Elektronika snižuje riziko požárů

I když to už dneska zní jako novinářská fráze, digitalizace je v současné době základním stavebním prvkem preventivního systému protipožární ochrany. Jeho jádrem je digitalizovaný komplex nejrůznějších hlásičů, detektorů a senzorů, jež ovládají a kontrolují svěřený prostor. Celý řetězec signalizační soustavy je tak spolehlivý jako každý jeho prvek.

Je tudíž logické, že všechny součásti integrovaného řešení musejí být podrobeny pečlivému zkoumání jak při samotném výzkumu a vývoji, tak i při výrobě a konečné instalaci. Významná role v tomto procesu připadá vývojovým a testovacím laboratořím. Jednu z nejmodernějších ve světovém měřítku otevřela nedávno divize Building Technologies společnosti Siemens ve svém ústředí v Zugu ve Švýcarsku.

Měli jsme možnost podrobně se seznámit s novou Fire Lab, kde se tým specialistů zabývá různými aspekty vzniku požáru.

V několikapatrové moderní budově je několik laboratoří, jež z různých aspektů testují jednotlivé prvky systému. Dlouhodobě je podrobují zátěžovým zkouškám z hlediska teploty, pevnosti, odolnosti proti klimatickým výkyvům, energetické spotřeby a podobně. Někdy nárazově, jindy dlouhodobě jsou přístroje vystaveny působení magnetických a elektrických vln atd.

Jádrem laboratoře je v jiné části budovy požární prostor o rozměrech 12 x 8 m a výšce rovněž 8 m, o celkovém využitelném objemu 500 m3. Při trošce nadsázky můžeme říci, že je to biblická pec ohnivá. Její stěny jsou obloženy bílým nehořlavým materiálem. Z řídicího centra sledují technici skleněnými průzory průběh zkoušky ohněm, tedy proces hoření v reálném čase. Senzory umístěné přímo ve zkušebním prostoru přenášejí základní informace v digitální podobě do počítačů v kontrolním centru a nabízejí je jednak přímo na displejích a jednak je uchovávají v paměťových médiích pro budoucí použití.

Technici zde tedy doslova nahlížejí do vnitřku hořících těles, studují plameny a podmínky jejich vzniku v závislosti na materiálu, proudění vzduchu a dalších aspektech. Platí zde přísná laboratorní měřítka, protože podmínky hoření a vznik jeho zplodin, teplota, kouřové částice, plyny a plameny musejí být definovatelné a opakovatelné. Fyzikální fenomény požáru jsou východiskem při konstrukci požárního hlásiče a vývoji jeho senzoriky.

Kolem velkého prostoru spalovací komory jsou umístěna menší specializovaná pracoviště zkoumající jednotlivá kritéria požáru, jako je kouř, teplota, plyn nebo optika.

Při výstavbě nových budov nebo továrních komplexů se už od samotného architektonického řešení musí uvažovat o systému řízení a kontroly takového objektu. Do koncepce je umístěna také protipožární ochrana a jednotlivé detektory se už vyvíjejí podle konkrétních zadání. Musí také vyhovovat normám jednotlivých států a klimatickým podmínkám. Testuje se tedy jak jejich detekční algoritmus a senzorické elementy, tak i plastické materiály optických kamer.
Tisíce testů slouží jedinému cíli – mít takový detektor, který v samotném počátku rozpozná nebezpečí a včas zabrání požáru.

Hlásiče, které si nevšimnou hustého kouře od svářečky, zatímco na nepatrný kouř z doutnajících pilin přivolají hasiče, ústředny spojené do jednoho systému po stávající počítačové síti, technici programující systém z domova – to a mnohem více nabízí nejnovější generace EPS – systém Cerberus PRO, nosný produkt kolekce Siemens.

První výrobce elektronických požárních hlásičů na světě přináší v systému Cerberus PRO automatické hlásiče požáru ve dvou produktových řadách: kromě standardních jsou to také zařízení pro speciální použití s technologií ASA. Hlásiče reagují extrémně rychle a zcela přesně i v prostředí, kde se vyskytují silné rušivé vlivy, jako jsou cigaretový nebo výfukový kouř, pára, sváření, prach apod. Hodí se tedy tam, kde je potřeba vysoká citlivost detekce bez planých poplachů, kde jsou přítomny rušivé vlivy nebo tam, kde je v různou denní dobu odlišný charakter provozu.

Hlásiče s technologií ASA měří průběh ve střeženém prostoru a tento průběh porovnávají se vzorky ve své paměti. Vzorky byly získány v laboratoři při hoření různých látek nebo při působení rušivých vlivů. Na základě shody nebo odlišnosti skutečného průběhu a vzorků jsou hlásiče schopny od sebe odlišit jednotlivé podněty a zareagovat na pravý požár rychle a přesně, zatímco na rušivé vlivy nereagovat.

Cerberus PRO je moderní systém pro instalace s rozsahem od malých objektů až po komplexy střežené sto tisíci hlásičů. Do jednoho systému lze propojit buď klasicky, nebo po certifikovaném ethernetu až 64 ústředen. Instalace ústředen je velmi pohodlná a časově nenáročná díky funkci Automatická konfigurace ústředny. Ovládání výstupů je přehledně programovatelné pomocí logických funkcí AND a OR pro prakticky jakoukoli požadovanou závislost sepnutí a systém lze dálkově programovat pomocí nástroje pro dálkový přístup, programování a diagnostiku Cerberus PRO Remote.

I sebechytřejší hlásiče požáru dnešním požadavkům nestačí. Díky digitalizaci je lze integrovat do celoměstských sítí. A první zkušenosti ukazují, že tudy díky digitalizaci vede cesta k budoucím bezpečným městům.

Úkolem výzkumníků, vývojářů a konstruktérů je společným úsilím vytvořit optimální podmínky pro včasné zjištění vzniku požárů, což je první předpoklad rychlého zásahu. Splnit tento náročný úkol je možné jedině systémovým přístupem k nasazení digitálních nástrojů.

Toto zjištění vyplývá ze studie, kterou vypracovali inženýři firmy hhpberlin ve spolupráci s výzkumným ústavem Fraunhofer FKIE a institutem pro protipožární technologie hasičského sboru v Dortmundu. Výsledek ukazuje možnosti propojení informací o bezpečnosti budovy s infrastrukturou záchranářů

S uspokojením můžeme konstatovat, že správy měst už dnes budují digitální sítě a v budoucnosti budou jejich prostřednictvím řídit veškerou infrastrukturu a mobilní systémy. V současnosti jsou data o protipožární ochraně k dispozici především v papírové formě nebo v různých datových formátech. Nyní je však třeba jednak je převést do digitální podoby a jednak propojit s on-line systémem aktuálního stavu. To znamená například soustavně sledovat počet lidí v objektu nebo počet vozidel pohybujících se ve sledovém prostoru. K tomu přistupují informace o okamžitém stavu záchranářských jednotek. Tím se rozumí, zda hasiči někde zasahují, nebo jsou připraveni ve své centrále, případně jak jsou personálně a technicky vybaveni.

Vedení tak má soustavný přehled o situaci ve městě i o tom, jaké záchranné prostředky má k dispozici.

Propojit data z různých zdrojů a koordinovat práci záchranných sborů a správy města umožňuje nová platforma „one“, kterou vyvinuli inženýři společnosti hhpberlin. Využívá jak tradičních zdrojů jako kamer a senzorů, tak nových technologií, jako je rozšířená realita či umělá inteligence. Řešení „HoloFire3D“ kombinuje fyzickou a virtuální realitu, takže se zasahující jednotky mohou na místě snadněji orientovat a rychleji a přesněji lokalizovat oheň a brzy nad ním získat kontrolu.
Také průmyslový internet čili internet věcí (IoT) představuje pro protipožární ochranu nový impulz. Uplatní se například při evakuaci budov nebo hledání příčin vzniku požárů.

Autoři moderních objektů by měli přistupovat k plánování a výstavbě s využíváním nových technologií, které způsobí v architektuře a stavebnictví doslova revoluci. Zásadně se změní postupy výstavby a investoři musejí mít odvahu k takovým změnám. Už dnes je jasné, že kdo chce držet krok s digitální transformací, musí změnit způsob svého dosavadního myšlení a otevřít se novým idejím.

Karel Sedláček

Sedlacek.Kar@seznam.cz