Умен пожарогасител потушава пламъци със звук (СНИМКИ)

Уредът разпознава огъня с изкуствен интелект

Д-р Яцек Вилк-Якубовски

Видеокамера забелязва огън в наблюдавания периметър, разпознава го като пожар и задейства умен пожарогасител, който веднага без участието на човек започва да гаси.

В процеса на гасене не му трябват вода, пяна или други химикали, защото умният пожарогасител потушава пожара със звук, с акустични вълни. Това е концепцията, по която от средата на миналата година работи полско-български екип от учени от Технологическия университет в полския град Келце и Техническия университет в Габрово. Според SWОT анализ на Полската група за подкрепа на иновациите разработката е с висок потенциал за прилагане в различни сфери на живота.
„Работим съвместно с учените от Полша д-р Яцек Вилк-Якубовски и Павел Ставчик върху управлението на автоматичен акустичен пожарогасител с помощта на изкуствен интелект. Целта е да се получи съвременно устройство, което може автономно да открива източници на пожар в закрити помещения и с помощта на акустични вълни да ги потушава.“ – разказа пред „Монитор“ доц. Стефан Иванов от катедра „Автоматика, информационна и управляща техника“ на ТУ – Габрово, който е част от полско-българския екип заедно със своя докторант инж. Станко Станков.

Награда за патенти


Преди година и половина д-р Яцек Вилк-Якубовски се включил в конкурса „Еврика“ на полското издание „Газета правна“ под мотото „Откриваме полските открития“. Пан Яцек получил редакционната награда за няколко патента и един ден го потърсили от телеграфната агенция ПАП за интервю. За „хрумките“ на учения прочели в Полската група за подкрепа на иновациите – структура, която издирва изобретения с голям потенциал за внедряване в икономиката. Така ученият от Технологичния университет в Келце получил грант за изграждане на акустичен пожарогасител. „Подкрепата включваше и комерсиализация на решението. Получих оценка за потенциала за комерсиализация на неинвазивно акустично устройство за гасене на пожари с използване натуралните механизми на разпространение на звуковите вълни за гасене на пламък“ – разказва за началото Яцек Вилк-Якубовски.
Работата по проекта започнала, а в това време полякът пристигнал на специализация в Техническия университет в Габрово в рамките на Централноевропейската програма за обмен в университетското образование (CEEPUS) през м. г. „Такива обмени са прекрасна възможност да се запознаем с друга среда, да установим контакти с колеги, да сравним кой върху какво работи.“, обяснява Вилк-Якубовски. В Габрово срещнал и доц. Стефан Иванов. Разказал за своята разработка, а на българина, чиито интереси са в областта на вградените системи и приложната електроника, в разговор с поляка му се родила идеята акустичният пожарогасител да бъде надграден с изкуствен интелект и с помощта на невронна мрежа сам да разпознае пожар, когато възникне и да го загаси.
Автоматизирани системи има и сега – с датчици за дим и температура, но в някои случаи в горещо или задимено помещение, например кухня на ресторант, тези датчици може да се подлъжат ида подадат фалшив сигнал. В решението на учените от Габрово се използва видеосигнал от  камера, върху който се осъществяват софтуерни обработки и с помощта на т.нар. изкуствени невронни мрежи става откриването на пожар в получения от камерата видеосигнал.

Предварително обучение

„За да се осъществи правилно разпознаването на обектите в изображението, в случая на пламък, огън, е необходимо предварително невронната мрежа да бъде обучена. Обучението се извършва с помощта на бази данни от предварително описани изображения на различни обекти – в случая източници на огън или пожари.“, разказва доц. Стефан Иванов. А устройството наистина е „умно“ – не можете да го излъжете със статична картинка на пламък или снимка. „Разработили сме мобилна роботизирана платформа, върху която се експериментират алгоритмите по локализиране и идентификация на източниците на пожар. Системата е в състояние да отличи  реален огън в помещение от статично изображение на пожар или предмети, наподобяващи по форма и цвят на горящ пламък.“, допълва доц. Иванов.
В Полша работата по гасящата част на смарт пожарогасителя също напредва. „Тествали сме апаратурата засега само на открито върху газове и течности, все още не сме експериментирали с огън от твърди тела“ – разказва Яцек Вилк-Якубовски. Прототипът засега е с доста големи габарити, над 2 метра дължина, но авторите му смятат, че бъдещото устройство ще може да се събира в габаритите на средно голям монитор или телевизор. На практика авторите на идеята „пускат“ звуци на пламъка и му въздействат с помощта на акустични вълни. Видеозаписи от експерименти показват как при обработка на „пожар“, предизвикан от течност или газ, пламъците се огъват и загасват съвсем. Тествали са го на различни честоти, най ефективни се оказали басовете. На практика звуците са безвредни за човешкото ухо – звучат такива честоти, които бихте чули и на оперната сцена.

Прототипът струва 12 000 лева

За бъдещето на разработката решаващ ще е икономическият ефект от нейното прилагане, а засега се очаква той да бъде положителен. Пожарникари са се запознали с модела и според тях ако разходите са по-ниски от тези при гасене с химикали и конвенционални средства, смарт-пожарогасителят има бъдеще. Прототипът, а той винаги е по-скъп, е струвал 25 хиляди злоти, малко под 12 хиляди лева и включва без „българската част“ генератор, модулатор, високоговорител, тръбопровод, по който вървят акустичните вълни. Плюс е, че класическите пожарогасители гасят 20 секунди и след това трябва да бъдат сменени или напълнени, а тук процесът на гасене е безкраен. 
За българските разходи доц. Стефан Иванов не конкретизира, засега е използвал лични средства за иновацията си. Българо-полската разработка няма конкуренция на директния пазар. В научната сфера екипът от четиримата учени вече е направил две съвместни научни публикации, други две са дадени за печат. „Опитваме се да направим нещо с технологии, които в момента са водещи. Невронните мрежи и изкуственият интелект все повече навлизат в света, има разработени системи, които дават възможност да се получи експертно мнение, съпоставимо с мнението на човек.“допълва доц. Стефан Иванов в коментар за бъдещето на системата.

Подобни статии