Identifier le type d incendie - Dernière innovation en matière de systèmes aspirants de détection de fumée
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- Marie-Noëlle Lajoie
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1 Identifier le type d incendie - Dernière innovation en matière de systèmes aspirants de détection de fumée Dr. I. Vinage WAGNER Schweiz AG Securité 2014, Lausanne
2 Content 1. Détection de fumée haute sensibilité 2. Système aspirant de détection de fumée Principe Avantages & applications Algorithmes - State of the Art 3. Détecter le type de feu Motivation Principe & Applications WAGNER Multi-Sens 4. Normes 5. Conclusion Folie 2
3 Content 1. Détection de fumée haute sensibilité 2. Système aspirant de détection de fumée Principe Avantages & applications Algorithmes - State of the Art 3. Détecter le type de feu Motivation Principe & Applications WAGNER Multi-Sens 4. Normes 5. Conclusion Folie 3
4 Détection de fumée haute sensibilité Développement d un feu Un incendie doit être détecté dans sa phase de naissance pour que les contre-mesures soient efficaces. Système de détection de fumée par aspiration Détecteur de fumée ponctuel Détecteur de chaleur Fire Intensity Brandintensität (logarithmische (Logarithmic Vizualisation) Darstellung) t First measures of intervention after t t t Ignition/ Pyrolysis Smouldering Fire Flash Over Full fire t Système de détection de fumée par aspiration: Détection la plus précoce possible, avant l apparition de fumée visible Contre-mesures font effet plus tôt Limite des dégâts au maximum Folie 4
5 La majorité des incendies sont des feux couvants Sources d incendie, Etude statistique Source d incendie % Appareils et install. élec. défectueux. 25,5 Cigarettes 20,0 Surfaces chaudes 8,0 Soudage et coupage 5,5 Points de friction 4,5 Combustion spontanée 3,5 principalement des feux couvants 68,0 % Chaleur radiante 1,0 Etincelles und combustion 3,5 Réactions chimiques 1,0 Décharges électrostatiques 1,0 Etincelles mécaniques 1,0 Incendies volontaires 17,0 Flammes 6,5 Matières fondues 1,0 Feux couvants, feux ouverts, explosions principalement feux ouverts 6,5 % 25,5 % Foudre 1,0 Source: Bussenius, Folie 5
6 Content 1. Détection de fumée haute sensibilité 2. Système aspirant de détection de fumée Principe Avantages & applications Algorithmes - State of the Art 3. Détecter le type de feu Motivation Principe & Applications WAGNER Multi-Sens 4. Normes 5. Conclusion Folie 6 Kürzel 2014 WAGNER Group GmbH
7 Function et structure des détecteurs aspirants Prélèvement actif d échantillons d air à travers des tuyauteries Analyse des échantillons par un détecteur optique sensible Trajet de l air Entrée d air Ouvertures d aspiration de fumée Unité de détection Module de détection Ventilateur Sortie d air Folie 7
8 Détection de fumée ultrasensible Chambre de mesure Optique Récepteur Folie 8 HPLS: High Power Light Source Source de lumière haute puissance
9 Mode de fonctionnement Installation Folie 9
10 Pourquoi und détection de fumée ultrasensible? Avantages par rapport aux systèmes de détection du feu conventionnels Haute sensibilité pour une détection précoce - plus de 1000 fois plus sensible que les détecteurs ponctuels Avance de temps par rapport aux détecteurs d incendie traditionnels Préservation des exigences esthétiques grâce à une aspiration quasi invisible Haute sécurité contre le vandalisme Haute immunité aux fausses alarmes causées par des phénomènes perturbateurs (poussière, salissures, humidité etc.) Détection précoce dans des conditions environnementales difficiles (flux d air défavorables, conditions climatiques extrêmes, mauvaise accessibilité etc.) Facilité d'accès grâce au montage à l'extérieur de la zone de surveillance et à la hauteur de travail optimale réduction des coûts d inspection Folie 10
11 Détection de fumée ultrasensible - Applications Locaux avec des objets de grande valeur Espaces informatiques Installations de télécommunication Salles blanches Locaux climatisés et avec circulation d air dynamique Entrepôts généraux et à hauts rayonnages Entrepôts réfrigérés Sites de production et de fabrication Centrales éoliennes Bibliothèques, musées et archives Zones de recyclage Zones à fortes charges de poussière Zones avec atmosphère explosible Conduits de ventilation Cages d ascenseur Folie 11
12 Algorithmes de traitement intelligents Air sampling smoke detection systems Point-type smoke detectors Heat detectors Fire Intensity Brandintensität (logarithmische (Logarithmic Vizualisation) Darstellung) t First measures of intervention after t t t Ignition/ Pyrolysis Smouldering Fire Flash Over Full fire t Système de détection de fumée par aspiration: Détection la plus précoce possible -> définie par EN54-20 Classe A Risque d alarmes intempestives Folie 12
13 Algorithmes de traitement intelligents Une alerte très précoce nécessite une stabilité contre les phénomènes perturbateurs State of the art: Algorithmes Décomposition des signaux des capteurs de mesure: Amplitude du signal Vitesse de montée Fluctuation Comparaison numérique dans un micro-processeur à des schémas connus: Développement de feux (bois, plastique, fuel, etc.) Nuisances (vapeur, cigarette, soudage, etc.) Détecteurs ponctuels modernes: différents jeux de paramètres pour différentes applications (influence des modèles et de la sensibilité) Deceptive Phenomena Measured Values Algorithms Alarm Fire scenarios -> Utilisation d'algorithmes sophistiqués est un facteur de différenciation de la qualité Folie 13
14 Content 1. Détection de fumée haute sensibilité 2. Système aspirant de détection de fumée Principe Avantages & applications Algorithmes - State of the Art 3. Détecter le type de feu Motivation Principe & Applications WAGNER Multi-Sens 4. Normes 5. Conclusion Folie 14
15 Détecter le type de feu Motivation I Alarmes intempestives Statistiques of fire brigade Graz, AT (2000) False alarms (26%) Fire alarm (4 %) Deceptive phenomena (67%) Sabotage (3 %) Phénomènes perturbateurs: Fausses alarmes: Source identifiée (poussière, soudure, etc.) Alarmes sans identification de la source L identification du type de particules permettrait de réduire les alarmes intempestives Folie 15
16 Détecter le type de feu Motivation II Réaction appropriée en cas d incendie ou d alarme intempestive Application Indentification du type de particules Réaction du système d alarme incendie Hospital Cigarette smoke None (Internal message) IT Center PVC fire Fire alarm Storage for dangerous goods Storage for dangerous goods PVC fire (not classified as danger) Heptane fire (classified as danger) Internal alarm or fire alarm Fire alarm and activation of extinguishing! Production hall Dust None Possibilité de réponse intelligente: - Déclenchement de différentes actions en fonction de la nature du feu Folie 16
17 TITANUS MULTI SENS reconnaît les matières qui brûlent TITANUS MULTI SENS reconnaît de manière sélective les matières qui brûlent TITANUS MULTI SENS permet de différencier les alarmes intempestives des alarmes réelles Détection haute sensibilité avec sécurité optimisée contre les alarmes intempestives TITANUS MULTI SENS permet d adapter de manière ciblée et précise les concepts des systèmes d alarme et de réaction au type d incendie spécifique Folie 17
18 Détecter le type de feu Principe I Identification du type de particules: Les particules de différents matières ont des aspect différents Folie 18
19 Détecter le type de feu Principe II Chaque matière a des particules avec des caractéristiques particulières. En fonction le leur source les particules diffèrent en: taille forme structure Folie 19
20 Détecter le type de feu Indentification de la structure 3 D des particules Principe: multiples détecteurs de lumière diffusée (10): Source de lumière - HPLS (21) (30): capteurs optiques (41) (50): filtres polarisants (16): zone de diffusion de lumière Axe de lumière incidente Détermination de signaux et schémas caractéristiques pour différents type de feux et de phénomènes perturbateurs Comparaison avec la base de données Folie 20
21 Analyse intelligente des signaux TITANUS MULTI SENS offre une grande base de données de modèles d'incendie pour déterminer les caractéristiques de feu / perturbation et est capable de les distinguer les uns des autres Fonctionnement: La détection est réalisée en utilisant la technologie éprouvée HPLS "High Power Light Source" et plusieurs capteurs de lumière diffusée, qui sont disposés à des angles différents les uns des autres Les signaux sont décomposés et comparés aux caractéristiques de feu mémorisés et donc attribués au type approprié de feu et de combustible correspondant Les aérosols peuvent être classés sur base de la pluralité des signaux TITANUS MULTI SENS a la même sensibilité que les détecteurs aspirants de la famille TITANUS Folie 21
22 Identification de nombreux types de particules Alarm Bois Coton ABS PVC PUR n-heptane X No Alarm Cigarette Cigare Poussière Ciment Farine Vapeur d eau Carton Papier Possibilité d apprendre les caractéristiques d une matière non stockée et de la différencier Création de détecteurs individualisés en fonction du type d environnement Folie 22
23 Détecter le type de feu Applications I PVC alarm no Alarm Wood alarm no Alarm Concept d alarme et de contrôle Alarmer les pompiers Concentration d extinction ciblée Contrôle des systèmes d évacuation Paperboard alarm no Alarm Cigarette alarm no Alarm Dust alarm no Alarm Transfert des informations Personnel Systèmes etc Folie 23
24 Détecter le type de feu Applications II Applications possibles du TITANUS MULTI SENS Identification du type de particules Use case A Pas d alarme en case de phénomènes perturbateurs prédéfinis (e.g. poussière ou fumée de cigarette) Use case B Alarme incendie uniquement en cas de phénomènes de feu prédéfinis (e.g. feu de carburant en environnement industriel) Use case C Combinaison intelligente des cas A and B Folie 24
25 Avantages TITANUS MULTI SENS ouvre de toutes nouvelles perspectives en matière de protection incendie. Il permet non seulement une protection fiable contre les risques d'incendie, mais aussi contre les conséquences économiques des alarmes indifférenciées. En particulier dans les zones à problème, il empêche effectivement les arrêts, les pertes de production, les dommages et les risques associés pour votre entreprise Folie 25
26 Content 1. Détection de fumée haute sensibilité 2. Système aspirant de détection de fumée Principe Avantages & applications Algorithmes - State of the Art 3. Détecter le type de feu Motivation Principe & Applications WAGNER Multi-Sens 4. Normes 5. Conclusion Folie 26
27 Standardisation Identification I Utilisation de TITANUS MULTI SENS vs. EN EN normalise les feux de tests obligatoires pour les systèmes aspirants en 3 classes de sensibilité (tailles de feux test) : bois (TF 2) coton (TF 3) polyuréthane (TF 4) n-heptane (TF 5) Raison: Une large réponse et pour usage comme détecteur général Folie 27
28 Standardisation Identification II Utilisation de TITANUS MULTI SENS vs. EN Cas d utilisation A: Filtrage des phénomènes perturbateurs (e.g. poussière, cigarette etc.) Peut être conforme à la norme EN Cas d utilisation B: Alarme uniquement dans le cas de certains feux Peut être considéré conforme à la norme, les applications spéciales (e.g. industrielles) étant exclues Cas d utilisation C: Combinaison (e.g. résidentiel avec filtrage de poussière ou de feu de bois venant de cheminées) Pas conforme à la norme EN Folie 28
29 Standardisation Alarmes intempestives I Protection contre les alarmes intempestives dans la série EN 54 Série EN 54: Actuellement pas de tests des phénomènes perturbateurs! pren 54-31: Norme multi-capteur prévoit d'introduire une classe de détecteurs qui ne répondent qui si plus d un effet est présent (e.g. fumée et chaleur) Pas de solution pour les systèmes aspirants (réponse uniquement à la fumée) Working Group 12: Analyse les procédures de test pour la poussière et la vapeur d eau (e.g. collaboration avec University of Duisburg) Pas considéré suffisamment avancé pour la normalisation Folie 29
30 Standardisation Alarmes intempestives II Normes en dehors de l Europe UL 268 test de poussière: Test avec de la poussière sédimentée - 60 g de ciment - Vitesse du vent > 0.25 m/s - 15 min d exposition Problèmes: - Pas de mesure de la densité de la poussière - Taille des grains? - Direction de la vitesse de ventilation? Folie 30
31 Standardisation Alarmes intempestives III Perspective Pas de tests contre les phénomènes perturbateurs dans la série EN 54 attendus prochainement: Développement of de tests fiables et reproductibles requis Manque de financement Organismes européens ont des idées divergentes de ce qui peut être considéré comme "fiable et reproductible" Folie 31
32 Content 1. Détection de fumée haute sensibilité 2. Système aspirant de détection de fumée Principe Avantages & applications Algorithmes - State of the Art 3. Détecter le type de feu Motivation Principe & Applications WAGNER Multi-Sens 4. Normes 5. Conclusion Folie 32
33 Conclusion Détecteur aspirant de fumée pour une détection incendie précoce Reconnaissance sélective du type de feu pour éviter les alarmes intempestives Reconnaissance sélective du type de particules pour une réaction optimale à la situation Possibilité d apprendre de nouveaux phénomènes pour une détection personnalisée Normes: Prise en considération des nouvelles possibilités technologiques Folie 33
34 Folie 34
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