التكنولوجيات الناشئة في نظام إطفاء الحرائق

Smart Sensors and IoT Integration

وتكمن قاعدة الجيل التالي من نظم إطفاء الحرائق في انتشار أجهزة الاستشعار الذكية وشبكة الإنترنت للأشياء (IoT) (IoT) (IoT) (الأجهزة المستشعرة الحديثة) في تجاوز الدخان التقليدي وأجهزة الكشف عن الحرارة (الأجهزة) (الأجهزة الحاسبة ذات الجودة المتعددة الأطياف) في الجمع بين أجهزة التحذير المزيفة والتهديدات الحقيقية (IoT)

وعلاوة على ذلك، تدعم النظم التي تستخدم فيها الأجهزة المتفجرة المرتجلة الصيانة المتوقعة، وترصد أجهزة الاستشعار صحة المكونات، مثل مواقع الصمامات، ومستويات الضغط، وحالة البطاريات، وتخطر مديري المرافق قبل حدوث الفشل، وهذا يقلل من وقت العمل ويكفل أن يكون نظام حماية الحرائق جاهزا دائما.

الاستخبارات الفنية والتعلم الآتي

وتتحول المعلومات الاستخبارية الفنية والتعلم الآلي من حماية الحرائق من الاستباقية إلى الاستباقية، ومن خلال تحليل بيانات الاستشعار التاريخي، وأنماط الشغل، والمتغيرات البيئية، يمكن لنماذج آي أن تكتشف وجود أوجه شاذة تسبق حدوث حادث حريق، مثلاً، قد يؤدي ارتفاع درجة الحرارة غير العادية في غرفة الخادم إلى زيادة طفيفة في مستويات حرارة الكربون قبل أن يُحدث تدخلاً مبدئياً يسمحاً باستمرار.

(أ) يمكن أن تحدد بدقة عالية، حتى في ظروف الإضاءة الصعبة، استخداماً كبيراً في تغذية الفيديو من كاميرات IP، ويمكن أن تحدد توقيعات الدخان أو اللهب، حتى في ظروف الإضاءة الصعبة، وهذه التكنولوجيا ذات قيمة خاصة في أماكن واسعة ومفتوحة مثل المستودعات أو الأفران التي تكون فيها أجهزة الكشف التقليدية ذاتية أقل فعالية، ويمكن أن تعطي النظم القائمة على أساس كمية الإجلاء الفعلي، حتى توجيه الراكبين بعيداً عن الخطر(0).

التحليلات الافتراضية لتقييم مخاطر الحرائق

وبالإضافة إلى الكشف عن المخاطر في الوقت الحقيقي، تتيح منظمة العفو الدولية إجراء تقييم شامل للمخاطر، إذ يمكن عن طريق الإفراط في نقل البيانات من الخدمات الجوية، وسجلات المعدات، والتقارير التاريخية عن الحوادث، أن تحدد نماذج التنبؤات درجات المخاطر لمختلف مناطق المرفق، مما يتيح لمديري المرافق تخصيص الموارد بصورة استباقية، مثل زيادة تواتر التفتيش في المناطق الشديدة الخطورة، ويخلق دمج مبادرة " آي " في نماذج المعلومات المتعلقة ببناء القدرات توأم رقمي، حيث يمكن حفز سيناريوهات الحريق على إجراء اختبارات اختبارات.

نظام الاستجابة الآلي

فالتمتة في نظم إطفاء الحرائق تشمل الآن مجموعة واسعة من الإجراءات الذكية، ويمكن للنظم الحديثة أن تُطلق تلقائياً أبواب الحريق، وتنشط مراوح الدخان، وتعزل مناطق HVAC ] لاحتواء الدخان وانتشار الحرائق، بل إن إطلاق عوامل الإنذار - سواء كانت المياه، والرغوة، والوكلاء النظيفين، أو الغازات المزروعة - هو أمر يُعددُ في كثير من عوامل الدخِ.

ويشمل التشغيل الآلي المتقدم أيضاً الاستجابات المتعاقبة، ففي مركز البيانات مثلاً، قد يؤدي النظام أولاً إلى تنفيذ سلسلة ما قبل إطلاق النار: تنبيهات للسبر، وتوليد معدات غير حرجة، وتأجيل الحيز، وإذا تأكدت أجهزة الاستشعار من الحريق، فإن النظام يشرع في الفيضان الكامل مع عامل نظيف، وبعد وقف إطلاق النار، يبدأ نظام التشغيل الآلي في وضع أطر للات بعد إطلاق النار، ويرسل تقارير مفصلة عن استمرارية إلى خدمات الطوارئ.

نظم قمع الأعمال ذاتيا

فالنظم الآلية الناشئة قادرة على تعديل كثافة ونوع الوكيل القائم على سلوك الحريق، وعلى سبيل المثال، إذا اكتشف اللهب في منطقة مطبخ، فإن النظام قد ينشر عامل كيميائي مبلل مصمم خصيصا لحرائق الشحوم، في حين أن نفس النظام في مكتب مجاور سيستخدم خطأ في المياه، وتعتمد هذه السلوكيات التكييفية على الاكتشاف المتعدد المعايير وعلى خوارزميات التحكم المتقدمة، التي تمثل تأجيرا كبيرا.

الروبوتات والطائرات

وتزداد إدماج المركبات البرية غير المأهولة والطائرات بدون طيار في استراتيجيات إطفاء الحرائق، ويمكن نشر هذه الأجهزة فوراً أثناء حالة الطوارئ من أجل تقييم الوضع من مسافة آمنة، وتجهزها بالكاميرات الحرارية ومستشعرات الغاز، وتبث الاتصالات ، وتوفر الطائرات الآلية مواقع للهجمات التي تبثها الطائرات المروحية والتي تنتشر حالياً في مواقع حرائق.

كما تستخدم الأجهزة في عمليات الاستطلاع الداخلي والقمع في نقاط التفتيش، ويمكن لهذه المركبات المتتبّعة أن تنقل الحطام، والأبواب المفتوحة، وتسلم عوامل إطفاء عميقة في هيكل محترق، وهي ذات قيمة خاصة في بيئات مثل مصافي النفط، والنباتات الكيميائية، والأنفاق، حيث يكون وصول البشر خطيرا للغاية، وتتضمن النماذج الأخيرة تخطيط المسارات التي تحركها الوكالة إلى شبكة بحرية مستقلة، مع تجنب العقبات وإعادة رسم الضوء على الموضوع الذي هو مطلوب.

التنسيق بين الطائرات العمودية والنظم الثابتة

ومن التطورات الواعدة التنسيق بين الأصول الآلية والنظم الثابتة المثبتة، ويمكن للطائرات العمودية أن تنقل البيانات إلى جهاز التحكم المركزي في القمع، وأن تعدل نمط تصريف الرش أو الألغاز في الوقت الحقيقي، مثلا، إذا حددت طائرة بدون طيار مكانا ساخنا خارج المبنى، يمكن لنظام التشغيل الآلي أن يربط جهازا خارجيا لتوجيه الرغاوي في ذلك الموقع تحديدا، وهذا التآزر بين الأصول المتنقلة والأصول الثابتة يزيد من الفعالية ويقلل من المياه والعامل الاستخدام.

منابر إدارة الحرائق ذات القاعدة السحابية

وقد أدى ظهور الحوسبة السحابية إلى رصد ومراقبة وتحليلات مركزية لنظم إطفاء الحرائق، وبدلا من أن يُغلق على الألواح الموجودة في المبنى، يمكن لمالكي المباني الآن الإشراف على مواقع متعددة من لوحة واحدة، كما أن منابر السحاب يمكن أن تُجمع بيانات الإنذار، ولوجج الصيانة، وتقارير الامتثال ، مما يُحدث معلومات محدثة عن المستجدات.

كما أن النظم التي تستخدم السحابات تيسر الاندماج مع دوائر الأطراف الثالثة، مثل شبكات الاتصالات التابعة لإدارة الحرائق ومكاتب رصد التأمين، وفي حالة حدوث إنذار، يمكن للمنبر السحابي أن يرسل تلقائيا فريق الاستجابة المناسب، وأن يوفر لهم خطة بناء رقمية، بل وأجهزة تصوير للبث الحي، ويمكن تحليل البيانات المخزنة في السحابة بمرور الوقت لتحديد الاتجاهات، مثل الإنذارات الزائفة المتكررة في منطقة معينة، ومع ذلك فإن نظم السلامة الإلكترونية لا تزال مؤمنة.

إمكانية الوصول إلى القياسات الحيوية والتزود بها

كما أن نظم إطفاء الحرائق الحديثة تدمج ضوابط قياسية بيولوجية وضوابط دخول المناطق لمنع التفعيل غير المأذون به، وضمان تنسيق عملية الإجلاء، ويمكن استخدام أجهزة قراءة القياس البيولوجي (الطباعة، التعرف على الوجه) لتسليح أو نزع سلاح مناطق محددة، مما يتيح لموظفي الأمن إدارة النظام مع منع الإطلاقات العرضية، ويمكن أن تساعد في أثناء الحريق، القياسات البيولوجية، على تحديد موقع الأفراد المحصورين عن طريق تعقب أحداث الدخول المعروفة أخيرا.

وتسمح تكنولوجيات التكبير بنظام القمع بتقسيم مبنى إلى مقصورات بصورة تلقائية، وفي حالة ارتفاع مستوى الأزمة، يمكن للنظام أن ينشط أبواب الحريق بصورة متتابعة، ويضغط على المسكنات، ويفرغ وكلاء إطفاء الدخان فقط في الطابق المتضرر بالإضافة إلى الطوابق المتاخمة، وهذا smart zoning] يقلل من كمية السحب الاحتياطي المطلوبة، مع ضمان حدوث ضرر.

New Extinguishing agents and Delivery Methods

ولا يقتصر الابتكار على الإلكترونيات والبرامجيات؛ كما أن عوامل الإطفاء الجديدة وآليات الإيصال تحول الصناعة، كما أن عوامل نظيفة مثل نوفيك 1230 و FK-5-1-12 تعرض لقمعاً ممتازاً لإطلاق النار بتأثير بيئي لا يذكر، وتحل محل عوامل الهالونات والهيدروفلوروكربون القديمة، وتُفرغ هذه العوامل كغاز يستوعب بسرعة الحرارة ويقطع الاحتراق، مما يجعلها مثالية للفضاءات الإلكترونية الحساسة.

وقد حققت نظم ضباب المياه تقدما كبيرا، باستخدام قطرات دقيقة لتبريد الحريق ورش الأكسجين، وهي تستهلك قدرا أقل بكثير من المياه من الرش التقليدي، مما يقلل من الأضرار التي لحقت بالماء، وتقترن بعض النظم الخاطئة بإضافة تزيد من الرغوة أو تخلق غطاء رغاوي، وتحسن الأداء في الفصل باء وحرائق الكيلومترات.

Environmentally Sustainable agentss

ورغم أن الضغط التنظيمي للحد من احتمالات الاحترار العالمي قد دفع إلى اعتماد الثلاجات الطبيعية كعوامل لإطفاء الحرائق، فإن الغازات الخاملة مثل الأرجون والنيتروجين وثاني أكسيد الكربون تستخدم في نظم الفيضانات الكلية، ولا سيما في مراكز البيانات والمحفوظات، وهذه الغازات غير مُنتجة ولا تترك أي مخلفات، وتُجمع مع نظم الحد من الأكسجين التي تحافظ باستمرار على تصميمات متدنية.

التكامل مع إدارة المباني والهياكل الأساسية لمدينة سمارت

ولم تعد نظم إطفاء الحرائق تعمل في عزلة، بل أصبحت مدمجة بصورة متزايدة مع نظام إدارة المباني الأوسع نطاقا، وتتبادل البيانات مع نظام HVAC، والإضاءة، والأمن، ونظم مراقبة المصعد، ويتيح هذا الإدماج استجابة منسقة: عندما يتم اكتشاف الحريق، يمكن لدائرة إدارة المباني أن تحول تلقائيا الضوء إلى نمط إجلاء مضيء، وتفتح مخارج الطوارئ، والمصاعد الأرضية لمنع الاختراق في المواقع البلدية.

وتشمل الرؤى المستقبلية نظماً تتفاعل مع سمارتفونات وأجهزة قابلة للارتداء ]، وترسل تعليمات الإجلاء الشخصي وتجمع بيانات الحالة الصحية من الشاغلين، ويتطلب هذا التكامل بروتوكولات قوية للاتصالات وضمانات خاصة بالبيانات، ولكنه يتعهد بتحسين النتائج بشكل كبير في حالات الطوارئ الواسعة النطاق.() وتورد مقالاً عالمياً بشأن السلامة الذكية للمدينة(3).

الامتثال والمعايير التنظيمية

As these emerging technologies are adopted, standards organizations such as the National Fire Protection Association (NFPA)], Underwriters Laboratories (UL), and the International Organization for Standardization (ISO) are updating their codes to ensure safety and reliable. NFPA 72 (National Fire Alarm and Signaling Code) and NFPA 2001 (Clean Fire Extinguishing Systems).

وكثيرا ما يتطلب الامتثال للرموز المحلية للكشف عن الحرائق، والكشف عن المواقع، ومصادر الطاقة الاحتياطية، ويجب أن تستوفي النظم الآلية درجات مقاومة الحريق بالنسبة لأجهزة التحكم، وأن تكفل عمليات السلامة الفشل في حالة فقدان الشبكات، وبما أن خدمات أجهزة الاستخبارات والخدمات السحابية أصبحت أكثر شيوعا، فإن الجهات التنظيمية تقوم أيضا بدراسة متطلبات أمن الفضاء الإلكتروني لمنع اختطاف نظم السلامة من بعد.

التحديات والاتجاهات المستقبلية

ورغم وعود هذه التكنولوجيات، لا تزال هناك تحديات عديدة، فالتكاليف تشكل حاجزا كبيرا، لا سيما بالنسبة للمشاريع الصغيرة والمتوسطة الحجم، وقد تكون إعادة تجهيز المباني القديمة بأجهزة استشعار ذكية وضوابط آلية باهظة التكلفة، وقد لا تكون عائد الاستثمار فوريا، ولا تزال أجهزة الإنذار المفاجئة من أجهزة الكشف المتقدمة (رغم انخفاضها) تحدث ويمكن أن تؤدي إلى تماسك، كما أن قابلية التشغيل البيني للتواصل مع غير متجانسة.

ويشكل الأمن السيبرى شاغلاً مستمراً: يمكن إعاقة نظام إطلاق النار المخترق أو إطلاقه بدافع من الكيد، كما أن التشفير، والتحديثات الآمنة للموجات، وتقسيم الشبكات أمر أساسي، وبالإضافة إلى ذلك، فإن الاعتماد على الخدمات السحابية يثير تساؤلات بشأن مدى الرضا أثناء حالات الطوارئ، وإن كان الحوسبة تخفف من ذلك عن طريق معالجة القرارات الحاسمة محلياً.

ويمكننا أن نتوقع في المستقبل زيادة التقليل إلى أدنى حد من أجهزة الاستشعار، والأجهزة ذات القدرة البطارية الطويلة، واستخدام 5 جي في الاتصالات المنخفضة الموثوقة، بحيث تصبح أكثر استقلالا، وتتخذ القرارات بشأن احتواء الحرائق دون مدخلات بشرية، ومن المرجح أن تتطور الآلات إلى حزام الطائرات الصغيرة التي يمكن أن تُقمع بصورة منسقة.