Използване на сензорни комплекти при пожари

RIVM, в сътрудничество с регионите за безопасност, ще проучи опциите, предлагани от сензорите в случай на пожар или други инциденти, при които се отделя много дим.

Вие се справяте със следните предизвикателства:

Как да направя моята среда по-осведомена за качеството на въздуха

Кратко съдържание

Какво: измерване на качеството на въздуха по време на пожари
Къде: В цялата страна
Записване: Не е необходимо! Ако имате сензор, участвате веднага.

Главна информация

RIVM, в сътрудничество с регионите за безопасност, ще проучи опциите, предлагани от сензорите в случай на пожар или други инциденти, при които се отделя много дим. Пример за такъв пожар е голям пожар на скрап на кораб в пристанищната зона на Ротердам на 9 септември 2021 г. Сензорите за прахови частици Samen Meten, разположени наблизо, успяха да открият добре дима от този пожар.

Това са измерванията на прахови частици в деня на пожара в района на пристанището в Ротердам, измерени със сензори за прахови частици, които са свързани с портала за данни Samen Meten. Хубава подробност: самата противопожарна служба също беше влязла в портала за данни, за да проследи струята.
Това са измерванията на прахови частици в деня на пожара в района на пристанището в Ротердам, измерени със сензори за прахови частици, които са свързани с портала за данни Samen Meten. Хубава подробност: самата противопожарна служба също беше влязла в портала за данни, за да проследи струята.

Нови възможности

Броят на сензорните измервания от граждани, общини и фирми рязко се увеличи през последните години. Почти не използваме възможностите, които датчиците предлагат при инциденти. Затова RIVM започна проект, в който разработваме сензорни комплекти, които можем да използваме в случай на пожари и инциденти с много дим. Като отправна точка използваме сензорите за прахови частици, които общностите на Samen Meten често използват. Но ние отиваме по-далеч от това и също така съставяме по-обширни сензорни комплекти, особено за инциденти. В допълнение към сензорите за прахови частици, ние също тестваме сензори, които могат да измерват други вещества, отделяни по време на пожари. Помислете за въглероден оксид и въглероден диоксид (CO, CO 2 ) и различни летливи органични съединения, като формалдехид.

Цел на проекта

Целта на проекта RIVM е да създаде мрежа от самостоятелни сензорни комплекти в случай на (голям) пожар, който причинява много неудобства от дим за по-дълъг период от време. Например, помислете за пожар на отпадъци в Den Bosch или горски пожар като пожара през 2020 г. в Peel . Сензорните комплекти се доставят с GPS, мобилна връзка за данни и голяма батерия, която издържа няколко часа. По този начин сензорните комплекти образуват мрежа за измерване в реално време, която непрекъснато предава информация за посоката и интензитета на дима. Освен това могат да се използват и данните от сензора Samen Meten, които може вече да присъстват в близост до пожара.

По този начин можем непрекъснато да наблюдаваме качеството на въздуха на различни места и бързо има повече яснота относно степента и продължителността на инцидента, възможните рискове за здравето и неудобството за местните жители. Първоначално Службата за екологични аварии на RIVM ще тества и внедри тези сензорни комплекти. След това се предвижда сензорните комплекти да бъдат предоставени на регионите за сигурност.

Foto 1 Overzicht van de ontwikkeling van de DESIRE-sensoren. Van losse componenten tot een sensorkit met stevige behuizing.
Foto 1 Overzicht van de ontwikkeling van de DESIRE-sensoren. Van losse componenten tot een sensorkit met stevige behuizing.

Добавената стойност

Комплектът сензор за инциденти е направен по такъв начин, че да можем да го разширяваме и адаптираме. Това ни позволява незабавно да внедрим нови сензорни разработки. Също така е възможно сензорният комплект да бъде подходящ за други цели, например за измерване на радиация или свързването му с дрон. Възможно е също така да се използва извън Холандия, като например за искания за международна помощ или разполагане в Карибите.

Foto 2: Experiment met verschillende lage CO-concentraties. De blauwe apparaten zijn Q-tracks, het gele apparaat is een CO-meter van RAE. De DESIRE-sensorkits zijn in dit stadium van het project nog niet in de definitieve behuizing geplaatst.
Foto 2 Experiment met verschillende lage CO-concentraties. De blauwe apparaten zijn Q-tracks, het gele apparaat is een CO-meter van RAE. De DESIRE-sensorkits zijn in dit stadium van het project nog niet in de definitieve behuizing geplaatst.
Grafiek 1 Resultaten van 3 CO-sensoren (oranje en blauwe lijnen) tijdens de ijkexperimenten. De sensoren volgden de aangeboden hoeveelheid CO (groene lijn) stapsgewijs.
Grafiek 1 Resultaten van 3 CO-sensoren (oranje en blauwe lijnen) tijdens de ijkexperimenten. De sensoren volgden de aangeboden hoeveelheid CO (groene lijn) stapsgewijs.

Veldexperiment heidebrand 

De sensorkits zijn getest in het veld. De brandweer heeft ons uitgenodigd om metingen uit te voeren tijdens zogenoemde beheerbranden in heidegebied. Daarbij worden  stroken hei in brand gestoken. De sensorkits stonden naast de heidestrook.  Het vuur kwam letterlijk als een lopend vuurtje langs de meetopstelling (zie Foto 3 en 4). 

Foto 3 en 4 Testen van de DESIRE-sensorkit bij beheerbrand van de brandweer.
Foto 3 en 4 Testen van de DESIRE-sensorkit bij beheerbrand van de brandweer.

In de grafiek hieronder is de ruwe (kwalitatieve) data te zien voor CO, fijnstof (PM10), CO2 en VOC. De uitstoot van de brand is goed te volgen. Als de brand voorbij is, dalen de sensoren weer snel naar hun achtergrondwaarden. 

Grafiek 2  Ruwe data van heidebrand experimenten.
Grafiek 2 Ruwe data van heidebrand experimenten.

Brandexperiment Loenen   

De sensorkits zijn ook getest bij brandexperimenten op het brandweeroefenterrein in Loenen (zie Foto 5). Drie sensorkits zijn getest en vergeleken met onder andere een specialistische Fourier Transform InfraRood gas analyse-apparaat (gas FTIR).   

Foto 5. Verschillende foto’s tijdens brandexperimenten. De Sensorkits zijn in de zeecontainer geplaats. In de hoek werd met houtvuur gemaakt. Bij een tweede experiment werd het vuur bedekt met vochtig hooi om meer rook te genereren. Het gele apparaat (foto midden onder) is de gas-FTIR.
Foto 5 Verschillende foto’s tijdens brandexperimenten. De Sensorkits zijn in de zeecontainer geplaats. In de hoek werd met houtvuur gemaakt. Bij een tweede experiment werd het vuur bedekt met vochtig hooi om meer rook te genereren. Het gele apparaat (foto midden onder) is de gas-FTIR.

Grafiek 3 laat de meetdata voor CO te zien. De waarden van CO zijn in millivolts. Software om dit om te rekenen naar ppm kan nog op de DESIRE-sensorkit geïnstalleerd worden.   

De grafiek laat zien dat CO- metingen van de gas-FTIR (in ppm) netjes wordt gevolgd door de uitput in millivolts van de CO-sensoren. Iets voor 11.00 uur werd de brand aangestoken en enkele keren opgestookt (meer lucht). Om 13.20 uur werd er vochtig hooi opgegooid voor meer rook. Dat geeft de hoogste piek. De meetwaarden tonen een consistent en betrouwbaar beeld! 

Grafiek 3 Data van CO-sensoren gedurende de brandexperimenten, vergeleken met gasFTIR. De Alphasense sensoren volgen precies de lijn van de nauwkeurige gasFTIR-meting. De resultaten van de CO sensoren zijn hier nog uitgedrukt in millivolts.
Grafiek 3 Data van CO-sensoren gedurende de brandexperimenten, vergeleken met gasFTIR. De Alphasense sensoren volgen precies de lijn van de nauwkeurige gasFTIR-meting. De resultaten van de CO sensoren zijn hier nog uitgedrukt in millivolts.

De resultaten van de fijnstof en CO2 sensoren bij dit brandexperiment waren ook goed. De DESIRE- kits geven de concentraties van CO, CO2 en fijnstof goed weer.  

Hoe nu verder 

DESIRE  is nu officieel afgerond. Hoe gaat het nu verder? In totaal bouwen we 20 sensorkits. Die kan de MOD inzetten bij incidenten. Denk bijvoorbeeld aan langdurige branden, zoals slecht te blussen branden bij afvalverwerkers, branden in grote gebouwen of natuurbranden zoals bos- en veenbranden. Ook kan de sensorkit bij lekkages van diverse chemische stoffen een beeld geven van de verspreiding in de omgeving.  

De sensorkit kan in principe op elke plek ter wereld worden ingezet. Als er mobiel bereik is, komt de data binnen bij het RIVM. Ook wordt de data lokaal op de sensorkit zelf opgeslagen. Dit maakt het mogelijk dat de sensorkits in de toekomst bijvoorbeeld ingezet kunnen worden in het Caraïbisch gebied van het Koninkrijk der Nederlanden.  

De sensorkit is zo ontworpen dat er ook andere sensoren in kunnen worden geplaatst (en getest). Sensoren die nieuw op de markt komen kunnen op deze manier gebruikt worden om de sensorkits up-to-date te houden. Ook kunnen stralingssensoren worden toegevoegd om radioactieve straling te kunnen meten.