Using sensor kits in fires
You tackle the following challenges:
Short content
What: measuring air quality during fires
Where: Throughout the country
Sign up: Not necessary! If you have a sensor, you participate right away.
General information
RIVM, in collaboration with the Safety Regions, will investigate the options offered by sensors in the event of fire or other incidents in which a lot of smoke is released. An example of such a fire was a large scrap fire on a ship in the Rotterdam port area on September 9, 2021. The Samen Meten particulate matter sensors located nearby were able to detect the smoke from this fire well.
New possibilities
The number of sensor measurements by citizens, municipalities and companies has increased sharply in recent years. We hardly use the possibilities that sensors offer in the event of incidents. RIVM has therefore started a project in which we develop sensor kits that we can use in case of fires and incidents with a lot of smoke. As a starting point, we use the particulate matter sensors that the Samen Meten communities often use. But we go further than that and also put together more extensive sensor kits, especially for incidents. In addition to particulate matter sensors, we also test sensors that can measure other substances released during fires. Think of carbon monoxide and carbon dioxide (CO, CO 2 ) and various Volatile Organic Compounds, such as formaldehyde.
Goal of the project
The aim of the RIVM project is to set up a network of stand-alone sensor kits in the event of a (large) fire that causes a lot of smoke nuisance over a longer period of time. For example, consider a waste fire in Den Bosch or a wildfire such as the 2020 fire in the Peel . The sensor kits come with GPS, a mobile data connection and a large battery to last for several hours. In this way, the sensor kits form a real-time measuring network that continuously transmits information about the direction and intensity of the smoke. In addition, the Samen Meten sensor data that may already be present in the vicinity of the fire can also be used.
In this way we can continuously monitor the air quality at various locations and there is quickly more clarity about the extent and duration of the incident, the possible health risks and the nuisance for local residents. Initially, the Environmental Accident Service of the RIVM will test and deploy these sensor kits. It is then intended that the sensor kits will be made available to the security regions.
Added value
The incident sensor kit is made in such a way that we can expand and adapt it. This allows us to immediately deploy new sensor developments. It is also possible to make the sensor kit suitable for other purposes, for example for measuring radiation or connecting it to a drone. It is also possible to use it outside the Netherlands, such as for international aid requests or deployment in the Caribbean.
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).
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.
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).
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!
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.
