Изобретението разпознава огъня с изкуствен интелект, а го гаси със звук
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 чрез звук с акустични вълни. Това е концепцията, по която от средата на миналата година работи полско-български екип от учени от Технически университет – Габрово и Технологическия университет в полския град Келце. 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.“ – каза за информационна агенция „Монитор“ доц. Стефан Иванов от катедра „Автоматика, информационна и управляваща техника“ на ТУ – Габрово, който е част от полско-българския екип заедно със своя докторант инж. Станко Станков.
Докторантът от ТУ - Габрово инж. Станко Станков е част от екипа
Преди година и половина д-р Вилк-Якубовски, който е инженер по образование, се включил в конкурса „Еврика“ на полското издание „Газета правна“ под мотото „Откриваме полските открития“. Той получил редакционната награда за няколко патента. От Полската група за подкрепа на иновациите – структура, която издирва изобретения с голям потенциал за внедряване в икономиката, анализирали възможностите за използването на технологията в бъдеще. Изводът бил, че технологията за гасене на пламък, разработена от д-р Яцек Вилк-Якубовски, е конкурентна по отношение на съществуващите решения за гасене на пожари.
Ученият от Технологичния университет в Келце получил грант за изграждане на акустичен пожарогасител в рамките на проект, съфинансиран от полското Министерство на науката и висшето образование. „Подкрепата включваше и комерсиализация на решението. Получих оценка на потенциала за комерсиализация на неинвазивно акустично устройство за гасене на пожари с използване на натуралните механизми за разпространение на звуковите вълни за гасене на пламък.“ – разказва д-р Яцек Вилк-Якубовски. В създаването на пожарогасителя му помагал докторантът Павел Ставчик.
д-р Яцек Вилк-Якубовски от Технологичния университет в Келце, Полша
Работата по проекта започнала, а в това време полякът пристигнал на специализация в Технически университет – Габрово в рамките на Централноевропейската програма за обмен в университетското образование (CEEPUS) през миналата година.
„Такива обмени са прекрасна възможност да се запознаем с друга среда, да установим контакти с колеги, да сравним кой върху какво работи.“ – обяснява д-р Вилк-Якубовски. В Габрово срещнал и доц. Стефан Иванов. Разказал за своята разработка, а на доц. Иванов, чиито интереси са в областта на вградените системи и приложната електроника, му се родила идеята акустичният пожарогасител да бъде надграден с изкуствен интелект и с помощта на невронна мрежа сам да разпознава и да загася пожар.
Учени от България и Полша създадоха умен пожарогасител
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 габровските учени 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 сигнал.
„За да се осъществи правилно разпознаването на обектите в изображението – в случая на пламък и огън, е необходимо предварително невронната мрежа да бъде обучена. Обучението се извършва с помощта на бази данни от предварително описани изображения на различни обекти – 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.
Предварително системата се обучава да разпознава образите на пламъци, огън или пожар
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.“ – казва д-р Яцек Вилк-Якубовски. Прототипът е над 2 метра дълъг, 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. 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.
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 са на мнение, че ако разходите са по-ниски от тези, при гасене с химикали и конвенционални средства, смарт пожарогасителят има бъдеще. Прототипът струва 25 хиляди злоти (малко под 12 хиляди лв.) и включва без „българската част“ генератор, модулатор, източник на звук, тръбопровод, по който вървят акустичните вълни, акустична бариера и панел, материали, поглъщащи вредната част на акустичното излъчване. 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.
Източник: ИА „Монитор“ | 05.06.2020 | Красимир Крумов
