Yangın ve Güvenlik Dergisi 197. Sayı (Mart 2018)

Yangın ve Güvenlik / Mart 2018 45 yanginguvenlik.com.tr 2. METODOLOJI 2.1. Deneysel Düzenleme Çok miktarda üretilen, satışa hazır gaz sensörlere da- yalı bir prototip içinde farklı yangın tipleri ve rahatsız edi- ci kaynak senaryoların icra edildiği 272 litrelik bir ölçüm çemberine entegre edildi. Daha özel olarak, bu maksatla düzenlenmiş sensör platformu 8-MOX gaz sensörü dizini (sensör üreticisi AMS tarafından sağlanan, her sensör tipinin iki farklı sıcaklıkta çalıştığı iki ünitelik AS-MLK (Doğal gaz), AS-MLC (Karbon monoksit), AS-MLX (Infrared sıcaklık sen- sörü), AS-MLN(Azot oksit sensörü)), bir PID (uçucu organik bileşen ölçmek için foto iyonizasyon sensörü_ PID-A1; Alp- hasense firmasından), bir NDIR (nondispersive (saçılımsız) infrared) CO₂ sensörü (IRC-AT CO₂ sensörü; Alphasense firmasından), bir elektrokimyasal CO sensör (CO-BF; Alpha- sense firmasından) ve bir sıcaklık ve nem sensörü (SHT75; Sensirion firmasından) sensörlerinden oluşmaktadır. Proto- tip elektronik sinyal şartlandırması ve veri elde etmek için iletişim protokolüyle entegre edilmiştir. Daha ileri referans olması için ticari olarak bulunan ilave gaz sensörleri ve yangın alarm sistemleri (duman detektör- leri) de ayrıca ölçme çemberine entegre edilmişlerdir. Bu tip sensörler farklı algılama teknolojilerinin karşılaştırılma- sını ve kimyasal olarak algılaya yangın alarmlarının duman detektörlerine göre karşılaştırılmasını sağladı. Çoklu sensör x7000 (Dräger), PID sensörü ppbRAE 3000 (RAE Sistem- leri) ve NDIR CO₂ GasCheck (Edinburg Sensors) sensörleri geliştirilen prototipin he- men yanındaki havayı sürekli olarak örnekleme yapıyorlardı. Buna ilave olarak, iki duman detektörü, fotoelektrik duman detektörü SLR-24H (Hochiki) ve İyonizasyon duman detek- törü S250 (NOVA-500), de ayrıca ölçme çemberine yerleş- tirilmişti. Şekil 1 geliştirilen prototipi ve ölçme odasının üst kısmına yerleştirilen referans duman detektörlerini göster- mektedir. 2.2. Deneysel Protokol Ölçme odasında yapılan yangının EN-54 yangın stan- dartlarını mümkün olduğu kadar temsil edecek şekilde ta- sarlandı. Bunu yapmak için yanıcı maddeler dikkatle seçildi ve miktarları ölçme odasının ölçülerine göre ayarlandı. İlave olarak elektrik yangını (kablo) da olaylar kümesi içine dâhil edildi. Aynı zamanda farklı NDIR CO₂ sensor (IRC-AT; Alphasense), bir CO elektrokimyasal sensör (CO-BF; Alphasense) NDIR CO₂ sensor (IRC-AT; Alphasense), bir CO elektrokimyasal sensör (CO-BF; Alphasense) senaryoları da ölçme çembe- rinde uygulandı. Özellikle, kaynayan damıtık su, hava te- mizleyicisi %96 saflıkta etanol ve iki ticari temizleme ürünü (sirke ve zemin temizleyicisi) kullandık. Tablo 1 ölçme çem- berinde dört günde yapılan tüm yangın ve rahatsız edici kaynak uygulamalarını ayrıntılarıyla göstermektedir. 2.3. Sensör Birleştirme Algoritmaları Yangını yangın olmayan senaryodan ayırt etmek için Kısmi En Küçük Kareler Ayırıcı Analizi (Partial Least Squares Discriminant Analysis PLS-DA) kullanılarak Sınıflandırıcılar yapıldı. Sensör seçiminden sonra PLS-DA sınıflandırıcıla- rı MOX 8-sensör dizini, Alphasense firmasından NDIR ve elektrokimyasal sensörler, Dräger sistemi içine dâhil edil- miş H₂ için elektrokimyasal sensör ve Sensirion firmasından nem sensörü kullanılarak geliştirildi. 3 günde yapılan ölçme- ler modeli (her senaryonun 2 veya 3 benzerini) geliştirmek için seçildi. Kana günlerdeki ölçmeler modeli doğrulamak için kullanıldı. Bu metodoloji her benzeri senaryo model doğrulaması için kullanılana kadar 4 kez tekrarlandı. sıcaklık ve nem sensörü (SHT75; Sensirion firmasından) sensörlerinden oluşmaktadır. Prototip elektron şartlandırması 1 ve veri elde etmek için iletişim protokolüyle entegre edilmiştir. Daha il ri r ferans olması için ticari olarak bul n n ilave gaz sensörleri ve yangın alarm sistemleri (dum detektörleri) de ayrıca ölçme çemberine entegre edilmişlerdir. Bu tip sensörler farklı algılama teknolojile karşılaştırılmasını ve kimyasal olarak algılaya yangın alarmlarının duman detektörlerine göre karşılaştırı sağladı. Çoklu sensör x7000 (Dräger), PID sensörü ppbRAE 3000 (RAE Sistemleri) ve NDIR CO2 Gas (Edinburg Sensors) sensörleri geliştirilen prototipin hemen yanındaki havayı sürekli olarak örnekleme y Buna ilave olarak, iki duman detektörü, fotoelektrik duman detektörü SLR-24H (Hochiki) ve İyonizasyon duman detektörü S250 (NOVA-500), de ayrıca ölçme çemberine yerleştirilmişti. Şekil 1 ge prototipi ve ölçme odasının üst kısmına yerleştirilen referans duman detektörlerini göstermektedir. 2.2. Deneysel Protokol Ölçme odasında yapılan yangının EN-54 yangın standartlarını mümkün olduğu kadar temsil edecek şeki Bunu yap ak için yanıcı maddeler dikkatle seçildi ve mikt rl rı ölçme od sının ölçüle ine göre ayarlan elektrik yangını (kablo) da olaylar kümesi içine dâhil edildi. Aynı zamanda farklı NDIR CO 2 sensor (IRC-AT; Alphasense), bir CO elektrokimyasal sensör (CO-BF; Alphasense) NDIR CO 2 sensor (IRC-AT; Alphasense), bir CO elektrokimyasal sensör (CO-BF; Alphasense) senaryoları da ölçm uygulandı. Özellikle, kaynayan damıtık su, hava temizleyicisi %96 saflıkta etanol ve iki ticari temizleme ve zemin temizleyicisi) kulla dık. Tablo 1 ölçm çemberinde dört günde yapılan tüm yangın ve rahatsız uygulamalarını ayrıntılarıyla göstermektedir. 2.3. Sensör Birleştirme Algoritmaları Yangını yangın olmayan senaryodan ayırt etmek için Kısmi En Küçük Kareler Ayırıcı Analizi (Partial L Discriminant Analysis PLS-DA) kullanılarak Sınıflandırıcılar yapıldı. Sensör seçi inden sonra PLS-DA sınıflandırıcıları MOX 8-sensör dizini, Alphasense firmasından NDIR ve elektrokimyasal sensörler, Drä içine dâhil edilmiş H 2 için elektrokimyasal sensör ve Sensirion firmasından nem sensörü kullanılarak gel günde yapılan ölçmeler modeli (her senaryonun 2 veya 3 benzerini) geliştirmek için seçildi. Kana günler modeli doğrulamak için kullanıldı. Bu metodoloji her benzeri senaryo model doğrulaması için kullanılan tekrarlandı. Şekil 1. Geliştirilen çok sensörlü platform içinde farklı tiplerde yangın ve rahatsız edici kaynak yapılan 272-litrelik ölçme çemberine Duman algılaması esasına göre yapılmış iki adet ticari olarak piyasada bulunan yangın alarmı da ölçme çemberine entegre edildi. Tablo 1 Ölçme çemberinde tekrarlanan yangın ve rahatsız edici kaynak uygulamaları. SF (İçten içten yanan duman çıkartmayan yangın), N ( rahatsız edici kaynak) Senaryo Tip Tekrar sayı TF2 (çam ağacı) SF 3 TF2 ilave tekrar (kayın ağacı) SF 3 TF3 (örgülü pamuk fitil) SF 2 Elektrik yangını (düz kablo) SF 4 Etanol N 4 Kaynayan su N 4 1 Sinyali ileriki süreçlere uygun hale getirme ÇN Şekil 1. Geliştirilen çok sensörlü platform içinde farklı tiplerde yangın ve rahatsız edici kaynak yapılan 272-l trelik ölçme çemberine yerleştirildi. Duman algılaması esasına göre yapılmış iki adet ticari olarak piyasada bulunan yangın alarmı da ölçme çemberine entegre edildi. SENARYO TIP TEKRAR SAYISI TF2 (çam ağacı) SF 3 TF2 ilave tekrar (kayın ağacı) SF 3 TF3 (örgülü pamuk fitil) SF 2 Elektrik yangını (düz kablo) SF 4 Etanol N 4 Kaynayan su N 4 Temizleme ürünü N 3 Hava temizleyici N 4 Temizleme için sirke N 3 Sıcaklık artışı N 3 Tablo 1. Ölçme çemberinde tekrarlanan yangın ve rahatsız edici kaynak uygulamaları. SF (İçten içten yanan duman çıkartmayan yangın), N (rahatsız edici kaynak)