تکنولوژی سیستم هوشمند اعلام خطرآتش‌نشان ALARM-IS

تکنولوژی سیستم هوشمند اعلام خطرآتش‌نشان ALARM-IS

اختراعی ایرانی

چکیده

آتش‌نشانان در جوامع نقشی حیاتی در نجات جان و اموال انسان‌ها در حریق‌ها و حوادث ایفا می‌کنند. آتش‌نشانی در دنیا یکی از محبوب‌ترین حرفه‌ها بشمار می‌آید و یک آتش‌نشان با داشتن تخصص و مهارت بالا و متناسب با تکنولوژی روز و در دست داشتن تجهیزات نوین همگام با تقاضای جامعه می‌تواند در حرفه خود به خوبی ایفای نقش کند. در استانداردهای جهانی برای هر 2500 شهروند یک آتش‌نشان در نظر می‌گیرند و این در یک شرایط ایده‌ال است. در اکثر سازمان‌های آتش‌نشانی کشور به دلیل کمبود نیرو، تعداد آتش‌نشان کمتر از حد استاندارد می‌باشد به طوری‌که در برخی شهرها به دلیل وجود جمعیت زیاد به ‌ازاء هر 5000 نفر یا بیشتر یک آتش‌نشان در حال خدمت است که ‌این موضوع اهمیت ارزش وجودی یک آتش‌نشان را بیان می‌کند. در نتیجه سازمان‌های آتش‌نشانی برای حفظ و تأمین سلامتی و ایمنی آتش‌نشانان خود باید از بهترین تجهیزات استفاده کنند که یکی از مهمترین این تجهیزات به جهت حفظ ایمنی جان آتش‌نشان تجهیزات حفاظت فردی وی می‌باشد.
تحقیقات نشان می‌دهد که علل عمده مرگ آتش‌نشانان در هنگام مأموریت بوده ‌است که ‌اکثر آن‌ها به دلیل گیرافتادن در محل حریق و عدم اطلاع فرماندهان خارج از محیط حادثه یا انتقال دیرهنگام آتش‌نشانان صدمه‌دیده به بیرون از محدوده ریسک بوده ‌است.
به عنوان مثال اگر یک آتش‌نشان در یک ساختمان 10 طبقه دچار مشکلی شود چه کسی و چه گونه‌از وضعیت وی با خبر خواهد شد؟ اگر قسمتی از ساختمان بر روی وی آوار شود دیگران از وضعیت او چگونه با خبر می‌شوند؟ در صورتی که فرمانده حادثه بخواهد افرادی خاص و یا کلیه آاتش‌نشانان را فراخوان خروج اضطراری دهد چگونه‌این پیام را ارسال می‌نماید؟
تحقیق حاصل شیوه طراحی، ساخت و کاربرد سیستم ALARM-IS را بیان می‌کند که با توجه به ‌اهمیت فراوان جان آتش‌نشان طراحی و ساخته شده و کاربرد اصلی این سیستم اطلاع از وضعیت لحظه‌ای هر آتش‌نشان در هنگام عملیات و مخابره ‌اطلاعات لازم از وضعیت نیروهای حاضر در صحنه حادثه و مدیریت صحیح سلامت و ایمنی جان آتش‌نشانان می‌باشد. قابل ذکر است سیستم مذکور در اداره مالکیت صنعتی به شماره 86718 ثبت اختراع گردیده‌است.

در متن مقاله به کاربرد این سیستم در سازمان‌های آتش‌نشانی و رفع برخی از مشکلات مربوط به آن پرداخته شده‌است.

مقدمه

جان آتش‌نشانان در تمامی عملیات‌های حریق و حواث مختلف در معرض خطر و حتی مرگ می‌باشد و از آنجایی که در صحنه حریق با توجه به مشکلات و حواشی جانبی عملیات از وضعیت سلامت آتش‌نشان حاضر در عملیات اطلاعات کاملی به صورت لحظه‌ای دریافت نمی‌شود، چنانچه در بین مسیر برای یک آتش‌نشان مشکلی پیش آید یا دچار مصدومیت شود اطلاع از وضعیت اضطراری وی به طول می‌انجامد و امکان به خطر افتادن جانش نیز وجود دارد. گم شدن آتش‌نشانان در دود، گیر افتادن در مکان‌های غیر متعارف یا ناشناخته، کار در ارتفاع و عمق، کار در محیط‌های با حرارت بالا، انفجارها، ریزش آوار و برخورد اجسام خارجی، برق‌گرفتگی، کار در فضاهای مسدود، قرار گرفتن در شرایط روحی و روانی نامناسب و… عواملی است که شرایط کاری آتش‌نشان را از حالت عادی خارج می‌سازد و هر لحظه جان وی تهدید می‌شود. چنانچه آتش‌نشان در یکی از شرایط فوق و مشابه قرار گیرد و در زمان مناسب وضعیت او به نیروهای کمکی و فرمانده گزارش نشود هیچ نیروی کمکی به ‌امداد او نخواهد آمد. در نتیجه آتش‌نشان یکی از جانباختگان حادثه خواهد بود. به جهت رفع این مشکل به تشریح عملکرد و تکنولوژی کارکرد سیستم ALARM-IS می‌پردازیم.

علل مرگ ومصدومیت آتش‌نشانان

سالانه در حدود یکصد آتش‌نشان در حین انجام وظیفه در ایالت متحده آمریکا کشته می‌شوند. طبق آمار NFPA، 82250 آتش‌نشان حین انجام وظیفه در سال 2001 مجروح شدند که در نمودار زیر بیانگر مرگ و میر آن‌ها به ترتیب مصدومیت می‌باشد.(شکل 1)

شکل(1)میزان مرگ و میر آتش‌نشانان به علت مصدومین در سال 2001

با توجه به نمودار فوق علل اصلی مرگ و میر آتش‌نشانان در حوادث به ترتیب استرس و فعالیت زیاد، مصدومیت حاصل از برخورد با اشیا و گرفتار و محبوس شدن می‌باشد. لذا در حوادث و حریق‌ها چنانچه وضعیت فرد به موقع به فرمانده گزارش شود و تیم‌های کمکی در کمترین زمان ممکن از وضعیت وی مطلع گردند و به موقع امدادرسانی انجام شود، بدون شک مرگ و میر آتش‌نشانان کاهش خواهد یافت.

طرح سؤال

اگر چنانچه یک آتش‌نشان که در محیط محصور و مملوء از دود و حرارت فعالیت می‌نماید به هر دلیلی دچار مشکل شود و قادر به خروج و ادامه مسیر نباشد چگونه باید وضعیت بحرانی را به دیگر اعضاء تیم و فرمانده بیرون اطلاع دهد؟ در پاسخ این سؤال می‌توان گفت مطابق استاندارد، آتش‌نشانان نباید به صورت انفرادی به محیط ریسک وارد شوند یا اگر دچار مشکل شوند باید مراتب را از طریق ارتباطات رادیویی (بی‌سیم) به فرمانده گزارش دهند اما این یک شرایط ایده‌آل است و باید تمامی آتش‌نشانان مجهز به بی‌سیم باشند و به ‌این صورت با توجه به ‌اینکه در حریق‌های بزرگ تعداد زیادی آتش‌نشان در محیط ریسک فعالیت می‌کنند و هر فرد بخواهد گزارشی از محل به فرمانده بیرون گزارش کند با تداخل مکالمات بسیاری توأم خواهد شد و این روند فرماندهی عملیات را با مشکل مواجه می‌نماید و پیام‌های اضطراری از قبیل به خطر افتادن جان آتش‌نشان و درخواست کمک و… با تأخیر ارسال خواهد شد.
تجربیات آتش‌نشانان حاکی از آن است که به علت استرس کاری در محیط‌های خطرناک و دریافت عوامل زیان بار در محیط، فرد دچار استرس و فشار بالا جسمانی و عصبی می‌شود. سپس از هوش رفته و قادر به برقراری ارتباط با بی‌سیم نبوده ‌است و فقط با کمک همکاران تیم به بیرون انتقال یافته ‌است. حال چنانچه برای تمامی ‌اعضای تیم مشکلی پیش آید چه کسی از وضعیت تیم مطلع خواهد شد؟
یکی از اهداف سیستم ALARM IS گزارش لحظه‌ای فعالیت آتش‌نشان به فرمانده ‌است و همچنین در صورت وجود مشکل برای وی بصورت خودکار پس از چند ثانیه بی‌تحرکی و ثابت ماندن بدن آتش‌نشان شرایط اضطراری را به فرمانده بیرون گزارش می‌کند.
یکی دیگر از وظایف سیستم ALARM-IS راهنمای تیم‌های جستجو برای نجات سریع‌تر مصدومین است. چنانچه در یک ساختمان پر از دود و صدا تیمی‌که متشکل از سه‌آتش‌نشان است به داخل محیط ریسک به منظور نجات مصدومین ورود پیدا کنند و به ‌اتاقی برسند که 4 مصدوم در محیط وجود داشته باشد، تیم قادر به ‌انتقال چند نفر خواهد بود؟ طبیعتا مطابق استاندارد و رعایت مقررات، تیم می‌تواند یک نفر را به محیط بیرون انتقال دهد و باید به فرمانده بیرون وضعیت را گزارش کرده و درخواست تیم کمکی جهت انتقال مصدومین دیگر به بیرون از محیط نماید و اگر تیم کمکی وارد محیط شود مجددا جهت جستجوی مصدومین باید اقدام کند. با کمک ALARM-IS می‌توان در این مواقع با نصب این سیستم بر روی بدن هر یک از مصدومین محل وی را به وسیله هشدارهای سمعی و بصری ردیابی و به سرعت پیدا نمود.

تشریح سیستم ALARM-IS

سیستم ALARM–IS که یک تکنولوژی نوین برای مدیریت وضعیت اضطراری آتش‌نشانان است متشکل از سه قسمت کلی به شرح ذیل می‌باشد: (شکل 2)
1-ALARM-IS مخصوص آتش‌نشان
2- ALARM-IS CENTRAL LCD
3- ALARM-S مربوط به مصدومین

شکل(2)قسمت‌های سیستم ALARM-IS

ALARM-IS مخصوص آتش‌نشان

این وسیله یکی از تجهیزات حفاظت فردی آتش‌نشان است و همواره متعلق به وی می‌باشد. سیستم مجهز به یک اتیکت شناسایی می‌باشد. بر روی اتیکت شناسایی تمامی اطلاعات فردی آتش‌نشان ثبت می‌شود و در هنگام ورود آتش‌نشان با خارج کردن این اتیکت سیستم بصورت خودکار فعال می‌شود و تا زمانی که مجدد این وارد سیستم نگردد ALALRM-IS فعال خواهد بود. این اتیکت در اختیار فرمانده بیرون محیط ریسک که وظیفه کنترل تیم های داخلی را دارد قرار می‌گیرد که پس از اتمام کار آتش‌نشان و خارج شدن از محیط به وی بازگردانده می‌شود.
این سیستم را می‌توان بر روی کمر، بندهای کوله دستگاه تنفسی، شانه و یا سینه آتش‌نشان نصب نمود. این سیستم یک وسیله ‌الکترونیکی است که در زمان به دام افتادن و مجروح شدن آتش‌نشان، آژیری بلند و رسا می‌کشد و از خود نوری نافذ در دود متصاعد می‌کند و وضعیت را از طریق ارتباط درون شبکه‌ای بی‌سیمی ‌به CENTRAL LCD فرمانده ‌ارسال می‌کند. در صورت بی‌حرکت ماندن آتش‌نشان در مدت زمان 30 ثانیه ‌این سیستم بصورت خودکار فعال می‌شود و چنانچه قبل از30 ثانیه کهPREE-ALARM پخش می‌شود آتش‌نشان سیستم را حرکت دهد مجددا به حالت عادی باز خواهد گشت. این سیستم، تلفیقی از یک حسگر(سنسور) حرکتی الکترونیک با یک سیستم آژیر و حسگر حرارتی است.
ALARM–IS مجهز به یک LCD گرافیکی کوچکی است که میزان درصد باطری، دمای محیط و پیام‌های اضطراری را نمایش می‌دهد. تمامی سیستم‌های هوشمند اعلام خطر آتش‌نشان با یکدیگر مرتبط هستند و در صورتی که برای یک یا چند نفر از آن‌ها مشکلی پیش آید و سیستم آن‌ها فعال شود دیگر آتش‌نشانان از وی با خبر خواهند شد و اطلاعات لازم به فرمانده‌ارسال می‌گردد.(شکل 3)
این سیستم کاملا مقاوم در برابر آب، آتش و رطوبت می‌باشد.

شکل(3)سیستم ALARM-IS مخصوص آتش‌نشان

نمایشگر مرکزی سیستم هوشمند اعلام خطر(ALARM-IS CENTRAL LCD)

نمایشگر مرکزی در اختیار فرمانده می‌باشد و هنگام روشن شدن سیستم تمام اطلاعات افرادی که در محل فعالیت می‌کنند و مجهز به ALARM-IS هستند از قبیل تصویر پرسنلی فرد،ایستگاه‌ اعزامی، شماره پرسنلی، میزان شارژ باقی مانده هر سیستم، دمای محیط و شرایط اضطراری و همچنین اطلاعات پیش فرض دیگر نمایش داده می‌شود. حتی برای افرادی که در محیط های پالایشگاهی کار می‌کنند سنسورهای گازسنج مرتبط با نوع آلاینده‌های محیط در نظر گرفته شده ‌است. تمامی سیستم‌های هوشمند اعلام خطر آتش‌نشانان توسط این نمایشگر مدیریت می‌شود. در صورتی که برای یک نفر مشکلی رخ دهد و سیستم هوشمند اعلام خطر وی فعال شود تصویر وی در نمایشگر شروع به چشمک زدن قرمز می‌نماید و درخواست کمک خود را ارسال می‌نماید. زمان فعال و سپری شدن سیستم هوشمند اعلام خطر وی بصورت خودکار ثبت می‌گردد.
فرمانده عملیات تشخیص می‌دهد که فرد یا تیمی خاص باید از محل خارج شوند و دیگر نیاز به ‌ادامه عملیات نمی‌باشد، گزینه‌هایی بر روی این نمایشگر مشخص شده ‌است که فرمانده می‌تواند با انتخاب آن‌ها پیام‌هایی را برای آتش‌نشان ارسال نماید. بطور مثال گزینه EXIT به معنای خروج اضطراری است و فرمانده می‌تواند با لمس کردن این گزینه شخصی خاص یا گروهی از آتش‌نشانان را به محیط بیرون فراخواند که با ارسال این پیام از طریق فرمانده بر روی ALARM-IS آتش‌نشان کلمه EXIT نمایش داده می‌شود و همچنین آتش‌نشان قادر به غیر فعال کردن سیستم هوشمند اعلام خطر خود هنگام دریافت پیام نمی‌باشد و باید از محیط خارج شده و اتیکت خود را از فرمانده دریافت و وارد سیستم نماید تا سیستم غیر فعال شود. گزینه‌ای دیگر بر روی نمایشگر به عنوانSOS مشخص شده ‌است که ‌این گزینه زمانی توسط فرمانده ‌انتخاب می‌شود که‌ اگر آتش‌نشان یا تیمی از آتش‌نشانان در محیط گم شوند یا در زمان مشخص از محل خارج نشوند فرمانده می‌تواند بدون نیاز به گذشت 30 ثانیه، از محیط بیرون بصورت بی‌سیمی سیستم‌های هوشمند ایشان را فعال نماید تا دیگر گروه‌های کمکی از وضعیت آن‌ها با خبر شوند.
در مواقع ریزش آوار ساختمان و یا خطر تغییرشکل سازه فرمانده می‌تواند آتش‌نشانان را از وضعیت بحرانی مطلع نماید و دستور خروج آن‌ها را صادر نماید.(شکل 4)

شکل(4) ALARM-IS CENTRAL LCD

سیستم اعلام خطر مربوط به مصدوم ALARM-S

این سیستم صرفا دارای علائم هشداری سمعی و بصری از قبیل LED و یک آژیر می‌باشد و ابعادی کوچک دارد که توسط یک گیره بر روی لباس مصدوم نصب می‌شود. هنگام ورود آتش‌نشانان به منطقه ریسک به منظور جستجوی مصدومین تعدادی از سیستم‌های اعلام خطر برای مصدوم را به همراه می‌برد و در مکانی که چند مصدوم وجود دارد و تیم قادر به حمل کلیه ‌آن‌ها نمی‌باشد، آتش‌نشانان با نصب یک عدد از سیستم های هشدار اعلام خطر بر روی لباس مصدومین و خارج کردن اتیکت، سیستم فعال می‌شود و تا زمانی که ‌این اتیکت را به داخل وارد نکند سیستم از کار نمی افتد. این امر به برای سهولت و سرعت در یافتن مصدومین توسط تیم‌های دیگر می‌باشد که پس از انتقال مصدومین به خارج از محیط می‌توان سیستم را از لباس وی جدا نمود و اتیکت را وارد کرد تا سیستم غیر فعال شود.

نتيجه ­گيري

با توجه به‌اهمیت حفظ سلامت آتش‌نشانان و همچنین مدیریت و کنترل وضعیت آن‌ها در منطقه ریسک و همچنین امدادرسانی و نجات مصدومین حادثه، ضرورت وجود سیستم‌هایی به منظور پایش لحظه به لحظه آتش‌نشانان امری ضروری است که در کشورهای پیشرفته و صاحب تکنولوژی مدتی است که مورد استفاده قرار گرفته‌است. حال که طراحی و ساخت سیستم ALARM-IS در کشور عزیزمان میسر شده‌است و نمونه‌ای منحصر به فرد می‌باشد و از جنبه علمی و اختراعی بودن آن بررسی و در اداره مالکیت صنعتی و ثبت اختراعات به ثبت گردیده، امید است که ضمن معرفی این سیستم به منظور جلوگیری از به خطر افتادن جان آتش‌نشانان عزیزمان مورد استفاده قرار گیرد. با استفاده ‌از این سیستم وضعیت آتش‌نشان و شرایط داخلی منطقه ریسک لحظه به لحظه به فرمانده عملیات گزارش می‌شود و در نتیجه قدرت تصمیم‌گیری به منظور مدیریت نیروهای عملیاتی آسان‌تر می‌شود.

نویسنده : ابراهیم زیدآبادی،کارشناس پیشگیری و ایمنی در برابرحریق و حوادث،آتش‌نشان، مدرس دروس تخصصی سازمان آتش‌نشانی و خدمات ایمنی