Combustible gases and early fire detection

Somov, Andrey; Spirjakin, Denis; Ivanov, Mikhaïl; Khromushin, I.V.; Passerone, Roberto; Baranov, Alexander; Savkin, A. V.

doi:10.1145/1791314.1791327

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“…Pulse-width modulation (PWM) is frequently used to heat the sensors for working temperature [10] because it allows one to change the average voltage with fixed voltage from power supply.…”

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

Design of Smart Dust Sensor Node for Combustible Gas Leakage Monitoring

Spirjakin¹,

Baranov²,

Sleptsov³

2015

Annals of Computer Science and Information Systems

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Abstract-In this work we present the results of design of smart dust sensor platform for combustible gas leakage monitoring. During the design process we took into account a lot of combustible gas sensor specific problems such as their huge power consumption, the necessity to work in explosive environment and sensor parameters degradation. To decrease power consumption we designed specific energy efficient algorithms for measurements. The resulting average power consumption of the node is low enough for one year autonomous lifetime. The methods and algorithms which was designed are very promissing for catalytic combustible gas sensors.

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“…Pulse-width modulation (PWM) is frequently used to heat the sensors for working temperature [10] because it allows one to change the average voltage with fixed voltage from power supply.…”

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

Design of Smart Dust Sensor Node for Combustible Gas Leakage Monitoring

Spirjakin¹,

Baranov²,

Sleptsov³

2015

Annals of Computer Science and Information Systems

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“…Un ejemplo de este sensor es el Figaro TGS 5042. En la figura 6 se muestra un esquema y la respuesta del sensor mencionado a una concentración escalonada a pasos de 5ppm de CO y a una concentración única de 20ppm [71] En cuanto al consumo de potencia de este tipo de sensores A. Somov et al [75], [76] proponen la energización de un sensor de gases producidos en la etapa inicial del fuego producto de la pirólisis, mediante una señal PWM aplicada al sensor, y reportan que el mejor resultado se obtiene con un ciclo del 70-80% para lograr una temperatura de 450 o C y la mejor sensibilidad, y mejorando el consumo de potencia en un factor de 3 (desde 100mW hasta 30mW). Bayo et al [44] proponen un nodo energizado con una señal PWM con un ciclo de trabajo de 33%, para medir humo mediante la refracción óptica producida por las partículas, y otras variables ambientales útiles para la detección de fuego en el bosque .…”

Section: Detectores De Partículas De Humounclassified

Evaluación de tecnologías de sensores para la detección temprana de incendios forestales

Hernández-Hostaller

2017

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Los incendios forestales son fuegos sin control que se extienden libremente en el bosque. Las labores para el manejo y control del fuego forestal incluyen la detección como un primer paso La importancia de lograr la detección temprana de incendios forestales (DTIF) radica en que se facilita eliminarlos a un bajo costo, antes de que se quemen grandes extensiones de bosque. La DTIF está concebida para dar la alarma cuando se ha iniciado el fuego, y es por esta razón que se deben utilizar sensores para las variables indicadoras de la existencia del fuego: la variable química (emisiones de humo, CO, CO2, CH4) y la variable física (radiación infrarroja y el calor).Las características de los sensores utilizados son determinantes para descubrir el inicio del fuego en tiempo real, así como para mejorar la escalabilidad, disminuir el costo de la red de sensores, y lograr la DTIF en forma práctica.Los sensores para las emisiones infrarroja y térmica (variable física) tienen una alta sensibilidad que facilitan la detección desde gran distancia, pero al utilizarlos en tierra la desventaja es que el follaje y obstáculos del terreno atenúan y dispersan la emisión infrarroja y se requiere el emplazamiento de torres para mejorar la línea de vista.Los sensores de las emisiónes químicas tienen ventajas para la detección terrestre del inicio del fuego (las emanaciones del fuego en el bosque se difunden por el aire y pueden llegar a los rincones del bosque), no necesitan línea de vista y tampoco estar ubicados a gran altura, además el mercado ofrece soluciones para la detección del fuego que podrían adaptarse para utilizarlas dentro del bosque (por ejemplo sensores con alta sensibilidad y de costo variable, sistemas para la detección óptica del humo y sistemas multicriterio que disminuyen las falsas alarmas). Sus desventajas son que algunos sensores consumen energía de calentamiento (para elevar la temperatura y poder detectar el gas CO o CO2) y que se pueden dañar al sobrepasar los valores límites (de concentración de gas o humedad relativa). Además, la concentración de humo y gas cerca del punto de detección se reduce debido a la dispersión en el bosque y esto afecta el rendimiento de los sensores que requieren de una cantidad mínima de ppm o de porcentaje de oscurecimiento)Las emisiones o variables químicas (CO, humo y CO2) son detectadas principalmente mediante dos estrategias: -La respuesta de estas variables a fenómenos físicos (absorción de IR, dispersión IR, ionización, efectos fotoacústicos)-La interacción de estas variables con el material del sensor utilizado (absorción, reacción química o una combinación de ambas).

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“…typical electronic components shown in Table 1. Typically, the WSN nodes are powered by batteries and/or super capacitors [41]. The typical capacity of a single cell of AA, C, and D types is 3000, 8000, hours a year, the average discharge current for AA, C, and D cells is 0.34, 1, and 2 mA, respectively.…”

Section: Power Managementmentioning

confidence: 99%