متخصصین ایمنی حریق به طور مداوم در حال تحقیق و پیدا کردن راه حلی جهت اطلاع رسانی سریع آتش سوزی میباشند. در دنیای بی نقص و ابده آل، میتوانیم صدها سنسور آشکارساز دود را در سقف ، بالا یا اطراف تجهیزات نصب کنیم و بلافاصله از وقوع آتش سوزی مطلع شویم که حتی میتواند باعث صرفه جویی در زمان در مناطق وسیع و یا مکان‌هایی که جریان هوای بالایی وجود دارد، شود. اما چنین راه‌حلی از نظر عملی و اقتصادی عملی نمیباشد!
سیستم های آشکار ساز ویدئویی ( video smoke detection) یا به اختصار VSD، با هدف پایان دادن به بسیاری از مشکلات مربوط به آشکارسازی دود تهیه و عرضه شده‌اند. این سیستم با ارائه راه‌حل مناسب برای مشکلات حل نشده اعلام آتش سوزی و قابلیت استفاده در فضاهای داخلی و خارجی، به عنوان تحولی عظیم در صنعت آشکارسازی حریق به حساب می آید.
نحوه عملکرد این سیستم آشکارساز دود و آتش، اساسا از طریق الگوریتم نرم افزاری صورت میگیرد که بر روی پردازنده سیگنال دیداری (ViSP) اجرا میشود. این پردازنده، موتورهای پردازش موازی را بر روی سخت‌افزار اجرا میکند. تصاویر ویدئویی، بطور هم‌زمان و با استفاده از تکنیک‌های پردازش دیجیتال تصویر، مورد تجزیه و تحلیل قرار می‌گیرند. با وجود این تکنیک‌ها امکان آشکارسازی دود و آتش با درجه بالایی از اطمینان امکان‌پذیر امکان پذیر میباشد. تصاویر ویدئویی به طور مداوم با هدف تشخیص تغییرات، مونیتور میشوند و از طریق جبران کردن نویز ها و اطلاعاتی که از نمای دوربین ها بدست می آید، آلارم‌های خطا را در طول زمان حذف میکند.
ما میتوانیم تصاویری که ازطریق دوربین مشاهده میشوند را به زون‌های مختلف تقسیم کنیم. هر زون شامل مجموعه ای از پارامترها میباشد که به وسیله آنها، امکان کنترل کردن الگوریتم ها وجود دارد. میتوانیم هر یک از پارامترها را به طور انحصاری برای هر زون، تنظیم کنیم تا استفاده از آنها، در گستره وسیعی از کاربردها امکان پذیر باشد. همچنین میتوانیم با ترکیب کردن اطلاعات چند دوربین با هم در جهت ارتقاء فرایند آشکارسازی اقدام کنیم.
محاسبه های هندسی و آماری پیچیده و زیادی بر روی اطلاعات تصاویر ویدئویی هر یک از زون‌ها صورت میگیرد. همه ی این محاسبات و اندازه‌گیری‌ها، به وسیله پارامترهای کنترلی مشخص میشوند. تنظیم شدن پارامترها در محدوده‌ای که بتوانند هم دود ضعیف را با سرعت گسترش پایین و هم دود بسیار غلیظ را با سرعت گسترش بالا آشکار کنند، توسط قابلیت سخت افزار در پردازش دیجیتال سیگنال موازی، فراهم شده است.
بعد از اندازه گیری ها با توجه به اطلاعات تصاویر ویدئویی، با کمک مجموعه‌ای از قوانین، وجود نشانه‌هایی از دود یا آتش مشخص میشود. میتوانیم با تنظیم کردن قوانین، متناسب با کاربردهای مشخص ، الگوریتم آشکارسازی موفق و قدرتمندی راتشکیل دهیم.
دستاورد این سیستم چیست؟
برای تشخیص ذرات و فعال کردن آلارم، در همه سیستم‌های استاندارد آشکارسازی دود، هم سیستم‌های آشکارساز نقطه‌ای، هم آشکارسازهای پرتو مادون قرمز یا حتی سیستم‌های مکشی، باید دود حاصل از آتش سوزی به آنها برسد. سیستم‌های این چنینی، می‌توانند در محیط‌های سرپوشیده با سقف‌های کوتاه یا متوسط که از نظر دمایی پایدار میباشند، بسیار کاربردی باشند.
اما در فضاهای بزرگ مثل زمین‌های ورزشی سرپوشیده، سالن‌های نمایشگاه‌ها و آشیانه هواپیماها، عواملی از قبیل تابش خورشید، سیستم‌های تهویه هوا و شیشه‌های مات باعث افزایش دمای محیط از کف تا سقف میشوند که به آن محیط طبقه‌بندی شده دمایی میگویند. در شرایطی که آتش بدون دود باشد یا شعله های آتش کم باشد، ذرات حاصل از احتراق بلند‌شده در هوا، با دورشدن از مرکز آتش سوزی، سردتر میشوند. در یک محیط طبقه‌بندی شده دمایی، دمای هوای اطراف با افزایش ارتفاع، افزایش پیدا میکند. زمانی که دود ناشی از احتراق بالا می‌رود، خنک میشود و در صورتی که دمای دود با دمای هوای محیط به تعادل برسد، ذرات دود خاصیت بالارونده خود را از دست میدهند در نتیجه به موازات سطح زمین حرکت میکنند و لایه افقی را تشکیل میدهند. اگر دما به تدریج افزایش پیدا کند، هوای داغ بالای دود نیز گسترش میابد و ارتفاع لایه طبقه‌بندی دود را بیشتر کاهش می‌دهد.
یکی دیگر از مشکلات مربوط به محیط‌هایی است که تغییرات هوایی زیادی دارند، در چنین محیط هایی، ذرات ناشی از احتراق کم‌انرژی، از طریق سیستم‌های تهویه مطبوع پرسرعت یا درب های باز، به سرعت پراکنده میشوند و در حدی رقیق میشوند که اثر خود را جهت فعال‌کردن آلارم در سیستم‌های استاندارد آشکارسازی دود، از دست میدهند.
هر دو موردی که به آن اشاره شد یعنی طبقه‌بندی‌شدن و رقیق‌شدن دود، می‌توانند مانع فعال شدن آلارم شوند یا باعث تأخیر در به صدا درآمدن آن شوند.
در حالی که سیستم‌های VSD، توانسته‌اند با عبور از نواحی طبقه‌بندی‌شده یا رقیق‌شده، هرگونه آتش سوزی را در همان نقطه شروع و یا دود را در همان منبع آن یا خیلی نزدیک به آن، شناسایی کنند.
