Tajfun

Inteligentna detekcja

Aby skutecznie ograniczyć straty powodowane przez pożary lasów, kluczowe znaczenie ma nie tylko szybkie wykrycie ognia, ale także połączenie nowoczesnych technologii z działaniami edukacyjnymi kształtującymi postawy społeczne. 

Czas reakcji decyduje o skali strat – niewielki pożar w pierwszych minutach można ugasić minimalnymi środkami, natomiast po kilkunastu minutach wymaga on już ogromnych zasobów. Dlatego systemy detekcji muszą zapewniać błyskawiczne wykrycie, precyzyjną lokalizację i sprawną komunikację ze służbami ratunkowymi.

Na świecie rozwijane są trzy główne filary technologiczne wczesnej detekcji: bezprzewodowe sieci sensorów Internetu Rzeczy (IoT), monitoring wizyjny oraz teledetekcja satelitarna.

Ich zadaniem jest nie tylko wykrycie zagrożenia, ale także jego szybkie potwierdzenie i przekazanie alertu – automatycznie lub z udziałem operatora.

 

W fazie początkowej kluczową rolę odgrywają sensory IoT.

Przykładem jest system Dryad Silvanet, w którym wielosensorowe czujniki montowane na drzewach wykrywają śladowe ilości gazów powstających podczas spalania (m.in. wodór, tlenek węgla i lotne związki organiczne) oraz monitorują mikroklimat.

Dzięki zastosowaniu sztucznej inteligencji (Edge AI) potrafią odróżnić rzeczywisty pożar od innych źródeł emisji, a ogień mogą wykryć nawet w ciągu około 3 minut od zapłonu.

Dane przesyłane są siecią LoRaWAN, umożliwiającą komunikację na duże odległości w trudnych warunkach terenowych.

Czujniki sprawdzają się szczególnie w „martwych strefach” dla kamer i przy niekorzystnej pogodzie, choć wymagają gęstej sieci instalacji, co zwiększa koszty.

W kolejnej fazie, gdy pojawia się dym lub płomienie, znaczenia nabierają systemy wizyjne.

Rozwiązania takie jak niemiecki IQ FireWatch czy polski SmokeD skanują horyzont z wysokich masztów, wykorzystując algorytmy analizy obrazu do wykrywania dymu w dzień i ognia w nocy.

SmokeD, wdrożony w wielu nadleśnictwach, umożliwia szybkie przekazanie operatorowi obrazu potencjalnego zagrożenia i jego weryfikację, dzięki czemu pożar wykrywany jest średnio w około 10 minut.

Systemy te oferują szeroki zasięg (nawet do kilkudziesięciu kilometrów), ale ich skuteczność zależy od warunków terenowych i atmosferycznych.

Uzupełnieniem monitoringu są drony.

Przykładem jest rozwijany we Francji Fire Eagle, wyposażony w kamery optyczne i termowizyjne oraz czujniki wilgotności, który według twórców może skanować setki hektarów w kilkadziesiąt sekund i wykrywać bardzo małe ogniska pożaru z dużej odległości.

Ograniczeniem dronów jest czas lotu, dlatego rozwijane są tzw. maszty powietrzne – drony na uwięzi, zasilane przewodowo, zdolne do ciągłej obserwacji.

W połączeniu z czujnikami IoT tworzą system, w którym sensory wykrywają zagrożenie, a drony szybko je potwierdzają i przekazują dane służbom.

Trwają również eksperymenty z wykorzystaniem dronów do gaszenia ognia falami dźwiękowymi, jednak rozwiązanie to pozostaje na wczesnym etapie rozwoju.

 

Trzecim filarem jest detekcja satelitarna. Nową generację reprezentuje konstelacja FireSat – system satelitów na niskiej orbicie wyposażonych w czujniki podczerwieni, zdolnych wykrywać ogniska pożarowe o niewielkich rozmiarach.

Docelowo mają one dostarczać aktualizacje danych co około 20 minut, a dzięki analizie z użyciem sztucznej inteligencji ograniczać liczbę fałszywych alarmów.

To rozwiązanie szczególnie przydatne na obszarach trudno dostępnych, gdzie budowa infrastruktury naziemnej jest nieopłacalna.

Każda z technologii ma swoje ograniczenia – czujniki są kosztowne w instalacji, kamery zależne od warunków terenowych i pogodowych, a satelity od warunków atmosferycznych.

Dlatego przyszłość należy do systemów hybrydowych, które integrują dane z różnych źródeł w jednej platformie analitycznej. Pozwala to zwiększyć skuteczność detekcji, ograniczyć liczbę błędnych alarmów oraz lepiej zarządzać ryzykiem pożarowym.

Rozwijane są także narzędzia wykorzystujące uczenie maszynowe do tworzenia map ryzyka w czasie rzeczywistym, uwzględniających warunki środowiskowe i aktywność człowieka, co wspiera planowanie działań prewencyjnych.

 

Jednak sama technologia nie wystarczy. Aż 96 proc. pożarów w Unii Europejskiej wywoływanych jest przez człowieka, dlatego kluczowe jest kształtowanie odpowiedzialnych postaw społecznych.

Kampanie edukacyjne przypominają o zagrożeniach i konsekwencjach, ale coraz większe znaczenie mają bardziej zaawansowane formy edukacji, takie jak gry symulacyjne, które uczą właściwych reakcji i budują świadomość wpływu działań człowieka na środowisko.

Równolegle rozwijane są aplikacje pomagające ocenić ryzyko pożaru i podatność otoczenia na ogień, szczególnie na terenach styku zabudowy z lasami.

Istotnym kierunkiem jest również kształtowanie tzw. inteligentnego krajobrazu – poprzez działania takie jak kontrolowane wypalanie, wypas zwierząt czy tworzenie mozaiki upraw, które fizycznie ograniczają rozprzestrzenianie się ognia.

Nawet najbardziej świadome społeczeństwo potrzebuje bowiem bezpiecznego otoczenia.

W obliczu zmian klimatycznych skuteczna ochrona przed pożarami wymaga synergii trzech elementów: nowoczesnych technologii, edukacji społecznej oraz odpowiedniego zarządzania krajobrazem.

Dopiero ich połączenie pozwala budować trwałą odporność na zagrożenia, czyniąc człowieka kluczowym ogniwem systemu ochrony lasów.

dr inż. Marta Trzcianowska Instytut Inżynierii Mechanicznej SGGW w Warszawie. 

 

Zapisz się do Newslettera

Najnowsze artykuły

MAPA WYPADKÓW W LESIE

mapa z buttonem
Firmy Leśne
Przegląd prywatności

Ta strona korzysta z ciasteczek, aby zapewnić Ci najlepszą możliwą obsługę. Informacje o ciasteczkach są przechowywane w przeglądarce i wykonują funkcje takie jak rozpoznawanie Cię po powrocie na naszą stronę internetową i pomaganie naszemu zespołowi w zrozumieniu, które sekcje witryny są dla Ciebie najbardziej interesujące i przydatne.