«Автоматизация и информатизация ТЭК»

Использование беспроводных сенсорных сетей и облачных вычислений для управления системой автоматического пожаротушения

УДК: 004.051:621.396
DOI: -

Авторы:

¹ Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия
² Технологический университет, Багдад, Ирак

Ключевые слова: беспроводные сенсорные сети, система автоматического пожаротушения, YOLOv5, обнаружение пожара, облачные вычисления, база данных в реальном времени, ESP8266

Аннотация:

Использование современных технологий в системах безопасности на объектах нефтегазовой отрасли важно для снижения рисков для здоровья, безопасности и окружающей среды. Это приводит к необходимости раннего обнаружения пожаров и быстрого их тушения. Одной из таких технологий являются автоматические системы пожаротушения, позволяющие тушить пожары быстрее и эффективнее. Но эти системы нуждаются в постоянном развитии для повышения их эффективности и решения проблемы скорости обработки данных. Целью данной статьи является повышение эффективности систем автоматического пожаротушения за счет интеграции передовых технологий, таких как глубокое обучение, облачные вычисления и беспроводные сенсорные сети. Камера использовалась в качестве оптического датчика в беспроводной сенсорной сети для отправки видеоизображений на облачные ресурсы для обработки. Облачные вычисления использовались для обработки видеоданных и обнаружения пожаров с точностью до 90 %, для обмена данными между системой обнаружения пожара, центром управления и системой автоматического пожаротушения. Также возможно подключение более одной нефтяной установки к центру удаленного мониторинга и управление с помощью облачных вычислений. Общее время обнаружения возгорания и начала тушения пожара составило менее 2 с. Предлагаемая система позволяет осуществлять мониторинг и управление несколькими площадками одновременно.

Список литературы:

1. Technologies in Arctic Oil and Gas Resources Extraction: Global Trends and Russian Experience / E. Samylovskaya, A. Makhovikov, A. Lutonin [et al.] // Resources. – 2022. – Vol. 11, Issue 3. – P. 29. – DOI: 10.3390/resources11030029
2. The Internet of Things in the Oil and Gas Industry: A Systematic Review / T.R. Wanasinghe, R.G. Gosine, L.A. James [et al.] // IEEE Internet of Things J. – 2020. – Vol. 7, Issue 9. – P. 8654–8673. – DOI: 10.1109/JIOT.2020.2995617
3. Исследование целесообразности нейросетевого моделирования режимов работы компрессорных станций / А.В. Олейников, А.С. Казак, А.В. Белинский [и др.] // Автоматизация и информатизация ТЭК. – 2024. – № 2(607). – С. 10–19.
4. Разработка и апробация методических подходов и цифровых технологий нейросетевого прокси-моделирования установившегося двухфазного течения многокомпонентной смеси в системах сбора и промысловой подготовки газа (на примере Чаяндинского НГКМ) / А.В. Белинский, В.А. Маришкин, В.В. Самсонова, П.В. Пятибратов // Автоматизация и информатизация ТЭК. – 2024. – № 4(609). – С. 44–59.
5. Dheyab O.A., Chernikov D.Yu., Selivanov A.S. Using the City's Surveillance Cameras to Create a Visual Sensor Network to Detect Fires // J. of Siberian Federal University. Engineering and Technologies. – 2024. – Vol. 17, No. 2. – P. 266–275.
6. Dheyab O.A., Chernikov D.Yu., Selivanov A.S. Integration of Deep Learning and Wireless Sensor Networks for Accurate Fire Detection in Indoor Environment // J. of Siberian Federal University. Engineering and Technologies. – 2024. – Vol. 17, No. 1. – P. 124–135.
7. Dheyab O.A., Chernikov D., Selivanov A. Fire Size Calculation for Automatic Calibration of Water Spray Nozzle in Firefighting Robots // IEEE Proccedings of 2023 5th Int. Conf. on Control Systems, Mathematical Modeling, Automation and Energy Efficiency (SUMMA), Lipetsk, Nov. 08–10, 2023. Vol. 5. – Lipetsk: Lipetsk State Technical University, 2023. – P. 231–234. – DOI: 10.1109/SUMMA60232.2023.10349438
8. El Zouka H.A., Hosni M.M. Towards Secure Integration of Wireless Sensor Networks and Cloud Computing // 2019 IEEE Global Conf. on Internet of Things (GCIoT), Dubai, United Arab Emirates, Dec. 04–07, 2019. – IEEE, 2019. – P. 1–7. – DOI: 10.1109/GCIoT47977.2019.9058407
9. Energy Optimization of Wireless Sensor Embedded Cloud Computing Data Monitoring System in 6G Environment / Yang Huaiyuan, Zhou Hua, Liu Zhenyu, Deng Xiaofan // Sensors. – 2023. – Vol. 23, Issue 2. – P. 1013. – DOI: 10.3390/s23021013
10. Cloud Computing based Wireless Sensor Network in Data Transmission with Routing Analysis Protocol and Deep Learning Technique / K.K. Pramanik, S.B. Rahane, V.N. Jayamani [et al.] // Int. J. of Intelligent Systems and Applications in Engineering. – 2023. – Vol. 11, No. 3s. – P. 165–169.
11. Ali I., Zahan H., Mastorakis S. Sensor Clouds: Recent Advancements, Use Cases and Open Challenges // IEEE Internet of Things Magazine. – 2024. – Vol. 7, Issue 1. – P. 98–103. – DOI: 10.1109/IOTM.001.2300028
12. Cloud Computing for IoT Sensing Data / D. Kumar, H. Sharma, A. Prakash, M. Husain // Technological Advancements in Data Processing for Next Generation Intelligent Systems. – 2024. – Chapter 1. – P. 1–23. – DOI: 10.4018/979-8-3693-0968-1.ch001
13. Деяб О.А., Черников Д.Ю., Селиванов А.С. Улучшение эффективности пожарных водометов за счет использования глубокого обучения и беспроводной сенсорной сети // Автоматизация и информатизация ТЭК. – 2024. – № 8(613). – С. 26–33.
14. Bell Ch. Cloud computing // MicroPython for the Internet of Things: A Beginner’s Guide to Programming with Python on Microcontrollers. – Berkeley, CA: Apress, 2024. – P. 413–424.
15. Guntara R.G. Pemanfaatan Google Colab Untuk Aplikasi Pendeteksian Masker Wajah Menggunakan Algoritma Deep Learning YOLOv7 // Jurnal Teknologi Dan Sistem Informasi Bisnis. – 2023. – Vol 5, No. 1. – P. 55–60. – DOI: 10.47233/jteksis.v5i1.750
16. SpliceAI-visual: a free online tool to improve SpliceAI splicing variant interpretation / J.-M. de Sainte Agathe, M. Filser, B. Isidor [et al.] // Human Genomics. – 2023. – Vol. 17, Issue 1. – P. 7. – DOI: 10.1186/s40246-023-00451-1
17. Younis M.F., Alwan Z.S. Monitoring the performance of cloud real-time databases: A firebase case study // 2023 Al-Sadiq Int. Conf. on Communication and Information Technology (AICCIT), Al-Muthana, Iraq, July 04–06, 2023. – IEEE, 2023. – P. 240–245. – DOI: 10.1109/AICCIT57614.2023.10217953
18. Napitupulu H.Y.P., Nugraha I.G.D. Fog Computing-Based System for Decentralized Smart Parking System by Using Firebase // Jurnal Nasional Teknik Elektro dan Teknologi Informasi. – 2024. – Vol. 13, No. 1. – P. 44–52. – DOI: 10.22146/jnteti.v13i1.10095
19. Enhancing Ultrasonic Sensor Goggles for Blinds Using Node MCU ESP8266 Microprocessor / K.V. Thopate, K. Shirbavikar, R.V. Kulkarni [et al.] // Int. J. of Intelligent Systems and Applications in Engineering. – 2024. – Vol. 12, No. 1. – P. 611–618.
20. Zinkevich A.V. ESP8266 Microcontroller Application in Wireless Synchronization Tasks // 2021 Int. Conf. on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM), Sochi, Russia, May 17–21, 2021. – IEEE, 2021. – P. 670–674. – DOI: 10.1109/ICIEAM51226.2021.9446411