Według statystyk Wyższego Urzędu Górniczego w tym roku w polskich kopalniach doszło do 17 pożarów. Mimo że ich liczba ostatnimi laty znacząco spadła, to taki incydent wciąż niesie ze sobą poważne zagrożenie dla pracującej pod ziemią załogi i powoduje duże straty materialne. Dlatego też kluczowe jest błyskawiczne opanowanie żywiołu, zanim zdąży się rozprzestrzenić. Temu właśnie służy innowacyjny projekt, realizowany w ramach „Ścieżki SMART” z Funduszy Europejskich dla Nowoczesnej Gospodarki, który finalizuje polska spółka PG IMKIUS.

System detekcji w strefach zagrożonych wybuchem wraz z autonomicznym systemem gaśniczym obejmuje ciągły monitoring temperatury i wykrywanie wczesnych zagrożeń związanych z pożarami urządzeń pracujących w wyrobiskach górniczych. System mierzy i nadzoruje temperaturę, a w momencie jej wzrostu urządzenie sygnalizuje przekroczenie bezpiecznego progu. Wówczas uruchamiany jest automatyczny system gaśniczy, który stara się stłumić powstałe zarzewie ognia

 – mówi Dawid Volkmer, kierownik Działu Elektroniki PG IMKIUS.

Jak wskazuje, aby opanować pożar, ważne jest podjęcie możliwie jak najszybciej odpowiednich działań i niedopuszczenie do rozprzestrzeniania ognia i gazów. Temu właśnie służy innowacyjny projekt, który finalizuje PG IMKIUS.

Zakończyły się wszystkie prace związane z produkcją systemu, jesteśmy na etapie wprowadzania tego produktu do sprzedaży i dystrybuowania go na rynku. Projekty takie jak nasz poprawiają bezpieczeństwo pracowników i maszyn. Mamy tu na uwadze nie tylko górnictwo węgla kamiennego, lecz także rud – takich jak np. ruda miedzi, bo inspiracją tego projektu były kopalnie KGHM, gdzie występuje bardzo duże natężenie pracy urządzeń i maszyn dołowych

 – mówi Dawid Volkmer.

System opracowany przez PG IMKIUS umożliwia nie tylko wykrywanie pożarów urządzeń w wyrobiskach górniczych, ale także ciągły monitoring elementów ruchomych tych maszyn, takich jak wiatraki, turbiny. Pożary w takich urządzeniach są poważnym problemem w przemyśle, ponieważ mogą prowadzić do dużych strat materialnych oraz zagrażać bezpieczeństwu pracowników. Statystyki wskazują, że 10–30 proc. uszkodzeń turbin wiatrowych jest związanych z pożarami. W większości przypadków ogień powstaje w gondoli wiatraka, gdzie znajduje się generator oraz system przekładni, co czyni to miejsce szczególnie podatnym na przegrzewanie. Z kolei w przypadku turbin przemysłowych problematyczne są przegrzewające się wirniki oraz awarie systemów smarowania.

Co więcej, trudność w gaszeniu pożarów takich urządzeń wynika często z ograniczonego dostępu do miejsca awarii – w przypadku turbin wiatrowych ogień może wybuchnąć na wysokości kilkudziesięciu metrów, co utrudnia działania ratunkowe.

Nasz system, dzięki zastosowaniu precyzyjnych czujników temperatury i zaawansowanych algorytmów, może nie tylko wczesnym alarmem zapobiegać rozwojowi pożarów w tych urządzeniach, ale również wspomagać diagnostykę w celu zapobiegania awariom. Precyzyjne lokalizowanie źródła wzrostu temperatury pozwala na podjęcie szybkich działań, co ma kluczowe znaczenie w ochronie urządzeń i środowiska pracy 

– mówi kierownik Działu Elektroniki PG IMKIUS.

Opracowany przez spółkę system detekcji i gaszenia pożarów w zagrożonych strefach to wynik prac badawczo-rozwojowych, które trwały od 2018 roku. Innowacyjność projektu spowodowała, że został on objęty patentem.

Prace badawcze są fundamentem tego projektu: począwszy od prac koncepcyjnych, poprzez dobór kadry, po zagadnienia związane z testowaniem całego systemu. Jego innowacyjność polega przede wszystkim na zastosowaniu nowoczesnych technologii. Mam tu na myśli m.in. wykorzystanie algorytmów, zbiory rozmyte czy sieci neuronowe

– podkreśla Dawid Volkmer.

System opracowany przez PG IMKIUS umożliwia ciągły, bardzo dokładny pomiar temperatury (od -40 do +125°C) i rejestrowanie jej wzrostu w jednostce czasu, a tym samym wykrycie pożaru, zanim wystąpią jego wizualne objawy, czyli ogień i dym. Zastosowanie nowoczesnych technologii – w tym m.in. algorytmów AI – pozwala na precyzyjną lokalizację źródła alarmu (np. w konkretnym pomieszczeniu). Całość jest odporna m.in. na interakcje z gazami i zjawiska elektromagnetyczne, przy tym ma niskie zapotrzebowanie na energię. Ponadto zastosowanie w każdym czujniku dwóch elementów pomiarowych powoduje, że w razie awarii jednego z nich drugi nadal spełnia funkcje pomiarowe, a jednocześnie informuje o konieczności naprawy jednostkę centralną. Pozwala to na uniknięcie przestojów pracy całego systemu i wyeliminowanie fałszywych alarmów.

Spółka wskazuje, że wdrożenie tego systemu w polskich kopalniach pozytywnie wpłynie nie tylko na bezpieczeństwo, lecz także politykę zrównoważonego rozwoju, ponieważ szybka reakcja i ugaszenie zarzewia pożaru przyczynia się do ograniczenia emisji CO₂ oraz innych gazów i dymów powstałych przy zajęciu ogniem elementów składowych maszyn i urządzeń takich jak farby, oleje, paliwa czy plastikowe i gumowe elementy.

Bez wsparcia funduszy europejskich realizacja tak dużego projektu byłaby niemożliwa, bo zakup potrzebnego sprzętu wymaga znacznych nakładów finansowych 

– dodaje kierownik Działu Elektroniki PG IMKIUS.

Firma w ramach programu Fundusze Europejskie dla Nowoczesnej Gospodarki (FENG) na lata 2021–2027, w naborze „Ścieżka SMART”, pozyskała prawie 500 tys. zł na wdrożenie na rynek opracowanego systemu.