Вы находитесь в разделе Типовых решений систем безопасности
Новейшие технологии в системах эвакуации. возможности определения пути эвакуации по аудиосигналуПредставьте здание, где зафиксирован большой уровень задымления. Звучит пожарная сигнализация. Необходимо немедленно покинуть здание. Жизненно важный вопрос в этой ситуации: как пройти к выходу? В большинстве зданий эвакуационные выходы обозначены визуальными средствами: набором знаков, символами, надписями. Однако даже при относительно низком уровне задымления все эти знаки сразу же станут не видны. Выход из помещений также трудно найти в зонах с большим количеством визуальных помех, таких как аэропорт или торговые галереи. Самое эффективное решение названной проблемы - использование звука, поскольку люди могут его слышать даже в дыму. Если звук использовать для определения точек выхода из помещений, то люди должны иметь возможность сначала определить, с какой стороны доносится звук, затем направление, в котором им необходимо двигаться. Чтобы стать направляющим, звук должен быть широкополосным, то есть содержать основные наборы частот, находящиеся в диапазоне восприятия человека. Наиболее пугающая перспектива для человека в упомянутой ситуации - потеряться или пойти не в нужном направлении. Конечно, с одной стороны, случаи действительной потери верного направления относительно редки, но, с другой - в подобном положении в любое время может оказаться каждый из нас. Оказавшись в первый раз в незнакомом здании, вы, скорее всего, почувствуете определенный стресс или беспокойство, величина которого повышается по мере увеличения степени вашей дезориентации. По истечении некоторого времени, руководствуясь указателями, спрашивая направление у других людей и исследуя окружающую обстановку, можно эффективно пройти через это здание. Однако вряд ли кто знает хорошо все виды зданий. Многие исследования, посвященные поведению человека, показали, что в случае возникновения пожара один из наиболее естественных инстинктов - покинуть здание маршрутом, по которому человек в него вошел. Такой способ редко бывает наиболее быстрым и подходящим. Многие люди не способны найти близлежащий выход, а в некоторых случаях они проходят мимо хорошо видимых запасных пожарных выходов. Последствия таких действий бывают печальными. Учитывая, что зрение - один из главных способов восприятия окружающей среды (83% того, что мы запоминаем, является визуальной информацией), неудивительно, что основная масса указателей аварийных выходов (таких, как аварийное освещение, маркировка, цветовой код стен и дверей, фотолюминесцентные направляющие полосы и т.д.) рассчитаны прежде всего на зрительное восприятие. Насколько эффективны такие указатели, если часть здания, полностью или частично заполнена дымом, или если у человека имеются проблемы со зрением? Источник звука как средство, указывающее направление Ясно, что надежда только на визуальные средства не оправдывает себя в современной практике эвакуации людей. Необходимо использовать другой метод восприятия, поэтому естественным решением становится использование специальных типов звука. Например, широкополосный, мультичастотный звук. Источник такого звука легко и быстро определяется органами слуха человека, что делает этот метод идеальным средством для обеспечения быстрой эвакуации. Суть его заключается в следующем. Активируемый существующей системой пожарной сигнализации, источник направляющего звука, расположенный в тщательно выбранных точках, издает звуковые сигналы, позволяющие людям найти путь к эвакуационным выходам. Кроме того, такой звуковой сигнал может направить людей вверх или вниз по лестнице. Обычно все виды использования звука в случаях эвакуации представляют собой звуковой сигнал тревоги, оповещающий людей о надвигающейся опасности. Эти звуковые сигналы тревоги не дают информации о том, в каком направлении следует двигаться к ближайшему выходу, или о месте его расположения. Даже если обычные звуковые оповещатели расположены над выходными дверями, их все равно сложно найти, поскольку используемые типы звуковых сигналов не имеют направляющего направляющего действия. Чтобы понять, почему недостаточно установить обычные сирены над выходами, необходимо описать, почему человек способен определить направление с помощью источника звука. Верхние колликулы секции среднего мозга играют важную роль в процессе определения и реакции на источник звука. Нейрофизиологи, изучающие свойства нейронов в верхних колликулах, вместе с психоакустиками, изучающими человеческую реакцию на звук, позволили нам понять, как мозг оценивает информацию, относящуюся к источнику звука. Уже давно известно, что для определения источника звука необходим большой объем работы нейронов. Только некоторые типы звука несут в себе присущие им признаки определения направления. Важно то, что эти звуки содержат в себе большой диапазон частот, то есть широкополосный шум. Нельзя определить место расположения чистого тона или комбинации простых тонов узкополосного диапазона. Человек слышит звуки в широком диапазоне частот, примерно от 20 Гц до 20 000 Гц. Существует три типа информации, позволяющей мозгу определить место нахождения источника звука. Первые два известны как бинауральные раздражители, поскольку они используют факт того, что мы имеем два уха, разделенных шириной головы. Звук, звучащий с любой из сторон средней линии, будет сначала услышан тем ухом, которое находится ближе к источнику звука. При низких частотах мозг определяет разницу во времени восприятия звука каждым ухом (интерзвуковая разница времени), а при высоких частотах появляется разница по громкости/интенсивности между звуками в каждом ухе (интерзвуковая разница интенсивности) (рис. .  Рис. Различие сигналов, воспринимаемых левым и правым ухом при расположении источника справа от человека Для одиночных частот эти звуки, однако, не определяются в пространстве. Свойственная неопределенность была охарактеризована как конус неопределенности. Это происходит из-за того, что для любой данной частоты существуют большое количество пространственных точек, создающих идентичную разницу во времени/интенсивности. Их можно графически представить в виде конуса, верхняя точка которого находится на уровне внешнего уха. Конус неопределенности - основная причина, по которой мы не можем распознать точку излучения чистого тона.  Рис. Изменение уровня сигнала в зависимости от расположения источника звука Финальный этап информационного процесса локализации источника звука - обработка звука человеческим мозгом. Эта функция означает влияние, которое внешнее ухо оказывает на восприятие звука. В результате прохождения звука вокруг головы или по изгибам ушной раковины, звук меняется таким образом, что одни частоты затухают, а другие усиливаются (рис. . Хотя в этом процессе обнаружены некоторые общие для всех людей черты, функция обработки звука уникальна для каждой отдельной личности. Роль этой функции особенно важна при определении того, где находится источник звука - впереди или сзади нас. В этом случае, разницу во времени и интенсивности можно отбросить, тогда для центральной нервной системы остается немного информации, по которой можно построить решение. Чтобы установить направление источника звука мы должны понимать, что чем шире спектр частот, позволяющих преодолеть неопределенность, присущую одной тональности, тем точнее определение местоположения источника звука. Направляющий звук и тесты по эвакуации Существует много примеров использования направляющего звука, существенно улучшающего уровень безопасности. Один из наиболее важных видов применения - это указание выхода в аварийных ситуациях. Направляющий звук применяют в зданиях и на других объектах, где в настоящее время установлено аварийное освещение. Такие звуковые сигналы можно использовать для определения точек аварийных выходов и указания направления в сложных условиях эвакуации, таких, например, как эвакуация из центральной части здания с большой площадью основания (рис. .  Рис. Схема выходов из здания сложной конфигурации Эффективность направляющего звука тестировалась в различных условиях. Первый тест проводился в относительно большой телевизионной студии студенческого городка университета Лидса. Испытуемых поместили в студию, заполненную искусственным дымом, и снимали на инфракрасную камеру. Полагаясь в основном на свою память об окружающей обстановке и двигаясь на ощупь, испытуемые затратили 3 минуты 50 секунд, чтобы найти традиционный значок аварийного выхода. И наоборот, при включении звуковых источников широкополосного шума, которые были расположены непосредственно над выходами, им потребовалось только 15 секунд, чтобы найти выход. Тесты комплекса маршрутов эвакуации Для определения эффективности применения технологии направляющего звука при эвакуации людей в реальных условиях использовалось здание заброшенной школы. После заполнения этого здания искусственным дымом (рис. , каждый испытуемый был доставлен по внешней пожарной лестнице в исходную точку движения на втором этаже.  Рис. Один из участков эвакуационного пути до и после задымления Испытуемые не имели информации о расположении помещений в здании и не знали об установке устройств, передающих направленный аудиосигнал. Путь эвакуации был отмечен источниками направленного звука, расположенными в наиболее важных точках, главным образом над пожарными выходами. В одной точке, где за выходом лестничный пролет вел наверх, источник звука был настроен таким образом, что широкополосный звук периодически чередовался с сиреной, нарастающей по частоте. Это указывало людям на то, что надо двигаться вверх по лестнице. За другой точкой главная лестница спускалась к последнему запланированному выходу. Сигнал сирены снижающийся по частоте давал понять испытуемым, что они должны спуститься по лестнице. Кроме того, по мере активации направленных аудиосигналов от исходной точки до последнего выхода из здания их импульсы учащались, что означало приближение к выходу из здания. И снова эффективность направленного звука была очевидна. Никто из испытуемых ни в одном из тестов не ошибся в выборе маршрута выхода. Все испытуемые объяснили, что повышающиеся и понижающиеся тональности не только дали им информацию о наличии лестницы, но указали также необходимое направление движения. Они интуитивно поняли ассоциативное значение каждого звука. Время эвакуации приближалось к периоду времени, которое можно было бы ожидать при эвакуации в условиях идеальной видимости и хорошего знания плана здания. Эти испытания позволяют сделать еще один вывод - технология определения пути эвакуации по направляющему звуковому сигналу является также важным средством информации людей, имеющих проблемы со зрением. Обеспечивая таких людей информацией о направлении движения, сигналы сняли необходимость предварительного изучения здания, снизили степень неуверенности и полностью устранили ошибки при выборе ими правильного пути. В общем, время эвакуации было существенно - в некоторых случаях более чем на две трети – сокращено. Испытание по нахождению выхода из лабиринта В экспериментах, в ходе которых проверялись возможности ориентации в лабиринте, участники должны были, проходя через несколько комнат, найти безопасный выход. В лабиринте были установлены приборы направляющего звука, позволяющие определить пути эвакуации по аудиосигналу, и визуальные указатели, показывающие направление к выходу из лабиринта. Цель исследования заключалась в определении, могут ли данные приборы указать участникам путь к безопасному выходу. Приборы направляющего звука были отрегулированы на уровень сигнала 93 дБ(А) и находились на высоте 3,2 фута (0,97 м). Участники эксперимента, которых попросили просто найти выход из комнаты, заполненной дымом, потратили на поиски до 1 24 с (в среднем 97,8 с). А участники, использовавшие технологию направляющего звука и визуальные указатели, затратили минимум 13,3 с (в среднем 51,3 с), чтобы выйти из помещения. Причем участники теста, которых попросили найти выход из комнаты без дыма, затратили на поиски выхода до 1 4 с, а те, кто использовал направляющий звук и визуальные средства, вышли к безопасному выходу через 7 с. Один из интересных выводов, вытекающих из проведенных тестов, заключается в том, что использование звука и света одновременно приводит в результате к более быстрой эвакуации, чем в случае использования с этой целью только одного света. Исследования показали, что область мозга, которая реагирует на пространственную сенсорную информацию (верхние колликулы), и которая также отвечает за реакцию на сенсорные раздражители, содержит ячейки, настроенные не на один, а на несколько сенсорных режимов. Эти нейроны реагируют как на свет, так и на звук. Однако когда свет и звук используются вместе, реакция этих клеток гораздо шире, иногда на 1000% больше, чем совокупная реакция на каждый режим отдельно. Специфика использования направляющего аудиосигнала Технология направляющего звука не заменяет традиционных звуковых сигналов тревоги. Во всех зданиях, где проводились эксперименты, использовались и стандартные средства оповещения (звуковой сигнал на 85 дБ(А) и световой строб на 75 кд). Пожарная сигнализация играет важную роль в деле приведения людей в готовность к возможной опасности, но, как только принято решение об эвакуации, пожарная сигнализация перестает выполнять свою функцию. Теперь каждому человеку, покидающему здание, необходимо знать, как найти выход. Для использования в качестве указателей выходов в этой ситуации звуковая сирена пожарной сигнализации не годится - это узкополосный звук, и потому достаточно сложно его локализовать. Кроме того, мы можем одновременно слышать несколько различных звуков, но нельзя определить, на какой из них обратить внимание, основываясь на частоте звука. Таблица
 Рис. Расположение терминалов и переключателей Переключатели 5 и 6 позволяют выбрать тип звукового сигнала в паузах между излучением направляющего звука: стандартный звуковой сигнал пожарной тревоги (три одночастотных импульса с паузой), увеличивающаяся по частоте сирена, снижающаяся по частоте сирена, либо дополнительный сигнал выключен. Вид дополнительного сигнала определяется по направлению пути эвакуации за точкой выхода: вверх по лестнице, вниз по лестнице или в горизонтальном направлении. Включение от 7 до 10 переключателей обеспечивает возможность передачи информации об этапе эвакуации в сложном здании. Низкая частота излучения звуковых последовательностей (SLOW) - выход из внутренних помещений здания, средняя частота 2 (MED и средняя частота 1 (MED - выход из средних помещений, высокая частота (FAST - exit) - эвакуационный выход из здания. В зависимости от частоты излучения звуковых последовательностей и выбранной мощности изменяется ток потребления звукового направляющего оповещателя (таблица). Звуковые направляющие оповещатели могут подключаться к приемно-контрольному прибору как звуковые, световые и светозвуковые оповещатели с внешним управлением посредством коммутации терминалов 3 и Схема подключения звукового направляющего оповещателя показана на рис. 6.  Рис. Подключение звукового направляющего оповещателя к ПКП Устанавливается звуковой направляющий оповещатель с использованием монтажной коробки размером 4 х 4 х 2,25 при помощи двух винтов (рис.  Рис. Установка звукового направляющего оповещателя Заключение Читайте далее:  Шедевры 141-150 Причины, по которым французам лучше, чем американцам, удается бороться с терроризмом Ip- контрреволюция Тест-драйв express-видео Подрядчикам по электротехнике предлагают заняться системами видеонаблюдения Извещатели пожарные ручные Интеллектуальное развитие пожарных извещателей Противодействуем внутренним it-угрозам Особенности домашних систем охранной сигнализации, производимых на тайване Комбинированные пожарные извещатели О безопасности в великобритании и не только... терпение О безопасности в великобритании и не только... предупрежден – значит, вооружен Охрана офиса Пользователи становятся все более требовательными к вопросам конфиденциальности Восполнимая потеря.... электронных данных
|
