Исследователи из Национального института стандартов и технологий (NIST) разработали методику, позволяющую использовать звук для выявления угрозы возгорания литий-ионных батарей. Эта технология, основанная на искусственном интеллекте, может стать основой для создания новых систем пожарной сигнализации, способных предупреждать об опасности заранее.
Литий-ионные батареи повсеместно используются в смартфонах, ноутбуках, электровелосипедах и электромобилях. Однако их высокая энергоёмкость, которая делает их столь популярными, также повышает риск возгорания. Особенно опасны такие пожары тем, что они возникают мгновенно и сопровождаются экстремально высокими температурами — до 1100 °C, сравнимыми с пламенем газовой горелки.
Проблема заключается в том, что традиционные дымовые датчики неэффективны для раннего обнаружения пожаров батарей. Они реагируют лишь на небольшое количество дыма, выделяющегося в первые секунды, когда батарея уже находится в стадии термического разгона.
Исследователи заметили, что перед возгоранием батареи из неё раздаётся характерный звук — щелчок с последующим шипением. Этот звук возникает, когда в батарее избыточное давление разрушает предохранительный клапан. Уникальность этого шума и стала ключом к созданию системы раннего обнаружения угрозы.
С помощью аудиозаписей 38 батарей, которые были намеренно доведены до взрыва, и дополнительных модификаций звуковых данных учёные обучили алгоритм машинного обучения распознавать этот звук. В результате их система смогла успешно идентифицировать характерный шум в 94% случаев, при этом игнорируя посторонние шумы, такие как шаги или закрывающиеся двери.
Эта технология имеет огромный потенциал. Предупреждение о перегреве батареи может появляться за две минуты до катастрофического отказа. Это время достаточно для эвакуации людей из опасной зоны. Исследователи продолжают работу над улучшением системы, планируя тестировать её на различных типах батарей и микрофонах.
Создание такой системы может сделать использование литий-ионных батарей более безопасным, особенно в местах с их высокой концентрацией, таких как склады, парковки электромобилей или офисные здания. В будущем пожарная сигнализация нового поколения может слушать и защищать нас, обеспечивая своевременное предупреждение об угрозе.»
