[發(fā)明專利]一種綜合管廊火災(zāi)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)系統(tǒng)與實(shí)驗(yàn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811434404.6
• 申請(qǐng)日: 2018-11-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109658802B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱國(guó)慶;潘榮亮;王璞璠;劉浩男;周祥;王湛;梁震寰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G09B25/00
• 分類號(hào): G09B25/00
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

本發(fā)明公開(kāi)了一種綜合管廊火災(zāi)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)系統(tǒng)與實(shí)驗(yàn)方法，綜合管廊火災(zāi)模擬實(shí)驗(yàn)室內(nèi)設(shè)置有可自由調(diào)節(jié)位置線性火源實(shí)驗(yàn)架、適用于管廊火災(zāi)的大功率火源量熱系統(tǒng)；火焰高度測(cè)定和煙氣層厚度測(cè)定裝置設(shè)置在綜合管廊火災(zāi)模擬實(shí)驗(yàn)室之外，用以對(duì)綜合管廊燃燒艙區(qū)域進(jìn)行高清錄像，并對(duì)所錄視頻進(jìn)行處理得到火焰高度與煙氣層厚度隨時(shí)間變化曲線；可自由調(diào)節(jié)位置線性火源實(shí)驗(yàn)架設(shè)置在綜合管廊火災(zāi)模擬實(shí)驗(yàn)室之內(nèi)，可實(shí)現(xiàn)水平方向和豎直方向的精準(zhǔn)移動(dòng)和定位。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)多種空間位置下綜合管廊內(nèi)部火災(zāi)的模擬實(shí)驗(yàn)，實(shí)時(shí)測(cè)量火源質(zhì)量損失率、熱釋放速率、火源火焰高度、管廊內(nèi)煙氣層厚度等數(shù)據(jù)，為綜合管廊的火災(zāi)科學(xué)研究打下基礎(chǔ)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種模擬火災(zāi)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，具體涉及一種綜合管廊火災(zāi)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)系統(tǒng)與實(shí)驗(yàn)方法，屬于消防安全技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

城市綜合管廊也稱為共同溝，是建造于地下隧道空間，將多種市政管線集于一體的現(xiàn)代化、集約化城市基礎(chǔ)設(shè)施，這種綜合管廊包括了電力、電信、給排水、燃?xì)獾雀黝悓I(yè)管線，特別是電纜和天然氣管線倉(cāng)容易發(fā)生火災(zāi)、燃?xì)庑孤兜仁鹿剩虼舜嬖谳^大的火災(zāi)安全隱患。

目前國(guó)內(nèi)對(duì)綜合管廊火災(zāi)規(guī)律的研究及其防控技術(shù)的相關(guān)研究較少，相對(duì)于其他地下空間，管廊橫截面較小，且被分成若干個(gè)艙室，不利于滅火救援的開(kāi)展，因此，火災(zāi)的防范至關(guān)重要。目前的火災(zāi)報(bào)警裝置多是在電力艙內(nèi)頂部安裝傳感器，并連接至控制中心，其對(duì)于火災(zāi)的監(jiān)測(cè)并不準(zhǔn)確且反應(yīng)緩慢，誤報(bào)警頻發(fā)或是在火災(zāi)較大范圍蔓延后控制中心才能收到火災(zāi)警報(bào)，錯(cuò)過(guò)了火災(zāi)搶救的最佳時(shí)機(jī)；且根據(jù)綜合管廊電纜艙的電纜排布，火源有可能發(fā)生在管廊橫截面的各個(gè)位置，但是現(xiàn)有技術(shù)缺乏綜合性的模擬實(shí)驗(yàn)儀器，針對(duì)綜合管廊內(nèi)大功率火源的熱釋放速率，現(xiàn)有公開(kāi)的量熱方法與設(shè)備很難滿足管廊火災(zāi)量熱的要求。中國(guó)專利文獻(xiàn)CN201510957424.1公開(kāi)了一種基于氧耗原理的錐形量熱儀，但是公開(kāi)的煙氣的收集方式難以滿足狹長(zhǎng)型大功率火源產(chǎn)生的煙氣，會(huì)造成煙氣的溢散，嚴(yán)重影響量熱系統(tǒng)的精度。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的各種不足，本發(fā)明提供一種綜合管廊火災(zāi)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)系統(tǒng)與實(shí)驗(yàn)方法，可以得到綜合管廊內(nèi)火焰高度和煙氣層厚度隨時(shí)間變化曲線，并可以將線性火源設(shè)置在綜合管廊的任意各個(gè)位置，并能精確得到任意時(shí)刻火源的質(zhì)量損失率與熱釋放速率，為綜合管廊的火災(zāi)預(yù)防工作提供理論基礎(chǔ)。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種綜合管廊火災(zāi)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)系統(tǒng)，包括綜合管廊火災(zāi)模擬實(shí)驗(yàn)室、火焰高度測(cè)定和煙氣層高度測(cè)定裝置、可自由調(diào)節(jié)位置的線性火源實(shí)驗(yàn)架以及適用于管廊火災(zāi)的大功率火源量熱系統(tǒng)；

綜合管廊火災(zāi)模擬實(shí)驗(yàn)室包括首層燃燒艙和二層氣體收集分析艙，上下兩層艙室通過(guò)位于一端的豎向煙井連通；二層氣體收集分析艙包括依次設(shè)置的整流區(qū)、質(zhì)量流量測(cè)定區(qū)、氣體采樣區(qū)和風(fēng)機(jī)安裝區(qū)，風(fēng)機(jī)安裝區(qū)內(nèi)設(shè)置的風(fēng)機(jī)將首層燃燒層產(chǎn)生的煙氣通過(guò)一端的豎向煙井依次抽至整流區(qū)、質(zhì)量流量測(cè)定區(qū)、氣體采樣區(qū)；

空氣樣品采樣面和線性火源實(shí)驗(yàn)架設(shè)置在首層燃燒艙內(nèi)，空氣樣品采樣面設(shè)置在線性火源實(shí)驗(yàn)架的上方；線性火源實(shí)驗(yàn)架包括水平調(diào)節(jié)模塊、水平移動(dòng)定位模塊、豎向移動(dòng)定位模塊和連接件，水平調(diào)節(jié)模塊用于調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)架的水平度，水平移動(dòng)定位模塊用于調(diào)節(jié)試驗(yàn)架的寬度，豎向移動(dòng)定位模塊用于調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)架的垂直高度，連接件用于連接多組實(shí)驗(yàn)架以調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)架的長(zhǎng)度；

火焰高度測(cè)定和煙氣層高度測(cè)定裝置包括高清攝像機(jī)和計(jì)算機(jī)圖像處理系統(tǒng)，高清攝像機(jī)設(shè)置在實(shí)驗(yàn)室外并正對(duì)火源部位進(jìn)行攝像，并將拍攝的錄像發(fā)送至計(jì)算機(jī)圖像處理系統(tǒng)進(jìn)行圖片處理，得到隨時(shí)間變化的火焰高度曲線和煙氣層厚度曲線；

大功率火源量熱系統(tǒng)包括設(shè)置在質(zhì)量流量測(cè)定區(qū)中的雙向氣體壓力探針以及設(shè)置在氣體采樣區(qū)中的煙氣樣品采樣面。