[發明專利]一種火災模擬裝置設計方法及系統

在審

• 申請號: 201910190215.7
• 申請日: 2019-03-13
• 公開（公告）號: CN109741674A
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 朱凱;蔣天馳;厲華笑;陳瑤;張瓊華;李海航;王強;章俊屾
• 申請（專利權）人: 中國計量大學;浙江大學城鄉規劃設計研究院有限公司
• 主分類號: G09B25/00
• 分類號: G09B25/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 郭俊霞

本發明實施例提供的一種火災模擬裝置設計方法及系統。對定值裝置與控制裝置進行了巧妙結合與應用，從而能夠動態調節火源釋熱率和產煙率，保證獲取各種火災條件下的溫度分布、煙氣擴散等情況更符合實際，為火災防治和人員疏散提供重要的理論依據。

技術領域

本發明涉及火災模擬技術領域，具體而言，涉及一種火災模擬裝置設計方法及系統。

背景技術

對隧道內、地下空間區域發生火災會造成的危害進行分析時，通常會進行燃燒測試實驗，對一個可能發生的火源進行點燃測試，檢測煙氣蔓延情況、溫度分布等現象。模擬火源的熱釋放速率、產煙量和升溫曲線要與實際可能發生的火災保持一致。

針對極早期火災，火源熱釋放速率是一個逐漸增長的過程。小空間的火災情況可以采取全尺寸實驗，采用實際燃燒物進行火源的模擬，但對于隧道、地鐵等地下建筑的大空間區域，進行全尺寸實驗的成本極高，因而大多數采用小尺寸模型進行實驗，一般實驗中的火源通過點燃實際材料(油池、布料等)或氣體燃燒產生，但是小尺寸實驗是在考慮弗勞德相似準則的條件下進行，采用實際材料點燃時無法控制其材料的燃燒速率，只能通過前人實驗結果大致知道熱釋放速率，無法準確地給定熱釋放速率，導致采用實際材料點燃難以保證符合實際火勢的發展。

現有技術中，采用氣體火源的方法可以控制火勢大小以符合實際火災發展的情況，但是已有的專利研究缺乏動態控制，難以實現精準控制火源熱釋放速率，導致結果誤差較大。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供一種火災模擬裝置設計方法及系統。

本發明實施例提供一種火災模擬裝置設計方法，應用于火災模擬裝置設計系統，所述火災模擬裝置設計系統包括定值裝置、控制裝置、實驗臺裝置和溫度檢測裝置，所述定值裝置與所述控制裝置電連接，所述控制裝置與所述實驗臺裝置電連接，所述實驗臺裝置與所述溫度檢測裝置電連接，所述方法包括：

所述定值裝置獲取燃燒材料在不同時段燃燒時的燃燒信息，其中，燃燒信息包括釋放熱量速率和火焰溫度；

所述定值裝置根據燃燒材料在不同時段燃燒時的燃燒信息設置燃氣與助燃氣的目標流量信息，并通過所述控制裝置控制燃氣與助燃氣按照所述目標流量信息在所述實驗臺裝置輸出；

所述控制裝置獲取所述實驗臺裝置輸出的燃氣與助燃氣的實際流量信息并將所述實際流量信息反饋給所述定值裝置；

所述定值裝置判斷所述實際流量信息與所述目標流量信息是否匹配，在不匹配時，所述控制裝置將燃氣與助燃氣的所述實際流量信息調整為所述目標流量信息。

可選的，所述控制裝置將燃氣與助燃氣的所述實際流量信息調整為所述目標流量信息的步驟包括：

所述控制裝置采用模糊PID控制器結合Smith預估控制算法，將燃氣與助燃氣的所述實際流量信息調整為所述目標流量信息。

可選的，所述控制裝置將燃氣與助燃氣的所述實際流量信息調整為所述目標流量信息的步驟包括：

所述定值裝置自動控制所述控制裝置將燃氣與助燃氣的所述實際流量信息調整為所述目標流量信息。

可選的，所述控制裝置將燃氣與助燃氣的所述實際流量信息調整為所述目標流量信息之后，所述方法還包括：

所述溫度檢測裝置采用三個直徑不同的熱電偶通過熱電偶動態補償法獲取所述實驗臺裝置的燃燒溫度。

可選的，所述控制裝置獲取所述實驗臺裝置輸出的燃氣與助燃氣的實際流量信息并將所述實際流量信息反饋給所述定值裝置的步驟包括：

所述控制裝置上包括流量傳感器，所述控制裝置通過所述流量傳感器獲取所述實驗臺裝置輸出的燃氣與助燃氣的實際流量信息并將所述實際流量信息反饋給所述定值裝置。