[發明專利]一種航空精準滅火評估方法及其評估系統

有效

• 申請號: 202010160985.X
• 申請日: 2020-03-10
• 公開（公告）號: CN111401715B
• 公開（公告）日: 2023-10-10
• 發明（設計）人: 周特軍;吳傳平;劉毓;潘碧宸;陳寶輝;周天念;孫易成
• 申請（專利權）人: 國網湖南省電力有限公司;國網湖南省電力有限公司防災減災中心;國家電網有限公司
• 主分類號: G06Q10/0639
• 分類號: G06Q10/0639;G06Q50/26
• 代理公司: 長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙) 43213
• 代理人: 周云喆

本發明公開了一種航空精準滅火評估方法及其評估系統，包括獲取航空滅火裝置的內部參數以及火場的外部參數；綜合所述內部參數和所述外部參數計算火場單位面積內滅火水劑的落地劑量；根據火場單位面積內滅火水劑的落地劑量評估滅火效果；根據滅火效果調整所述內部參數直至滅火效果最大化。本發明通過建立水劑下落的受力分析模型，計算滅火水劑下落到地面的時間，進一步獲得滅火水劑在水平方向的位移；結合滅火水劑與高溫空氣的相互作用，計算滅火水劑在下落過程中的蒸發量；根據山火類型、植被密度、滅火劑濃度等參數，計算航空滅火水劑到達火場的遮蔽量從而計算滅火水劑下落到火場的面積及單位面積劑量，提高輸電線路山火滅火準確率與效果。

技術領域

本發明屬于輸電線路山火防治技術領域，具體涉及一種航空精準滅火評估方法及其評估系統。

背景技術

近年來，受持續干旱天氣以及輸電線路附近居民生產生活的影響，輸電線路走廊內山火事故頻發，嚴重威脅了電網的安全穩定運行。采用直升機滅火可以不受地面道路堵塞等外部條件限制，能快速到達火場進行滅火。但是輸電線路山火現場環境復雜，航空滅火的滅火水劑依靠飛行員的經驗，但是現場風速、火場煙羽流速度以及火場溫度等因素對滅火水劑的精準度存在較大的影響，低精準度滅火浪費了大量的滅火水劑。同時，輸電線路山火現場溫度高，滅火水劑在下落過程中蒸發量達到60％-80％，因此開展輸電線路山火航空滅火評估，必須要考慮滅火水劑的蒸發量。另外，現場植被茂密，當滅火水劑噴灑至頂部可燃物時，可能導致滅火水劑無法達到地表可燃物，滅火水劑到達火場后的流動特性、植被密度等因素也是影響輸電線路山火滅火效果的關鍵因素。因此，在大多數情況下，飛行員的滅火經驗與滅火現場差異很大，從而為了達到滅火的目的而不得不加大滅火流量，導致滅火流量特別大，造成大量的滅火水劑浪費，這對于載重空間珍貴的航空滅火而言，是大量人力、物力資源的浪費。另外，航空滅火裝置的滅火效果需要隨著火場狀態進行調整，需要有指導依據。因此，急需一種航空精準滅火計算方法。

現階段沒有航空滅火指導方法。

發明內容

本發明目的在提供一種航空精準滅火評估方法及其評估系統，以解決現有技術中存在的技術缺陷。

為實現上述目的，本發明提供了一種航空精準滅火評估方法，包括以下步驟：

獲取航空滅火裝置的內部參數以及火場的外部參數；

綜合所述內部參數和所述外部參數計算火場單位面積內滅火水劑的落地劑量；

根據火場單位面積內滅火水劑的落地劑量評估滅火效果；

優選地，所述內部參數包括滅火水劑的射出速度、滅火水劑的流量、滅火水劑的配比、航空滅火裝置的飛行速度以及航空滅火裝置的噴嘴數量，外部參數包括火場風速、火場風向、火場溫度以及植被類型。

優選地，綜合所述內部參數和所述外部參數計算火場單位面積內滅火水劑的落地劑量包括以下步驟：

根據滅火水劑的射出速度以及火場風速計算出滅火水劑在不同高度、不同時間的速度和加速度；

根據航空滅火裝置所處的環境溫度、滅火水劑接觸面積、滅火水劑的分散狀態以及滅火水劑的蒸發潛熱，計算滅火水劑在下落過程中的蒸發總量；根據滅火水劑在不同高度、不同時間的速度和加速度計算滅火水劑在下落過程中未落入山火區域的漂移總量；根據火場植被類型、滅火水劑的流量以及蒸發總量計算得到滅火水劑的被遮蔽量；

根據滅火水劑的流量、滅火水劑的蒸發總量、滅火水劑的漂移總量以及滅火水劑的被遮蔽量計算火場單位面積內滅火水劑的落地劑量。

優選地，滅火水劑在不同高度、不同時間的速度和加速度的計算方法為：

將滅火水劑的射出速度分解為水平速度v_x0和垂直速度v_y0；火場風速分解為水平風速v_w1和垂直羽流速度v_w2；