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大斷面沉管隧道火災(zāi)綜合試驗系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:8457985閱讀:247來源:國知局
大斷面沉管隧道火災(zāi)綜合試驗系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于隧道安全的實驗系統(tǒng),特別涉及一種隧道火災(zāi)的綜合實驗系 統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 公路隧道作為管狀構(gòu)造物,隧道內(nèi)空間環(huán)境狹窄,能見度通常較低,加上入洞時的 黑洞、黑框效應(yīng)以及洞內(nèi)墻的效應(yīng),隧道內(nèi)極易發(fā)生車輛碰撞、車輛跑錨等效能事故,并易 誘發(fā)各種各樣的火災(zāi)。因此,由于公路隧道空間結(jié)構(gòu)上的上述特殊性,公路隧道內(nèi)發(fā)生火災(zāi) 的潛在可能性普遍存在。
[0003]公路隧道尤其是長、特長公路隧道內(nèi)一旦發(fā)生火災(zāi),若不能及時發(fā)現(xiàn),及時撲滅, 火勢就會沿隧道縱向快速蔓延,并禍及來不及疏散的鄰近車輛;燃燒產(chǎn)生的熱浪和排放的 大量有毒有害氣體會使隧道內(nèi)環(huán)境急劇惡化,導(dǎo)致隧道內(nèi)司乘和工作人員窒息、灼傷、中中 毒甚至死亡,使隧道外消防和營救人員無法組織有效的滅火和營救工作。因此,往往很小的 火情,也會誘發(fā)大的火災(zāi),且隧道內(nèi)火災(zāi)常常以造成大量的人員傷亡和嚴(yán)重的財產(chǎn)損失為 結(jié)局。不僅如此,隧道火災(zāi)還會造成隧道設(shè)施的嚴(yán)重毀壞,引起短則數(shù)小時,長則數(shù)十小時 甚至更長時間的道路效能中斷,造成無法估計的經(jīng)濟損失,可見隧道火災(zāi)的危害性十分嚴(yán) 重。
[0004] 為避免和解決由于隧道火災(zāi)所帶來的危害,應(yīng)對隧道內(nèi)火災(zāi)具有預(yù)先的全面了 解;因此,需要一種用于隧道火災(zāi)模擬的系統(tǒng),能夠模擬隧道的真實火災(zāi)場景,獲取隧道真 實的各種條件下的火災(zāi)數(shù)據(jù),以便避免災(zāi)難或者具有針對性的及時應(yīng)急處理,并為隧道的 施工建設(shè)以及消防提供重要的理論依據(jù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此,本發(fā)明提供一種大斷面沉管隧道火災(zāi)綜合試驗系統(tǒng),能夠模擬隧道的 真實火災(zāi)場景,獲取隧道真實的各種條件下的火災(zāi)數(shù)據(jù),以便避免災(zāi)難或者具有針對性的 及時應(yīng)急處理,并為隧道的施工建設(shè)以及消防提供重要的理論依據(jù)。
[0006] 本發(fā)明的大斷面沉管隧道火災(zāi)綜合試驗系統(tǒng),包括:
[0007] 隧道構(gòu)造,用于模擬實際隧道并用于形成火災(zāi)場景;
[0008] 模擬火災(zāi)子系統(tǒng),用于在隧道構(gòu)造內(nèi)部空間形成模擬火災(zāi);
[0009] 監(jiān)控分析子系統(tǒng),用于獲得隧道構(gòu)造內(nèi)部空間的模擬火災(zāi)時的參數(shù)并進(jìn)行分析。
[0010] 進(jìn)一步,模擬火災(zāi)系統(tǒng)包括實驗油盤和供油裝置,所述供油裝置包括油池和將油 池內(nèi)的燃油輸送至實驗油盤的供油泵;
[0011] 進(jìn)一步,所述模擬火災(zāi)系統(tǒng)還包括控制裝置,所述控制裝置包括:
[0012] 油位檢測單元,設(shè)置于實驗油盤用于檢測實驗油盤內(nèi)的燃油油位;
[0013] 供油泵控制單元,用于控制供油泵的啟閉或調(diào)整燃油的輸出流量;
[0014] 中央處理單元,用于接收油位檢測單元的燃油油位信號并向供油泵控制單元發(fā)出 啟閉或調(diào)整輸出流量命令;
[0015] 進(jìn)一步,所述油池包括均與供油泵進(jìn)口連通的柴油池和汽油池;
[0016] 所述控制裝置還包括:
[0017] 柴油電磁閥,安裝于柴油池和供油泵進(jìn)口之間并接收中央處理單元的命令啟閉或 調(diào)節(jié)柴油的通過流量;
[0018] 汽油電磁閥,安裝于汽油池和供油泵進(jìn)口之間并接收中央處理單元的命令啟閉或 調(diào)節(jié)汽油的通過流量;
[0019] 燃油總電磁閥,安裝于供油泵出口與實驗油盤之間并接收中央處理單元的命令啟 閉或調(diào)節(jié)燃油的通過流量;
[0020] 進(jìn)一步,所述模擬火災(zāi)系統(tǒng)還包括供水裝置,所述供水裝置包括水池和將水池內(nèi) 的水輸送至實驗油盤的供水泵;
[0021] 所述控制裝置還包括:
[0022] 供水電磁閥,安裝于供水泵出口與實驗油盤之間并接收中央處理單元的命令啟閉 或調(diào)節(jié)水的通過流量;
[0023] 供水泵控制單元,用于接收中央處理單元的命令控制供水泵的啟閉或調(diào)整水的輸 出流量;
[0024] 進(jìn)一步,所述實驗油盤用于與供水泵連通的進(jìn)水口靠于實驗油盤下部,所述油位 檢測單元為位于水位之內(nèi)的壓強傳感器;
[0025] 進(jìn)一步,實驗油盤為上大下小的錐臺形;
[0026] 進(jìn)一步,所述監(jiān)控分析子系統(tǒng)包括:
[0027] 溫度檢測單元,分布于隧道構(gòu)造用于檢測模擬火災(zāi)時的多點溫度參數(shù)并傳輸至中 央處理單元;
[0028] 風(fēng)速檢測單元,分布于隧道構(gòu)造內(nèi)部空間用于檢測通過隧道構(gòu)造的風(fēng)速并傳輸至 中央處理單元;
[0029] 煙氣檢測單元,分布于隧道構(gòu)造內(nèi)部空間的煙氣流通處用于檢測煙氣中設(shè)定成分 含量并傳輸至中央處理單元;
[0030] 燃油重量檢測單元,用于檢測實驗油盤中燃油的燃燒損失重量并傳輸至中央處理 單元;
[0031] 圖像獲取單元,用于獲取隧道構(gòu)造內(nèi)部空間的圖像信息并傳輸至中央處理單元;
[0032] 輻射和熱流獲取單元,用于檢測隧道構(gòu)造內(nèi)部空間的非火源斷面的熱輻射和熱流 值并傳輸至中央處理單元;
[0033] 進(jìn)一步,所述溫度檢測單元包括分布于隧道構(gòu)造本體內(nèi)、隧道構(gòu)造內(nèi)部空間的火 源斷面、隧道構(gòu)造內(nèi)部空間的非火源斷面和隧道構(gòu)造的排煙口的溫度傳感器;
[0034] 所述煙氣檢測單元為設(shè)置于隧道構(gòu)造內(nèi)部空間的非火源斷面用于檢測CO、N02、 C02或/和02含量的煙氣分析儀;
[0035] 所述風(fēng)速檢測單元包括分布于隧道構(gòu)造內(nèi)部空間的非火源斷面、隧道構(gòu)造的排煙 口和排煙通道內(nèi)的風(fēng)速傳感器;
[0036] 進(jìn)一步,所述控制裝置還包括用于接收中央處理單元的命令對實驗油盤內(nèi)的燃油 進(jìn)行點燃的自動點火單元;
[0037] 所述隧道構(gòu)造還設(shè)有排煙通風(fēng)系統(tǒng);
[0038] 所述中央處理單元還信號連接設(shè)有用于輸入命令和輸出信號的輸入輸出單元;
[0039] 所述大斷面沉管隧道火災(zāi)綜合試驗系統(tǒng)還包括消防子系統(tǒng),所述消防子系統(tǒng)包括 消防池、消防泵和與消防泵出口連通的消防噴淋裝置;
[0040] 所述控制裝置還包括:
[0041] 消防泵控制單元,用于接收中央處理單元的命令控制消防泵的啟閉或調(diào)整消防介 質(zhì)的輸出流量。
[0042] 本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明的大斷面沉管隧道火災(zāi)綜合試驗系統(tǒng),采用擬真的隧 道構(gòu)造,模擬真實的火災(zāi)發(fā)生場景并監(jiān)控,在實驗室條件下模擬隧道的真實火災(zāi)場景,獲取 隧道真實的各種條件下的火災(zāi)數(shù)據(jù),以便避免災(zāi)難或者具有針對性的及時應(yīng)急處理,并為 隧道的施工建設(shè)以及消防提供重要的理論依據(jù)。
【附圖說明】
[0043] 下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0044] 圖la、圖lb、圖lc、圖Id為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖;
[0045] 圖2為本發(fā)明模擬火災(zāi)子系統(tǒng)和監(jiān)控分析子系統(tǒng)原理圖;
[0046] 圖3為本發(fā)明試驗方法流程圖。
【具體實施方式】
[0047] 圖la、圖lb、圖lc、圖Id為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖,圖2為本發(fā)明模擬火災(zāi)子系統(tǒng)和監(jiān) 控分析子系統(tǒng)原理圖;本實施例的大斷面沉管隧道火災(zāi)綜合試驗系統(tǒng),包括:
[0048] 隧道構(gòu)造1,用于模擬實際隧道并用于形成火災(zāi)場景;隧道構(gòu)造1指的是制成與 真實隧道相同的隧道結(jié)構(gòu),本實施例為一比一的比例制作成足尺寸隧道,隧道構(gòu)造1長150 米,寬15. 950米,高7. 8米,建筑面積2392. 5平米,為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu);隧道由一節(jié)30米 實體段、4節(jié)30米框架段及150米長的排煙風(fēng)道(2. 2米寬3米高)組成;實體段位于實驗 隧道中間,可進(jìn)行大規(guī)?;馂?zāi)實驗,中間段兩側(cè)各有兩節(jié)框架段;其中實體段厚度為70cm, 框架段厚度為12cm;距隧道洞口 7. 5m起每間隔15m設(shè)置一個觀察窗,共設(shè)置10個;距洞口 30m起每間隔45m設(shè)置一個疏散逃生門,共設(shè)置3個;
[0049] 觀察窗采用防火防爆安全玻璃制作,其中觀察窗5與觀察窗6位于實驗隧道 實體段,為了便于觀察大規(guī)?;馂?zāi)實驗場景,其開口尺寸為lmXlm,其他觀察窗尺寸為 0. 6mX0. 6m。
[0050] 疏散逃生門采用甲級防火門,其中位于實體段的疏散逃生門2其門上安裝了防火 防爆安全玻璃,實驗人員可通過玻璃觀察隧道內(nèi)的實驗情況;
[0051] 模擬火災(zāi)子系統(tǒng),用于在隧道構(gòu)造內(nèi)部空間形成模擬火災(zāi);能夠在隧道構(gòu)造內(nèi)部 空間點燃并模擬火災(zāi),可采用現(xiàn)有技術(shù)的模擬火災(zāi)技術(shù);
[0052] 監(jiān)控分析子系統(tǒng),用于獲得隧道構(gòu)造內(nèi)部空間的模擬火災(zāi)時的參數(shù)并進(jìn)行分析; 模擬火災(zāi)參數(shù)包括溫度、熱量、風(fēng)速、煙氣內(nèi)氣體元素含量、圖像參數(shù)等等,能為對火災(zāi)分析 起到量化的參數(shù)等;實際使用時,會根據(jù)這些參數(shù)獲得較為標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)值和理論結(jié)果,從而為 隧道火災(zāi)分析提供理論依據(jù)。
[0053] 本實施例中,模擬火災(zāi)系統(tǒng)包括實驗油盤2和供油裝置,所述供油裝置包括油池 和將油池內(nèi)的燃油輸送至實驗油盤的供油泵13;利用
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