CN113781887B - 一种基于集装箱式电缆隧道的火情反演模拟分析系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种基于集装箱式电缆隧道的火情反演模拟分析系统，包括集装箱式电缆隧道构造模块、环境检测终端设置模块、移动燃烧器放置点布设模块、放置点火情反演模拟监测模块、分析云平台和后台显示终端，通过以集装箱为架构构造电缆隧道火情反演模拟平台，并在火情反演模拟试验之前在集装箱内部空间布设若干放置点和若干检测点，同时对火情反演的燃烧类别和燃烧时长进行设置，以此分别在各放置点进行各燃烧类别的火情反演模拟实验，得到各放置点在各燃烧类别下的综合火情环境扩散危险系数，实现了集装箱内部空间任意位置发生火情的环境扩散危险程度的量化展示，为消防员进行电缆隧道的火灾救援提供可靠的参考依据。

Description

一种基于集装箱式电缆隧道的火情反演模拟分析系统

技术领域

本发明属于火情反演模拟管理技术领域，具体涉及一种基于集装箱式电缆隧道的火情反演模拟分析系统。

背景技术

随着电力技术的发展和人们居民生活水平的提高,使得用电量需求及用电品质需求不断上涨,进而对电力传输提出了传输稳定性更高的要求，而传统的空中电缆输电方式因受外界环境影响较大，导致与现在电力传输提出的要求越来越不匹配。在这种情况下电缆隧道输电方式得以产生，电缆隧道输电方式是通过在电缆隧道中敷设电缆进行电力输送，由于电缆隧道具有容量大且不受外界环境影响的特点使得电缆隧道输电方式的应用越来越广阔。但是由于电缆隧道内空气流通性较差、湿气较高，且光纤通信缆等易燃缆线较多，导致隧道内容易发生局部点火情引发的火灾事故。

当电缆隧道发生火灾时，如果未尽快进行灭火，轻者会造成被燃烧电缆的经济损失，重者会导致电力传输系统瘫痪，影响人们正常生产、生活用电，进而给社会发展和人民生活带来不可估量的损失。因此当电缆隧道发生火灾时，需要消防人员尽快进入隧道展开灭火工作，但是由于隧道的结构为狭长封闭空间，仅有两端两个出口，消防员无法实时监控到隧道内的火势温度分布情况，同时隧道中电缆燃烧时会产生大量的毒气毒烟并迅速向隧道纵向方向扩散，消防员也无法得知毒气毒烟在隧道内的扩散情况。在这种情况下，如果消防人员贸然进去灭火，势必会存在很大的危险性。

由此可见，假如能够进行隧道火灾试验，提前知晓毒气毒烟在隧道内的扩散情况，对消防人员的灭火救援势必有很大的指导意义。但是如果以全尺寸真隧道开展火灾试验研究需要花费大量的人力、物力和财力，这种方法很显然是不可行的，因此构造电缆隧道火情反演模拟平台进行火情反演模拟监测是非常有必要的。

发明内容

为实现上述目的，本申请提出如下技术方案：

本申请公开了一种基于集装箱式电缆隧道的火情反演模拟分析系统，包括：集装箱式电缆隧道构造模块、环境检测终端设置模块、移动燃烧器放置点布设模块、放置点火情反演模拟监测模块、分析云平台和后台显示终端；

所述集装箱式电缆隧道构造模块用于获取电缆隧道的尺寸参数，以及用于将所述电缆隧道的尺寸参数按预设比例缩放，获取目标尺寸参数，以及用于根据所述目标尺寸参数，构建集装箱式电缆隧道；

所述环境检测终端设置模块用于在所述集装箱式电缆隧道的内壁上均匀布设检测点，并对各检测点进行编号，以及用于在各检测点分别放置环境检测终端，以及用于获取各检测点的环境参数；

所述移动燃烧器放置点布设模块用于在所述集装箱式电缆隧道的内部获取中心轴线，并将所述中心轴线等距离划分，获取多个轴向放置点；以及用于根据从所述集装箱式电缆隧道前侧面到后侧面的顺序，对所述多个轴向放置点编号；以及用于以每个轴向放置点为中心点，作平行于所述集装箱式电缆隧道前侧面的平面，获取每个轴向放置点对应的平面；以及用于以每个轴向放置点为中心周，在所述每个轴向放置点对应的平面上设置多个周向放置点，获取每个轴向放置点对应的多个周向放置点；以及用于对每个轴向放置点对应的多个周向放置点编号；

所述放置点火情反演模拟监测模块包括放置点火情反演试验顺序设置模块、移动燃烧器燃烧参数设置模块和放置点火情反演模拟试验模块；

所述放置点火情反演模拟检测模块用于设置各轴向放置点和各周向放置点的火情反演试验顺序，以及用于设置燃烧类别，以及用于在各轴向放置点和各周向放置点用移动燃烧器进行火情反演模拟试验；以及用于获取各轴向放置点和各周向放置点在不同燃烧类别下各检测点的环境参数；

所述分析云平台用于获取多个轴向放置点在不同燃烧类别下的综合火情扩散系数，以及用于获取各轴向放置点对应的各周向放置点在不同燃烧类别下所对应的综合火情扩散系数；

所述后台显示终端用于显示所述各检测点的环境参数，以及用于显示多个轴向放置点在不同燃烧类别下的综合火情扩散系数，以及用于显示各轴向放置点对应的各周向放置点在不同燃烧类别下所对应的综合火情扩散系数。

可选的，所述电缆隧道的尺寸参数包括电缆隧道的长度、宽度和高度。

可选的，所述集装箱式电缆隧道的内壁包括左侧墙壁、右侧墙壁、顶部墙壁和底部墙壁。

可选的，所述环境检测终端包括温度传感器、一氧化碳传感器、烟雾浓度传感器、氯化氢传感器和PM10粉尘监测仪；所述各检测点的环境参数包括：各检测点的温度、一氧化碳浓度、烟雾浓度、氯化氢浓度和PM10浓度。

可选的，所述放置点火情反演试验顺序设置模块用于根据多个轴向放置点的编号，设置各轴向放置点的火情反演模拟试验顺序；以及用于根据每个轴向放置点对应的多个周向放置点的编号，设置各轴向放置点对应的各周向放置点的火情反演模拟试验顺序。

可选的，所述移动燃烧器燃烧参数设置模块用于设置移动燃烧器的燃烧类别和燃烧时长，所述燃烧类别包括3个，每个燃烧类别分别对应一种电缆燃烧火源；以及用于将燃烧类别编号为A、B、C。

可选的，所述放置点火情反演模拟试验模块用于执行以下步骤：

S1:根据各轴向放置点的火情反演模拟试验顺序将移动燃烧器依次移动到各轴向放置点,并按照燃烧类别的排序顺序，在各轴向放置点对移动燃烧器依次点燃各燃烧类别对应的燃烧火源，使得各轴向放置点依次呈现各燃烧类别对应的火焰，形成火情；

S2:将设置的燃烧时长按照预设的时间间隔进行划分，并将划分的各燃烧时间点按照时间先后顺序进行编号；

S3:在各燃烧时间点采集各轴向放置点在各燃烧类别下各检测点的环境参数；

S4:在各轴向放置点对应的火情反演模拟试验结束之后，按照各轴向放置点对应各周向放置点的火情反演模拟试验顺序，将移动燃烧器依次移动到各轴向放置点对应的各周向放置点，进而按照步骤S1的方法在各轴向放置点对应的各周向放置点形成火情；

S5:在各燃烧时间点采集各轴向放置点对应各周向放置点在各燃烧类别下各检测点的环境参数。

可选的，所述获取多个轴向放置点在不同燃烧类别下的综合火情扩散系数，包括以下步骤：

H1:将各轴向放置点在第A燃烧类别下各检测点在各燃烧时间点的环境参数构成各轴向放置点在第A燃烧类别下环境参数集合G_w ^iAa(g_w ^iAa1，g_w ^iAa2，...，g_w ^iAat，...，g_w ^iAak)，g_w ^iAat表示为第i个轴向放置点在第A燃烧类别下第a个检测点在第t个燃烧时间点的环境参数对应的数值，w表示为环境参数，w＝r1，r2，r3，r4，r5，分别表示为温度，一氧化碳浓度，烟雾浓度，氯化氢浓度，PM10浓度；

H2：将各轴向放置点在第A燃烧类别下环境参数集合中各检测点的环境参数进行相邻燃烧时间点对比，得到各轴向放置点在第A燃烧类别下环境参数相邻燃烧时间点对比集合ΔG_w ^iAa[Δg_w ^iAa1，Δg_w ^iAa2，...，Δg_w ^iAa(t-1)，...，Δg_w ^iAa(k-1)]，Δg_w ^iAa(t-1)表示为第i个轴向放置点在第A燃烧类别下第a个检测点在第t个燃烧时间点的环境参数与第t-1个燃烧时间点的环境参数之间的对比差值，由此根据各轴向放置点在第A燃烧类别下环境参数相邻燃烧时间点对比集合统计各轴向放置点在第A燃烧类别下各检测点对应各环境参数的扩散程度值

w＝r1，r2，r3，r4，r5，η_w ^iAa表示为第i个轴向放置点在第A燃烧类别下第a个检测点对应各环境参数的扩散程度值，T表示为设置的燃烧时长；

H3：根据各轴向放置点在第A燃烧类别下各检测点对应各环境参数的扩散程度值评估各轴向放置点在第A燃烧类别下的综合火情环境扩散危险系数

ξ^iA表示为第i个轴向放置点在第A燃烧类别下的综合火情环境扩散危险系数，α1、α2、α3、α4、α5分别表示为温度、一氧化碳浓度、烟雾浓度、氯化氢浓度、PM10浓度对应的扩散危险权重值；

H4：按照步骤H1-H3的方法进行处理，评估各轴向放置点在第B燃烧类别下的综合火情环境扩散危险系数，记为ζ^iB；

H5：按照步骤H1-H3的方法进行处理，评估各轴向放置点在第C燃烧类别下的综合火情环境扩散危险系数，记为ξ^iC。

可选的，所述获取各轴向放置点对应的各周向放置点在不同燃烧类别下所对应的综合火情扩散系数，包括以下步骤：

D1：按照步骤H1的方法将各轴向放置点对应各周向放置点在第A燃烧类别下各检测点在各燃烧时间点的环境参数构成各轴向放置点对应各周向放置点在第A燃烧类别下环境参数集合；

D2：按照步骤H2的方法进行处理，以此统计各轴向放置点对应各周向放置点在第A燃烧类别下各检测点对应各环境参数的扩散程度值，记为σ_w ^ijAa；

D3：按照步骤H3的方法进行处理，以此评估各轴向放置点对应各周向放置点在第A燃烧类别下的综合火情环境扩散危险系数，记为

D4：按照步骤D1-D3的方法进行处理，评估各轴向放置点对应各周向放置点在第B燃烧类别下的综合火情环境扩散危险系数，记为

D5：按照步骤D1-D3的方法进行处理，评估各轴向放置点对应各周向放置点在第C燃烧类别下的综合火情环境扩散危险系数，记为

可选的，所述分析云平台还对各轴向放置点在不同燃烧类别下各检测点的各环境参数按照扩散程度值由大到小的顺序进行排序，获取各轴向放置点在不同燃烧类别下各检测点的环境参数扩散程度排序结果，同时将各轴向放置点对应各周向放置点不同燃烧类别下各检测点对应的各环境参数，按照上述方法进行处理，得到各轴向放置点对应各周向放置点在不同燃烧类别下各检测点的环境参数扩散程度排序结果，将以上排序结果发送至后台显示终端进行后台显示。

本发明的有益效果如下：

本发明在构造电缆隧道火情反演模拟平台过程中以集装箱为架构构造电缆隧道火情反演模拟平台，该种构造方式构造成本低，且便于移动和安装，相比较采用缩尺寸隧道模型作为电缆隧道火情反演模拟平台，该种构造方式构造更加灵活、方便，具有实用性强的特点。

本发明在采用集装箱式电缆隧道进行火情反演模拟试验时，通过在集装箱内部空间布设若干放置点，同时在集装箱内部空间的内壁上均匀设置检测点，以此在各放置点分别进行火情反演模拟试验，得到各放置点对应的综合火情环境扩散危险系数，实现了集装箱内部空间任意位置发生火情的环境扩散危险程度的量化展示，为消防员进行电缆隧道的火灾救援提供可靠的参考依据。

本发明在对集装箱内部空间进行放置点布设过程中，通过布设若干轴向放置点和各轴向放置点对应的若干周向放置点，一方面便于消防员将各轴向放置点对应的综合火情环境扩散危险系数进行相互对比，从中提炼出集装箱内轴向方向发生火情的环境参数扩散规律，另一方面便于消防员将同一个轴向放置点对应各周向放置点对应的综合火情环境扩散危险系数进行相互对比，从中提炼出集装箱内在各轴向放置点所在平面上周向发生火情的环境参数扩散规律，为消防员进行电缆隧道的火灾救援提供规律性的救援指导。

本发明在对集装箱内各放置点进行火情反演模拟试验之前，对火情反演的燃烧类别进行设置，以在各放置点实现各燃烧类别的火情反演模拟实验，丰富了火情反演的火情类别，相比较采用单一性的火情进行火情反演模拟实验，该对各放置点进行各燃烧类别的火情反演模拟实验的方式能够为消防员后续进行电缆隧道火灾救援提供多方面火灾的救援参考依据。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例公开的一种基于集装箱式的火情反演模拟分析系统的结构示意图；

图2为本申请实施例公开的一种集装箱式电缆隧道构造示意图；

图3为本申请实施例公开的一种放置点火情反演模拟监测模块的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1所示，一种基于集装箱式电缆隧道的火情反演模拟分析系统，包括集装箱式电缆隧道构造模块、环境检测终端设置模块、移动燃烧器放置点布设模块、放置点火情反演模拟监测模块、分析云平台和后台显示终端，其中集装箱式电缆隧道构造模块分别与环境检测终端设置模块和移动燃烧器放置点布设模块连接，移动燃烧器放置点布设模块与放置点火情反演模拟监测模块连接，放置点火情反演模拟监测模块与分析云平台连接，分析云平台与后台显示终端连接。

所述集装箱式电缆隧道构造模块用于获取电缆隧道的尺寸参数，以及用于将所述电缆隧道的尺寸参数按预设比例缩放，获取目标尺寸参数，以及用于根据所述目标尺寸参数，构建集装箱式电缆隧道；所述电缆隧道的尺寸参数包括电缆隧道的长度、宽度和高度。将所述电缆隧道的长度、宽度、高度按比例缩放至合适尺寸，以此来构建集装箱式电缆隧道，参照图2所示，所述集装箱式电缆隧道的内壁包括左侧墙壁、右侧墙壁、顶部墙壁和底部墙壁。当未规定电缆隧道的尺寸时，以20尺标准集装箱构造集装箱式电缆隧道。

本实施例在构造电缆隧道火情反演模拟平台过程中以集装箱为架构构造电缆隧道火情反演模拟平台，电缆隧道的内部空间封闭，发生火灾后无法观察到内部的火情，本申请中的构造方式构造成本低，且便于移动和安装，相比较采用缩尺寸隧道模型作为电缆隧道火情反演模拟平台，该种构造方式构造更加灵活、方便，具有实用性强的特点。

本实施例在构造的集装箱式电缆隧道的两侧墙壁和底部均采用隔热和保温设施，用于使火情的发生范围限定在集装箱内部，避免火势蔓延出去，本申请可以配合快速灭火装置，保证试验结束后火情及时结束，避免发生危险。

所述环境检测终端设置模块用于在所述集装箱式电缆隧道的内壁上均匀布设检测点，并对各检测点进行编号，分别标记为1,2,...,a,...,x,以及用于在各检测点分别放置环境检测终端，以及用于获取各检测点的环境参数；其中环境检测终端包括温度传感器、一氧化碳传感器、烟雾浓度传感器、氯化氢传感器和PM10粉尘监测仪。所述各检测点的环境参数包括：各检测点的温度、一氧化碳浓度、烟雾浓度、氯化氢浓度和PM10浓度。

本实施例中选择温度、一氧化碳浓度、烟雾浓度、氯化氢浓度和PM10浓度作为火情反演环境参数的原因是以上环境参数均对消防人员的救援危险性产生影响，是影响救援的关键因素。

本实施例通过在集装箱内部空间的内壁上均匀布设检测点，使得集装箱内部空间均能够采集火情反演时的环境参数，为后续进行各检测点对应各环境参数的扩散程度分析提供方便。

所述移动燃烧器放置点布设模块用于在所述集装箱式电缆隧道的内部获取中心轴线，并将所述中心轴线等距离划分，获取多个轴向放置点；以及用于根据从所述集装箱式电缆隧道前侧面到后侧面的顺序，对所述多个轴向放置点编号，分别标记为1,2,...,i,...,n；以及用于以每个轴向放置点为中心点，作平行于所述集装箱式电缆隧道前侧面的平面，获取每个轴向放置点对应的平面；以及用于以每个轴向放置点为中心周，在所述每个轴向放置点对应的平面上设置多个周向放置点，获取每个轴向放置点对应的多个周向放置点；以及用于对每个轴向放置点对应的多个周向放置点编号，分别标记为1,2,...,j,...,m。

本实施例在对集装箱内部空间进行放置点布设过程中，根据电缆隧道的特点有规划地均匀布设若干轴向放置点和各轴向放置点对应的若干周向放置点，使得试验的可靠性大大增强，

本申请一方面便于消防员将各轴向放置点对应的综合火情环境扩散危险系数进行相互对比，从中提炼出集装箱内轴向方向发生火情的环境参数扩散规律，另一方面便于消防员将同一个轴向放置点对应各周向放置点对应的综合火情环境扩散危险系数进行相互对比，从中提炼出集装箱内在各轴向放置点所在平面上周向发生火情的环境参数扩散规律，为消防员进行电缆隧道的火灾救援提供规律性的救援指导。

参照图3所示，所述放置点火情反演模拟监测模块包括放置点火情反演试验顺序设置模块、移动燃烧器燃烧参数设置模块和放置点火情反演模拟试验模块；

所述放置点火情反演试验顺序设置模块用于根据多个轴向放置点的编号，设置各轴向放置点的火情反演模拟试验顺序；以及用于根据每个轴向放置点对应的多个周向放置点的编号，设置各轴向放置点对应的各周向放置点的火情反演模拟试验顺序。

所述移动燃烧器燃烧参数设置模块用于设置移动燃烧器的燃烧类别和燃烧时长，所述燃烧类别包括3个，每个燃烧类别分别对应一种电缆燃烧火源；以及用于将燃烧类别编号为A、B、C。其中燃烧时长的设置用于对移动燃烧器每次的燃烧时长进行设置，且在各放置点各燃烧类别对应的燃烧时长保持一致。

所述放置点火情反演模拟试验模块用于执行以下步骤：

S1:根据各轴向放置点的火情反演模拟试验顺序将移动燃烧器依次移动到各轴向放置点,并按照燃烧类别的排序顺序，在各轴向放置点对移动燃烧器依次点燃各燃烧类别对应的燃烧火源，使得各轴向放置点依次呈现各燃烧类别对应的火焰，形成火情；

S2:将设置的燃烧时长按照预设的时间间隔进行划分，并将划分的各燃烧时间点按照时间先后顺序进行编号；

S3:在各燃烧时间点采集各轴向放置点在各燃烧类别下各检测点的环境参数；

S4:在各轴向放置点对应的火情反演模拟试验结束之后，按照各轴向放置点对应各周向放置点的火情反演模拟试验顺序，将移动燃烧器依次移动到各轴向放置点对应的各周向放置点，进而按照步骤S1的方法在各轴向放置点对应的各周向放置点形成火情；

S5:在各燃烧时间点采集各轴向放置点对应各周向放置点在各燃烧类别下各检测点的环境参数。

所述放置点火情反演模拟检测模块用于设置各轴向放置点和各周向放置点的火情反演试验顺序，以及用于设置燃烧类别，以及用于在各轴向放置点和各周向放置点用移动燃烧器进行火情反演模拟试验；以及用于获取各轴向放置点和各周向放置点在不同燃烧类别下各检测点的环境参数；

本实施例采用移动燃烧器来取代真实电缆燃烧进行火情反演模拟实验的原因是移动燃烧器相比较真实电缆燃烧操作方便，且可随意移动进行燃烧，同时可以控制燃烧时长。

本实施例在对集装箱内各放置点进行火情反演模拟试验之前，对火情反演的燃烧类别进行设置，以在各放置点实现各燃烧类别的火情反演模拟实验，丰富了火情反演的火情类别，相比较采用单一性的火情进行火情反演模拟实验，该对各放置点进行各燃烧类别的火情反演模拟实验的方式能够为消防员后续进行电缆隧道火灾救援提供多方面火灾的救援参考依据。

本实施例中在各放置点进行各燃烧类别的火情反演模拟实验结束后，对集装箱内部产生的烟气进行通风排气后，再进行后续试验，避免在未进行通风排气情况下前一个火情反演模拟试验结果造成对下一个火情反演模拟试验的干扰。

所述获取多个轴向放置点在不同燃烧类别下的综合火情扩散系数，包括以下步骤：

H1：将各轴向放置点在第A燃烧类别下各检测点在各燃烧时间点的环境参数构成各轴向放置点在第A燃烧类别下环境参数集合G_w ^iAa(g_w ^iAa1，g_w ^iAa2，...，g_w ^iAat，...，g_w ^iAak)，g_w ^iAat表示为第i个轴向放置点在第A燃烧类别下第a个检测点在第t个燃烧时间点的环境参数对应的数值，w表示为环境参数，w＝r1，r2，r3，r4，r5，分别表示为温度，一氧化碳浓度，烟雾浓度，氯化氢浓度，PM10浓度；

H2：将各轴向放置点在第A燃烧类别下环境参数集合中各检测点的环境参数进行相邻燃烧时间点对比，得到各轴向放置点在第A燃烧类别下环境参数相邻燃烧时间点对比集合ΔG_w ^iAa[Δg_w ^iAa1，Δg_w ^iAa2，...，Δg_w ^iAa(t-1)，...，Δg_w ^iAa(k-1)]，Δg_w ^iAa(t-1)表示为第i个轴向放置点在第A燃烧类别下第a个检测点在第t个燃烧时间点的环境参数与第t-1个燃烧时间点的环境参数之间的对比差值，由此根据各轴向放置点在第A燃烧类别下环境参数相邻燃烧时间点对比集合统计各轴向放置点在第A燃烧类别下各检测点对应各环境参数的扩散程度值

w＝r1，r2，r3，r4，r5，η_w ^iAa表示为第i个轴向放置点在第A燃烧类别下第a个检测点对应各环境参数的扩散程度值，T表示为设置的燃烧时长；

H3：根据各轴向放置点在第A燃烧类别下各检测点对应各环境参数的扩散程度值评估各轴向放置点在第A燃烧类别下的综合火情环境扩散危险系数

ξ^iA表示为第i个轴向放置点在第A燃烧类别下的综合火情环境扩散危险系数，α1、α2、α3、α4、α5分别表示为温度、一氧化碳浓度、烟雾浓度、氯化氢浓度、PM10浓度对应的扩散危险权重值；且α1、α2、α3、α4、α5可分别取值为0.2、0.3、0.2、0.1、0.2，其中综合火情环境扩散危险系数越大，表明综合火情环境扩散危险程度越高；

H4：按照步骤H1-H3的方法进行处理，评估各轴向放置点在第B燃烧类别下的综合火情环境扩散危险系数，记为ζ^iB；

H5：按照步骤H1-H3的方法进行处理，评估各轴向放置点在第C燃烧类别下的综合火情环境扩散危险系数，记为ζ^iC。

所述获取各轴向放置点对应的各周向放置点在不同燃烧类别下所对应的综合火情扩散系数，包括以下步骤：

D1：按照步骤H1的方法将各轴向放置点对应各周向放置点在第A燃烧类别下各检测点在各燃烧时间点的环境参数构成各轴向放置点对应各周向放置点在第A燃烧类别下环境参数集合；

D2：按照步骤H2的方法进行处理，以此统计各轴向放置点对应各周向放置点在第A燃烧类别下各检测点对应各环境参数的扩散程度值，记为σ_w ^ijAa；

D3：按照步骤H3的方法进行处理，以此评估各轴向放置点对应各周向放置点在第A燃烧类别下的综合火情环境扩散危险系数，记为

D4：按照步骤D1-D3的方法进行处理，评估各轴向放置点对应各周向放置点在第B燃烧类别下的综合火情环境扩散危险系数，记为

D5：按照步骤D1-D3的方法进行处理，评估各轴向放置点对应各周向放置点在第C燃烧类别下的综合火情环境扩散危险系数，记为

本实施例在对集装箱式电缆隧道进行火情反演模拟试验时，通过在集装箱内部空间的各放置点分别进行火情反演模拟试验，得到各放置点对应的综合火情环境扩散危险系数，实现了集装箱内部空间任意位置发生火情的环境扩散危险程度的量化展示，为消防员进行电缆隧道的火灾救援提供可靠的参考依据。

同时，分析云平台还对各轴向放置点在第A、B、C燃烧类别下各检测点对应的各环境参数按照扩散程度值由大到小的顺序进行排序，得到各轴向放置点在第A、B、C燃烧类别下各检测点的环境参数扩散程度排序结果，同时将各轴向放置点对应各周向放置点在第A、B、C燃烧类别下各检测点对应的各环境参数，按照上述方法进行处理，得到各轴向放置点对应各周向放置点在第A、B、C燃烧类别下各检测点的环境参数扩散程度排序结果，从而将以上排序结果发送至后台显示终端。

本实施例通过对各放置点在第A、B、C燃烧类别下各检测点的环境参数扩散程度进行排序，便于消防人员了解集装箱内各放置点发生火情时各检测点对应扩散程度最大的环境参数和扩散程度最小的环境参数，为消防人员直观展示了集装箱内各环境参数的扩散分布情况，进而为后期进行真实的救援提供救援路线参考依据。

所述后台显示终端用于对各轴向放置点对应的综合火情环境扩散危险系数、各轴向放置点对应各周向放置点的综合火情环境扩散危险系数、各轴向放置点在第A、B、C燃烧类别下各检测点的环境参数扩散程度排序结果和各轴向放置点对应各周向放置点在第A、B、C燃烧类别下各检测点的环境参数扩散程度排序结果进行后台显示，直观展示当发生火情时集装箱的内部情况，作为依据来为发生火情时隧道中应该如何救援。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

以上结合具体实施方式和范例性实例对本申请进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本申请的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本申请精神和范围的情况下，可以对本申请技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本申请的范围内。本申请的保护范围以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种基于集装箱式电缆隧道的火情反演模拟分析系统，其特征在于，包括：集装箱式电缆隧道构造模块、环境检测终端设置模块、移动燃烧器放置点布设模块、放置点火情反演模拟监测模块、分析云平台和后台显示终端；

所述集装箱式电缆隧道构造模块用于获取目标电缆隧道的尺寸参数，以及用于将所述目标电缆隧道的尺寸参数按预设比例缩放，获取目标尺寸参数，以及用于根据所述目标尺寸参数，构建集装箱式电缆隧道；

所述环境检测终端设置模块用于在所述集装箱式电缆隧道的内壁上均匀布设检测点，并对各检测点进行编号，以及用于在各检测点分别放置环境检测终端，以及用于获取各检测点的环境参数；

所述移动燃烧器放置点布设模块用于在所述集装箱式电缆隧道的内部获取中心轴线，并将所述中心轴线等距离划分，获取多个轴向放置点；以及用于根据从所述集装箱式电缆隧道前侧面到后侧面的顺序，对所述多个轴向放置点编号；以及用于以每个轴向放置点为中心点，作平行于所述集装箱式电缆隧道前侧面的平面，获取每个轴向放置点对应的平面；以及用于以每个轴向放置点为中心周，在所述每个轴向放置点对应的平面上设置多个周向放置点，获取每个轴向放置点对应的多个周向放置点；以及用于对每个轴向放置点对应的多个周向放置点编号；

所述放置点火情反演模拟监测模块包括放置点火情反演试验顺序设置模块、移动燃烧器燃烧参数设置模块和放置点火情反演模拟试验模块；

所述放置点火情反演模拟监测模块用于设置各轴向放置点和各周向放置点的火情反演试验顺序，以及用于设置燃烧类别，以及用于在各轴向放置点和各周向放置点用移动燃烧器进行火情反演模拟试验；以及用于获取各轴向放置点和各周向放置点在不同燃烧类别下各检测点的环境参数；

所述分析云平台用于获取多个轴向放置点在不同燃烧类别下的综合火情扩散系数，以及用于获取各轴向放置点对应的各周向放置点在不同燃烧类别下所对应的综合火情扩散系数；

所述后台显示终端用于显示所述各检测点的环境参数，以及用于显示多个轴向放置点在不同燃烧类别下的综合火情扩散系数，以及用于显示各轴向放置点对应的各周向放置点在不同燃烧类别下所对应的综合火情扩散系数；

所述放置点火情反演试验顺序设置模块用于根据多个轴向放置点的编号，设置各轴向放置点的火情反演模拟试验顺序；以及用于根据每个轴向放置点对应的多个周向放置点的编号，设置各轴向放置点对应的各周向放置点的火情反演模拟试验顺序；

所述移动燃烧器燃烧参数设置模块用于设置移动燃烧器的燃烧类别和燃烧时长，所述燃烧类别包括3个，每个燃烧类别分别对应一种电缆燃烧火源；以及用于将燃烧类别编号为A、B、C；

所述放置点火情反演模拟试验模块用于执行以下步骤：

S1:根据各轴向放置点的火情反演模拟试验顺序将移动燃烧器依次移动到各轴向放置点,并按照燃烧类别的排序顺序，在各轴向放置点对移动燃烧器依次点燃各燃烧类别对应的燃烧火源，使得各轴向放置点依次呈现各燃烧类别对应的火焰，形成火情；

S2:将设置的燃烧时长按照预设的时间间隔进行划分，并将划分的各燃烧时间点按照时间先后顺序进行编号；

S3:在各燃烧时间点采集各轴向放置点在各燃烧类别下各检测点的环境参数；

S4:在各轴向放置点对应的火情反演模拟试验结束之后，按照各轴向放置点对应各周向放置点的火情反演模拟试验顺序，将移动燃烧器依次移动到各轴向放置点对应的各周向放置点，进而按照步骤S1的方法在各轴向放置点对应的各周向放置点形成火情；

S5:在各燃烧时间点采集各轴向放置点对应各周向放置点在各燃烧类别下各检测点的环境参数；

所述获取多个轴向放置点在不同燃烧类别下的综合火情扩散系数，包括以下步骤：

H1:将各轴向放置点在第A燃烧类别下各检测点在各燃烧时间点的环境参数构成各轴向放置点在第A燃烧类别下环境参数集合G_w ^iAa(g_w ^iAa1,g_w ^iAa2,...,g_w ^iAat,...,g_w ^iAak),g_w ^iAat表示为第i个轴向放置点在第A燃烧类别下第a个检测点在第t个燃烧时间点的环境参数对应的数值，w表示为环境参数，w＝r1,r2,r3,r4,r5,分别表示为温度,一氧化碳浓度,烟雾浓度,氯化氢浓度，PM10浓度；

H2:将各轴向放置点在第A燃烧类别下环境参数集合中各检测点的环境参数进行相邻燃烧时间点对比，得到各轴向放置点在第A燃烧类别下环境参数相邻燃烧时间点对比集合△G_w ^iAa[△g_w ^iAa1,△g_w ^iAa2,...,△g_w ^iAa(t-1),...,△g_w ^iAa(k-1)]，△g_w ^iAa(t-1)表示为第i个轴向放置点在第A燃烧类别下第a个检测点在第t个燃烧时间点的环境参数与第t-1个燃烧时间点的环境参数之间的对比差值，由此根据各轴向放置点在第A燃烧类别下环境参数相邻燃烧时间点对比集合统计各轴向放置点在第A燃烧类别下各检测点对应各环境参数的扩散程度值w＝r1,r2,r3,r4,r5，η_w ^iAa表示为第i个轴向放置点在第A燃烧类别下第a个检测点对应各环境参数的扩散程度值,T表示为设置的燃烧时长；

H3:根据各轴向放置点在第A燃烧类别下各检测点对应各环境参数的扩散程度值评估各轴向放置点在第A燃烧类别下的综合火情环境扩散危险系数ξ^iA表示为第i个轴向放置点在第A燃烧类别下的综合火情环境扩散危险系数，α1、α2、α3、α4、α5分别表示为温度、一氧化碳浓度、烟雾浓度、氯化氢浓度、PM10浓度对应的扩散危险权重值；

H4:按照步骤H1-H3的方法进行处理，评估各轴向放置点在第B燃烧类别下的综合火情环境扩散危险系数,记为ξ^iB；

H5:按照步骤H1-H3的方法进行处理，评估各轴向放置点在第C燃烧类别下的综合火情环境扩散危险系数,记为ξ^iC。

2.根据权利要求1所述的一种基于集装箱式电缆隧道的火情反演模拟分析系统，其特征在于，所述电缆隧道的尺寸参数包括电缆隧道的长度、宽度和高度。

3.根据权利要求1所述的一种基于集装箱式电缆隧道的火情反演模拟分析系统，其特征在于，所述集装箱式电缆隧道的内壁包括左侧墙壁、右侧墙壁、顶部墙壁和底部墙壁。

4.根据权利要求1所述的一种基于集装箱式电缆隧道的火情反演模拟分析系统，其特征在于，所述环境检测终端包括温度传感器、一氧化碳传感器、烟雾浓度传感器、氯化氢传感器和PM10粉尘监测仪；所述各检测点的环境参数包括：各检测点的温度、一氧化碳浓度、烟雾浓度、氯化氢浓度和PM10浓度。

5.根据权利要求1所述的一种基于集装箱式电缆隧道的火情反演模拟分析系统，其特征在于，所述获取各轴向放置点对应的各周向放置点在不同燃烧类别下所对应的综合火情扩散系数，包括以下步骤：

D1：按照步骤H1的方法将各轴向放置点对应各周向放置点在第A燃烧类别下各检测点在各燃烧时间点的环境参数构成各轴向放置点对应各周向放置点在第A燃烧类别下环境参数集合；

D2：按照步骤H2的方法进行处理，以此统计各轴向放置点对应各周向放置点在第A燃烧类别下各检测点对应各环境参数的扩散程度值，记为σ_w ^ijAa；

D3：按照步骤H3的方法进行处理，以此评估各轴向放置点对应各周向放置点在第A燃烧类别下的综合火情环境扩散危险系数，记为

D4：按照步骤D1-D3的方法进行处理，评估各轴向放置点对应各周向放置点在第B燃烧类别下的综合火情环境扩散危险系数,记为

D5：按照步骤D1-D3的方法进行处理，评估各轴向放置点对应各周向放置点在第C燃烧类别下的综合火情环境扩散危险系数,记为

6.根据权利要求1所述的一种基于集装箱式电缆隧道的火情反演模拟分析系统，其特征在于，所述分析云平台还对各轴向放置点在不同燃烧类别下各检测点的各环境参数按照扩散程度值由大到小的顺序进行排序，获取各轴向放置点在不同燃烧类别下各检测点的环境参数扩散程度排序结果，同时将各轴向放置点对应各周向放置点不同燃烧类别下各检测点对应的各环境参数，按照上述方法进行处理，得到各轴向放置点对应各周向放置点在不同燃烧类别下各检测点的环境参数扩散程度排序结果，将以上排序结果发送至后台显示终端进行后台显示。

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