[发明专利]一种大空间全尺寸火灾现场模拟实验控制系统及其方法

说明书

本发明涉及一种大空间全尺寸火灾现场模拟实验控制系统及其方法，其技术特点是：该系统包括安装在高大空间建筑内的模拟火源及对流发烟系统、温度数据采集处理系统、风速数据采集处理系统、高度标记及图像采集系统、移动电源和控制主机；所述移动电源与模拟火源及对流发烟系统、温度数据采集处理系统、风速数据采集处理系统、高度标记及图像采集系统相连接并为上述系统供电；控制主机内置有数据采集子模块、数据存储子模块和UI显示子模块实现对现场数据处理及控制功能。本发明采用1‑WIRE总线方式将传感器进行组网，具有布线简单便捷、拆卸灵活的特点，其传输数据稳定性强，同时采用双侧进风的烟气发生装置，避免单侧进风对热烟气有干扰的问题。

技术领域

本发明属于火灾检测及控制技术领域，尤其是一种大空间全尺寸火灾现场模拟实验控制系统及其方法。

背景技术

随着城市化建设的快速发展，城市建筑新建了一批会议中心、中庭、地下工程等大空间建筑，这些建筑往往是人员密集场所或人员不易疏散的场所，一旦发生火灾，极有可能造成群死群伤和重大经济损失，因此大空间建筑的火灾、烟气排放等安全问题也显得越来越重要。在上述大空间建筑物投入运行前，有必要对其进行火灾烟气等安全实验。

传统的实验方法通常采用冷烟测试技术及缩尺模拟技术至少存在以下缺点：不能进行大空间全尺寸的实验测试，反映的指标与真实火灾的一致性不足。而全尺寸火灾现场模拟实验由于其本身具有试验场地多变、实验现场电路系统尚未完工无法供电、现场电磁干扰因素复杂、特定位置数据需实时对比观测记录等客观需求，因此，现有的火灾现场模拟实验控制系统主要存在的问题是：(1)存在选用热电偶或热电阻作为温度采集模块，造成布线复杂不便于拆卸转换试验场地，或采用单总线传输方式的传感器，布线简单，但一回路连接的测温点超过16个，导致测温系统不稳定的问题；(2)存在测温线串测点固定不可扩展的问题；(3)存在示踪烟气发生装置采用单侧进风的方式，产生的示踪烟气具有初始动能，对热烟气有干扰的问题。(4)控制主机显示及控制不便的问题：仅具有简单的数据采集及记录绘图功能，不能根据试验场地的不同导入现场图纸快速生成实验测点布置位置图的问题；无法快速筛选关键位置数据测点在界面中实时显示数据的问题；温度数据采集模块和风速数据采集模块不可兼容导致无法在同一界面实时显示的问题；测量温度和风速的传感器布置位置随意、赘余，无科学简单的测点布置方法的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种能稳定、扩展性强、控制灵活方便的大空间全尺寸火灾现场模拟实验控制系统及其方法。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种大空间全尺寸火灾现场模拟实验控制系统，包括安装在高大空间建筑内的模拟火源及对流发烟系统、温度数据采集处理系统、风速数据采集处理系统、高度标记及图像采集系统、移动电源和控制主机；所述移动电源与模拟火源及对流发烟系统、温度数据采集处理系统、风速数据采集处理系统、高度标记及图像采集系统相连接并为上述系统供电；

所述模拟火源及对流发烟系统包括安装在高大空间建筑假想起火点位置的模拟火源和对流式发烟装置；

所述温度数据采集系统包括安装在模拟火源周围的多组耐高温热电偶串和沿高大空间建筑长边布置的多组传感器串，每组传感器串均通过一条1-WIRE总线连接在一起并连接到多路采集器上，多路采集器串联后并通过数据解析仪与控制主机相连接；每组耐高温热电偶串通过协议转换器与控制主机相连接；

所述风速数据采集处理系统包括多点式流速传感器，所述多点式流速传感器安装在距待测排烟口或送风口正下方并与控制主机相连接；

所述高度标记及图像采集系统包括安装在高大空间建筑内的烟雾标尺和图像采集仪，该图像采集仪与控制主机相连接；

所述控制主机内置有数据采集子模块、数据存储子模块和UI显示子模块实现对现场数据处理及控制功能。