[发明专利]一种航空精准灭火评估方法及其评估系统

说明书

本发明公开了一种航空精准灭火评估方法及其评估系统，包括获取航空灭火装置的内部参数以及火场的外部参数；综合所述内部参数和所述外部参数计算火场单位面积内灭火水剂的落地剂量；根据火场单位面积内灭火水剂的落地剂量评估灭火效果；根据灭火效果调整所述内部参数直至灭火效果最大化。本发明通过建立水剂下落的受力分析模型，计算灭火水剂下落到地面的时间，进一步获得灭火水剂在水平方向的位移；结合灭火水剂与高温空气的相互作用，计算灭火水剂在下落过程中的蒸发量；根据山火类型、植被密度、灭火剂浓度等参数，计算航空灭火水剂到达火场的遮蔽量从而计算灭火水剂下落到火场的面积及单位面积剂量，提高输电线路山火灭火准确率与效果。

技术领域

本发明属于输电线路山火防治技术领域，具体涉及一种航空精准灭火评估方法及其评估系统。

背景技术

近年来，受持续干旱天气以及输电线路附近居民生产生活的影响，输电线路走廊内山火事故频发，严重威胁了电网的安全稳定运行。采用直升机灭火可以不受地面道路堵塞等外部条件限制，能快速到达火场进行灭火。但是输电线路山火现场环境复杂，航空灭火的灭火水剂依靠飞行员的经验，但是现场风速、火场烟羽流速度以及火场温度等因素对灭火水剂的精准度存在较大的影响，低精准度灭火浪费了大量的灭火水剂。同时，输电线路山火现场温度高，灭火水剂在下落过程中蒸发量达到60％-80％，因此开展输电线路山火航空灭火评估，必须要考虑灭火水剂的蒸发量。另外，现场植被茂密，当灭火水剂喷洒至顶部可燃物时，可能导致灭火水剂无法达到地表可燃物，灭火水剂到达火场后的流动特性、植被密度等因素也是影响输电线路山火灭火效果的关键因素。因此，在大多数情况下，飞行员的灭火经验与灭火现场差异很大，从而为了达到灭火的目的而不得不加大灭火流量，导致灭火流量特别大，造成大量的灭火水剂浪费，这对于载重空间珍贵的航空灭火而言，是大量人力、物力资源的浪费。另外，航空灭火装置的灭火效果需要随着火场状态进行调整，需要有指导依据。因此，急需一种航空精准灭火计算方法。

现阶段没有航空灭火指导方法。

发明内容

本发明目的在提供一种航空精准灭火评估方法及其评估系统，以解决现有技术中存在的技术缺陷。

为实现上述目的，本发明提供了一种航空精准灭火评估方法，包括以下步骤：

获取航空灭火装置的内部参数以及火场的外部参数；

综合所述内部参数和所述外部参数计算火场单位面积内灭火水剂的落地剂量；

根据火场单位面积内灭火水剂的落地剂量评估灭火效果；

优选地，所述内部参数包括灭火水剂的射出速度、灭火水剂的流量、灭火水剂的配比、航空灭火装置的飞行速度以及航空灭火装置的喷嘴数量，外部参数包括火场风速、火场风向、火场温度以及植被类型。

优选地，综合所述内部参数和所述外部参数计算火场单位面积内灭火水剂的落地剂量包括以下步骤：

根据灭火水剂的射出速度以及火场风速计算出灭火水剂在不同高度、不同时间的速度和加速度；

根据航空灭火装置所处的环境温度、灭火水剂接触面积、灭火水剂的分散状态以及灭火水剂的蒸发潜热，计算灭火水剂在下落过程中的蒸发总量；根据灭火水剂在不同高度、不同时间的速度和加速度计算灭火水剂在下落过程中未落入山火区域的漂移总量；根据火场植被类型、灭火水剂的流量以及蒸发总量计算得到灭火水剂的被遮蔽量；

根据灭火水剂的流量、灭火水剂的蒸发总量、灭火水剂的漂移总量以及灭火水剂的被遮蔽量计算火场单位面积内灭火水剂的落地剂量。

优选地，灭火水剂在不同高度、不同时间的速度和加速度的计算方法为：

将灭火水剂的射出速度分解为水平速度v_x0和垂直速度v_y0；火场风速分解为水平风速v_w1和垂直羽流速度v_w2；