矿井火灾中火场能见度的估算方法

从火灾烟气减光性的定义及其描述参数出发，推导建立了矿井火灾过程中风流速度、烟气中毒性气体体积浓度与火源热释放速率及能见度的关系式，并提出了矿井火灾过程中火场能见度的简单估算方法．结合输送机胶带燃烧性能的锥形量热计实验结果，计算出当火源热释放速率按断bt^2发展变化时CO，CO2的体积浓度及对应的火场能见度．另外还计算了火场能见度为5m和10m时所必需的风速．计算结果表明，利用能见度指标计算出来的通风风速可保证烟气中CO，CO2的浓度远低于人的安全极限．     

船舶燃油火灾特性参数试验研究

针对舰船消防战术决策缺少大量定量理论数据问题,通过ISO9705试验平台、水浴油池和测试系统,采用氧消耗原理法,分别测量了0.1 m2和0.2 m2船舶燃油火灾的热释放速率、温度和热辐射强度值,研究燃油的初始温度与热释放率、燃烧时间、辐射强度及燃烧温度值之间的关系。试验发现,0.2 m2燃油火比0.1 m2燃油火的燃烧时间短450 s,平均热释放率增大140 k W,在1倍直径处的辐射强度增大约5 k W/m2,平均温度增加约70℃,根据已有数据可以测算10 m2油池的热释放速率约为20.2 MW。试验研究方法对于舰船消防战术中如何控制火灾蔓延及降低火灾危险度具有重要的理论参考价值。     

地下车库火灾消防措施的数值模拟分析

采用FDS的大涡模拟和并行运算方法,以汽车表面覆盖燃料为火源,对某大型地下车库排烟系统和自动喷淋灭火系统的消防效果进行数值模拟分析。结果表明:排烟系统主要降低烟气浓度,有效改善能见度。水喷淋主要降低热释放速率,较好的控制火场温度,并能把烟气控制在顶棚附近,且与排烟系统联合作用时,能够更好地控制火势发展,有效扑灭初期火灾。为防火设计和方案评估提供参考依据,对减少火灾造成的人员伤亡和财产损失具有重要的意义。     

引入新数据源的D-S融合检测方法

针对火灾检测时延过长的问题,该文引入新的火灾探测数据源,将模糊逻辑和D-S证据理论融合,提出一种信号火灾探测方法。该方法使用CO浓度、烟雾浓度、温度、O₂浓度以及热释放速率等作为火灾探测数据源,建立火灾判别概率函数,计算各个数据源的无火、阴燃火和明火的判别概率,结合Jousselme距离为数据源分配权重,最终通过D-S证据理论对多源判别信息进行融合。仿真结果表明,该方法相比于未引入O₂浓度和热释放速率的火灾探测方法,能提早3~5 s探测出火灾,提升了火灾探测及时性。     

基于FDS的高层住宅建筑火灾数值模拟分析

以单元式高层住宅建筑为研究对象,本文应用FDS软件对其火灾烟气特性进行数值模拟计算,得到了单元式高层住宅建筑火灾烟气蔓延速率、可见度、有害气体浓度、火场温度等火灾烟气特性变化规律。计算结果表明:火灾发生60 s时,火场环境适宜人员疏散逃生;360 s时,火灾烟气对人员疏散逃生造成威胁。数值模拟结果可为单元式高层住宅建筑防火设计及人员疏散逃生方案提供理论参考。     

自动喷水灭火工作过程的数值模拟比较

为了研究自动喷水灭火系统与火灾相互作用的规律,利用IS09705火灾标准试验间,对火源和室内外温度相同的条件下,只有火源燃烧无喷淋作用及火源偏置有喷淋作用2种情况进行了试验研究.并以实验结果作为参照对象,分别用场模拟和双层区域模拟方法对火灾房间内的热释放速率和设定温度点的温度变化情况进行了数值模拟和规律性分析.2种数值模拟计算与实验结果对比表明,场模拟和区域模拟均可较好地预测喷淋系统的工作状态.对于自动喷水灭火系统的工程应用和研究,用数值模拟方法是可行的,而且效率较高.     

大空间火下膨胀型防火涂层隔热性能试验研究

摘 要：对应3种不同类型的大空间建筑火灾场景,选取3种典型升温条件进行了36个试件的隔热性能试验。根据试验测量结果计算膨胀型钢结构防火涂层的等效导热系数。结合热重分析试验结果考察升温速率对涂层隔热性能的影响。结果表明：不同类型大空间建筑发生火灾时火场的最高温度及升温速率不同,导致涂层的膨胀倍率及炭化层泡孔结构不同,最终表现为涂层隔热性能的差异。在本文所考察范围内,升温速率越快,火场温度越高,涂层的反应越充分,隔热性能越好。不同升温条件下涂层等效导热系数代表值淰椀渀萀v大差异为48.8%。此外,膨胀型钢结构防火涂层等效导热系数随升温条件的变化程度受涂层厚度的影响,薄涂层对升温条件的变化敏感,厚涂层对升温条件的变化表现出“惰性”。     

季戊四醇磷酸酯/玻纤复合改性酚醛泡沫的燃烧行为

以季戊四醇磷酸酯(pentaerythritol phosphate,PEPA)和玻纤为改性剂,制备了季戊四醇磷酸酯/玻纤改性酚醛泡沫.利用热重分析、极限氧指数、锥形量热仪对泡沫材料燃烧行为进行了分析.测试结果表明:加入3%的PEPA,改性酚醛泡沫氧指数值增加了38%;加入3%PEPA和1%的玻纤后,改性酚醛泡沫氧指数值增加了26%;PEPA的加入能明显提高改性酚醛泡沫的初始分解温度和残炭量.与未改性酚醛泡沫相比,PEPA改性和复合改性酚醛泡沫的最初燃烧的热释放速率分别下降47%和36%,热释放总量降低约50%,能有效降低改性酚醛泡沫引起火灾的可能性和火灾危险中的燃烧程度.同时,PEPA改性和玻纤复合改性能显著降低酚醛泡沫质量损失速率、有效燃烧热量和烟释放速率,从而有效抑制酚醛泡沫燃烧时烟气的产生,降低其火灾危险性.     

常见可燃物燃烧特性实验与数值模拟研究

基于室内常见可燃物的实际火灾危险性研究的重要性，利用锥形量热计对室内常见木材、聚氯乙烯（PVC）和聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）材料在50kW／m^2辐射能量条件下的点燃性能、热释放性能、烟气毒性及烟气的减光性进行了实验研究．使用火灾区域模拟软件CFAST对单个房间内这几种可燃物的实际火灾危险性进行了对比分析，结果表明：PVC和PMMA的点燃时间低于木材，而其平均热释放速率、最大热释放速率、总释放热量、平均有效燃烧热、平均质量损失速率、平均比消光面积等指标均高于木材；PVC具有较高的减光性和CO生成率．PVC和PMMA的综合火灾危险性高于木材，而PMMA的综合危险性远高于其他几种可燃物。     

地铁站厅中商铺火灾试验研究

在考虑人为恐怖袭击行为情况下,采用地铁站厅中的商铺模型实体火灾试验研究了地铁站厅商铺的火灾场景,得出了模拟站厅商铺在火灾中的热释放速率、烟气浓度、温度及烟密度的变化规律：站厅商铺发生轰燃的时间为3 min 10 s,其最大热释放量为2.58 MW;随着燃烧的进行,CO2与CO浓度都快速升高;在轰燃后即出现CO的最高浓度,实测峰值结果是CO容许暴露最大浓度的2倍;烟气中存在大量的HCN,在3 min 29 s时出现HCN浓度是允许浓度的63倍;在商铺中整个发生火灾的过程中冷空气层高度始终低于0.97 m,热烟气层最高温度为451.9℃。     

野外大空间火焰目标红外图像的分割算法研究

提出了一种基于图像坐标的火焰图像的自适应动态阈值方法。对发生火灾时产生的火焰图像信息进行了深入的研究和分析,根据所拍摄图片R—G-B颜色空间信息,得到火焰信息更明确的灰度图,再对图像按照坐标分块,对图像分块后的每个子块进行分析,阈值根据图像像素的实际性质而设定,最后应用以对火焰图像进行分割。采用工业监控摄像机和红外滤光片实现双波段图像的采集。实验中分别应用经验值单阈值分割法、迭代法、OSTU法、区域双阈值法和本文所提出的方法进行图像火焰的分割。结果表明：提出的算法在不同光照条件、背景复杂情况下,基本可以摒除干扰物,突出火焰目标,且处理速度较快。     

基于小波模极大值的火灾图像边缘检测方法

目的 提出一种基于小波模极大值和自适应阈值的火灾图像边缘检测方法 .方法 计算火灾图像小波变换后的梯度模极大值,采用自适应阈值法去除伪边缘,从而实现火灾图像的边缘检测.结果 实验结果 表明,笔者算法可以从带有噪声的火灾图像中有效地进行边缘检测,并且算法计算量小,具有良好的鲁棒性与实时性.结论 能够提高边缘检测的准确性,并且能够满足火灾图像边缘检测的实时性要求.     

基于支持向量机的火灾探测系统研究

火灾的早期探测技术长期得到火灾预防专家的关注,基于图像型的火灾探测系统成为研究的重点．针对目前的火灾早期探测技术存在的问题,提出基于火灾火焰图像和支持向量机识别原理的火灾识别技术,系统获取火灾初期火焰的六个主要特征,采用基于线性核函数等不同核函数的支持向量机技术进行识别实验,得出基于线性核函数识别火灾的准确率最高的结论．本探测系统一定程度上弥补传统监测系统的缺陷,缩短预报时间,降低误报率．     

火灾报警领域的图像处理技术应用研究

烟雾传感器、红外探测器等常常被用于火灾报警。传统的图像报警系统一般是根据图像特性直接做出判断,但还有一定的误报率。因此,我们在计算机图像处理技术中引入了模糊控制理论,将各种火灾特征有效地结合起来判断灾情,从而提高火灾报警的准确性。     

基于ARM消防机器人的设计与实现

针对火种比较敏感的场合,设计并实现了一种智能消防机器人.该机器人以ARM2440为核心控制板,通过超声波测距,红外线避障,采用图像识别火源或火种,确定火灾方位,完成火源探测、拍照、报警,并接近火源,实现灭火操作.消防机器人在火险过程的前三分之二阶段内完成从探测、报警到灭火的操作,具有良好的可靠性和实时性.     

Determination of critical parameters in the analysis of road tunnel fires

The analysis of the fluid characteristics downstream of a fire source in transportation tunnels is one the most important factor in the emergency response, evacuation, and the rescue service studies. Some crucial parameters can affect the fluid characteristics downstream of the fire. This research develops a statistical analysis on the computational fluid dynamics(CFD) data of the road tunnel fire simulations in order to quantify the significance of tunnel dimensions, inlet air velocity, heat release rate, and the physical fire size(fire perimeter) on the fluid characteristics downstream of the fire source. The selected characteristics of the fluid(response variables) were the average temperature, the average density, the average viscosity, and the average velocity. The prediction of the designed statistical models was assessed; then the significant parameters' effects and the parameters interactive effects on different response variables were determined individually. Next, the effect of computational domain length on the selection of the significant parameters downstream of the fire source was analyzed. In this statistical analysis, the linear models were found to provide the statistically good prediction. The effect of the fire perimeter and the parameters interactive effects on the selected response variables downstream of the fire, were found to be insignificant.     

基于PCNN分割的火焰图像检测技术

基于PCNN分割的火灾探测方法,提出了基于计算机视觉和数字图像处理技术的火焰特征计算方法,根据色度学原理对火焰图像进行阈值分割、去除噪声、寻找火焰边界、计算周长和面积、找出火焰特征坐标等处理.从理论分析及实验结果中得出了该方法具有精度高、适应性强、易于计算等特点,可以抵抗常见的干扰对系统的影响,可以提高火灾探测的准确率减少漏判和误判.     

汽车车轮动平衡研究

汽车车轮动平衡仪是动平衡理论和现代测试的产物,经过广泛调研、大量阅读文献和反复的方案论证,我们的科研成果──汽车车轮动平衡仪问世了。本文主要通过对动平衡测试系统的动力学分析,推导车轮综合不平衡与平衡校正质量的大小和位置。     

火灾视频图像的边缘检测

针对火灾视频图像存在较多噪声的特点，介绍了图像边缘的概念和几种传统的边缘检测算子，对各种边缘检测算子的优缺点进行了分析，给出了一种图像阈值分割与边缘检测相结合的方法.该方法先对火焰灰度图像进行分割，采用阈值迭代算法找到分割的阈值，使火焰与背景分离，然后再应用传统的边缘检测算子.通过利用拍摄的火焰视频图像对传统的算法和给出的算法进行多次试验及图像的对比分析，结果表明，提出的边缘检测方法检测出的火焰边缘在完整性和清晰度上具有更好的效果.     

在建建筑火灾轰燃数值仿真研究

为研究在建建筑特殊火灾的轰燃现象,建立火灾能量守恒方程,基于燕尾突变理论确定突变势函数,计算出在建建筑火灾轰燃时上层烟气的临界温度。利用模拟软件FDS对在建建筑不同施工场景进行仿真模拟,得到火灾特征参数值。结果表明：不同施工阶段的火灾可燃物不同,发生轰燃的时间点不同;随着通风风速的增加,火灾热释放速率增长逐渐放缓,烟气可见度增长加快,一定的通风速度有助于提高排烟效率;不同火源位置火灾特征不同,狭窄空间更容易发生轰燃,未封闭楼梯间处烟囱效应明显。