室内多消防水炮协同灭火任务规划研究

1

作者 曹登锋 李向国 +2 位作者 陈泽瑜 余冉 朱灯林 《现代电子技术》 北大核心 2024年第3期164-170,共7页

室内大空间消防系统通常采用多个固定式智能消防水炮组成水炮群进行灭火。为改善室内多消防水炮对多火源灭火效率,提出一种基于火灾损失代价和灭火时间代价的粒子群任务规划算法。首先,采用整数编码方式对粒子进行编码,一组编码对应一... 室内大空间消防系统通常采用多个固定式智能消防水炮组成水炮群进行灭火。为改善室内多消防水炮对多火源灭火效率,提出一种基于火灾损失代价和灭火时间代价的粒子群任务规划算法。首先,采用整数编码方式对粒子进行编码,一组编码对应一组任务分配解;然后,应用非线性自适应权重更新方法动态调整算法关键参数,提升算法性能。为避免陷入局部最优解,采用基于模拟退火的自适应粒子群算法,以一定概率接受差解,提高粒子多样性,帮助算法跳出局部最优。针对火源动态变化和灭火过程中新发火源,设计了一种分阶段任务规划策略,与所提算法结合可有效解决动态规划问题。实例仿真结果表明,该算法在寻优效率和结果稳定性方面优于标准粒子群算法和自适应粒子群算法,具有良好的应用价值。 展开更多

关键词 多消防水炮协同 多火源 粒子群 整数编码 模拟退火 动态规划

在线阅读 下载PDF 职称材料

稳流器结构对导流式消防水炮流动特性的影响

2

作者 方正 向黎 +5 位作者 乐党救 李浩翥 唐珏菁 沈雷虎 李栋 赵传文 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期154-160,共7页

为了探究一种新的最佳星形稳流器结构形式,选取六肋式星形稳流器,设计了5种不同长度且交叉排列的星形稳流器.基于CFD对安装有5种不同结构形式的星形稳流器的导流式消防水炮内流体的流动特性展开了数值模拟研究,分析了不同稳流器布置形... 为了探究一种新的最佳星形稳流器结构形式,选取六肋式星形稳流器,设计了5种不同长度且交叉排列的星形稳流器.基于CFD对安装有5种不同结构形式的星形稳流器的导流式消防水炮内流体的流动特性展开了数值模拟研究,分析了不同稳流器布置形式对导流式消防水炮内流体速度分布均匀性、轴线速度以及湍动能的影响,并对不同布置形式下的压力降进行了分析.数值研究结果表明,稳流器可有效改善消防水炮内轴线速度分布并降低消防水炮的进出口湍动能差,分段叉排布置的稳流器可显著提升稳流效果.其中,数量为2、长度为40 mm且交叉布置的稳流器组合最有利于提升消防水炮的综合性能.同体积条件下,通过缩短单个稳流器长度,增加稳流器叉排数量的分段错位布置提升消防水炮的性能作用有限.过多数量的叉排布置会造成逆流以及较大的压力损失.研究结果对星形稳流器在消防水炮内的优化设计具有一定借鉴作用. 展开更多

关键词 导流式消防水炮 星形稳流器 湍动能 轴线速度

在线阅读 下载PDF 职称材料

大型集装箱船固定式消防水炮系统设计分析

3

作者 卢晓翔 杨康 肖博 《江苏船舶》 2024年第6期31-33,共3页

针对大型集装箱船存在载货量大、可燃物质多、燃料储存量大、火灾危险系数高的问题,基于MSC.365(93)决议和MSC.1/Cric.1472通函,以24100 TEU大型集装箱船为例,重点开展固定式消防水炮系统的实船布置、供水选型的总体方案、水炮操作设计... 针对大型集装箱船存在载货量大、可燃物质多、燃料储存量大、火灾危险系数高的问题,基于MSC.365(93)决议和MSC.1/Cric.1472通函,以24100 TEU大型集装箱船为例,重点开展固定式消防水炮系统的实船布置、供水选型的总体方案、水炮操作设计等分析,对比典型设计方案并分析固定式超长水炮灭火系统的设计思路和应用,阐述固定式消防水炮系统重要组成部件、相关设备选型及校核计算的全过程设计方法。该大型集装箱船固定式消防水炮设计方案可以作为类似大型集装箱船的设计参考。 展开更多

关键词 大型集装箱船 固定式消防水炮 增压泵

在线阅读 下载PDF 职称材料

远射程消防水炮流道内3种稳流器的对比 被引量：13

4

作者 向清江 施哲夫 +1 位作者 李红 陈超 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期233-238,共6页

设计了截面积近似相等的3种稳流器，以各稳流器体积相同和表面积相同这2种方案，开展了水炮设计流量为1500m3／h下的内部流动数值模拟．结果表明：加装稳流器对流动状态改善效果明显，出口轴线上速度的增加均大于无稳流器的情况；水炮加... 设计了截面积近似相等的3种稳流器，以各稳流器体积相同和表面积相同这2种方案，开展了水炮设计流量为1500m3／h下的内部流动数值模拟．结果表明：加装稳流器对流动状态改善效果明显，出口轴线上速度的增加均大于无稳流器的情况；水炮加装3种稳流器后产生的总流动损失均在0．10～0．13MPa，稳流器区域产生的流动损失约占总损失的55％；弹尾形（Ⅲ型）紊流器总流动损失最小，但整流效果不如截面为双层圆管形（I型）的稳流器以及截面为多个矩形（Ⅱ型）的稳流器．弹尾形稳流器进口结构形式较优，产生的动水压损失小；稳流器的表面积对整流效果的影响大于稳流器体积的影响；水炮出口平均湍动能k值在无紊流器情况下最大；稳流器存在合适的长度值，达到该值后安装位置对稳流效果影响较小． 展开更多

关键词 消防水炮 稳流器 内部流道 数值模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

远射程消防水炮流道内导流片的性能分析 被引量：7

5

作者 袁丹青 石荣 +1 位作者 丛小青 季明 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期333-339,共7页

为提高消防水炮射程,消除管内流道中的涡流和横向流,需在弯管流道内安放导流片.以5种不同曲率半径的弯管为对象,在管内安放位置不同、数量不同的导流片,进行水炮设计流量为400 m^3/h的内部流动数值模拟.结果表明:安放导流片可消除管内... 为提高消防水炮射程,消除管内流道中的涡流和横向流,需在弯管流道内安放导流片.以5种不同曲率半径的弯管为对象,在管内安放位置不同、数量不同的导流片,进行水炮设计流量为400 m^3/h的内部流动数值模拟.结果表明:安放导流片可消除管内湍流核心区,改善流动状态,减小出口湍动能.当曲率半径为1.2~1.4倍的管内径时,安放导流片后管内的湍动能大幅减小,且出口最大湍动能为不加导流片时的一半以下;曲率半径较小时,安放单片导流片的进出口压差与安装双片导流片的压差相差不大;曲率半径大于管内直径时,前者的压差小于后者的压差;在靠近弯管内壁安放单片导流片后,水炮结构紧凑,且压差比双片导流片小,管内流体的旋转和振动最少,因此在设计消防水炮时优先选择单片导流片. 展开更多

关键词 消防水炮 导流片 内部流道 数值模拟 湍动能

在线阅读 下载PDF 职称材料

消防水炮主体弯管的绕转结构出口流态分析 被引量：4

6

作者 薛林 袁寿其 +1 位作者 向清江 徐婕 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期378-383,共6页

采用标准k-ε湍流模型对180 mm管内径消防水炮的3种绕转结构(传统回转、半回转、大回转)内部流动进行了数值模拟,对比和分析了水力损失和出口流态,其中出口流态参数包括平均湍动能、速度分布曲线和迪恩涡.结果表明:随着弯管曲率R/d的增... 采用标准k-ε湍流模型对180 mm管内径消防水炮的3种绕转结构(传统回转、半回转、大回转)内部流动进行了数值模拟,对比和分析了水力损失和出口流态,其中出口流态参数包括平均湍动能、速度分布曲线和迪恩涡.结果表明:随着弯管曲率R/d的增大,3种形式的水炮主体的水力损失均减小,相同的R/d=1.4情况下传统回转结构具有最小的水力损失,半回转结构水力损失最大;绕转结构的出口速度分布曲线显示,管轴线附近速度低而速度峰值出现在管壁附近,表明出口处流体带有旋转的特点;在R/d=1.4情况下,大回转结构形式的出口具有最小的平均湍动能值,出口流线具有1个顺时针方向的基本涡,与传统回转结构出口涡形态一致,涡量积分后得到的旋涡强度小于传统回转结构.大回转的绕转结构形式有利于后续水炮炮管和喷嘴内部流动. 展开更多

关键词 消防水炮 弯管 二次流 速度分布曲线 水力损失

在线阅读 下载PDF 职称材料

自动消防水炮性能参数对射流轨迹的影响 被引量：7

7

作者 刘正勤 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2015年第11期1471-1474,共4页

针对影响自动消防炮射流轨迹的几个主要性能参数,如压力、喷嘴流量、俯仰角、安装高度等进行了试验研究,分析各个参数对射流轨迹影响的规律。测试远程喷射过程中的水流轨迹形态,使用MATLAB对测试曲线进行拟合以弥补后台数据的不足。从... 针对影响自动消防炮射流轨迹的几个主要性能参数,如压力、喷嘴流量、俯仰角、安装高度等进行了试验研究,分析各个参数对射流轨迹影响的规律。测试远程喷射过程中的水流轨迹形态,使用MATLAB对测试曲线进行拟合以弥补后台数据的不足。从工程调试的角度对自动消防水炮系统喷射误差的成因进行分析,提出了提高喷射精准度的方案和解决思路。 展开更多

关键词 消防水炮 射流轨迹 喷射误差

在线阅读 下载PDF 职称材料

浅谈消防水炮 被引量：2

8

作者 曾银波 《广东建材》 2010年第6期166-168,共3页

本文介绍了现阶段工程所应用到的消防水炮:自动扫描射水高空水炮、固体消防水炮、自动寻消防水炮,然后结合广州某体育馆消防水炮的设计和设计中遇到的问题提出本人的问题和见解。

关键词 自动扫描射水高空水炮 固定消防水炮 自动寻消防水炮

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于图像的消防水炮智能控制系统设计 被引量：5

9

作者 李忠海 李建伟 +1 位作者 梁宵 关新宇 《沈阳航空航天大学学报》 2015年第5期74-79,共6页

传统的温感、烟感火灾探测器在对火灾进行检测时误报、漏报现象比较严重。目前,对基于视频图像的智能消防系统的研究已有不少,但是由于算法精度的原因,在对火灾检测和定位时仍然存在很多问题。详细介绍了一种基于视频图像的定向消防水... 传统的温感、烟感火灾探测器在对火灾进行检测时误报、漏报现象比较严重。目前,对基于视频图像的智能消防系统的研究已有不少,但是由于算法精度的原因,在对火灾检测和定位时仍然存在很多问题。详细介绍了一种基于视频图像的定向消防水炮自动控制系统设计。该设计采用TQ2440 ARM处理器作为核心控制器,提出了火焰识别算法、水炮定位算法,实现了消防水炮的自动火灾识别和定位喷水,并可以根据实际应用场场景来设置安全等级。系统结构设计简单、性能可靠,大大降低了火灾现场对消防人员的安全威胁,具有一定的实用价值。 展开更多

关键词 消防水炮 火焰识别 火灾定位

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于线性自抗扰的消防水炮控制系统 被引量：3

10

作者 胡海兵 崔世林 +1 位作者 张波 张爱文 《现代电子技术》 北大核心 2019年第5期183-186,共4页

针对消防机器人中水炮控制系统存在非线性、快时变、强耦合的特点,提出一种基于线性自抗扰的控制策略以提高控制精度。给出消防水炮伺服控制系统的结构及数学模型,设计线性自抗扰控制器,并根据现代控制理论给出线性自抗扰控制的参数选... 针对消防机器人中水炮控制系统存在非线性、快时变、强耦合的特点,提出一种基于线性自抗扰的控制策略以提高控制精度。给出消防水炮伺服控制系统的结构及数学模型,设计线性自抗扰控制器,并根据现代控制理论给出线性自抗扰控制的参数选择方法。在消防水炮控制实验平台对线性自抗扰控制器与常规的PD控制器进行对比实验。实验结果表明,该方案与传统PD控制相比较,具有控制精度高、超调量小的优点,改善了系统的控制性能。 展开更多

关键词 消防水炮 线性自抗扰 伺服控制 直流电机 数学模型 PID控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

自动消防水炮灭火系统 被引量：2

11

作者 常璐 姬祥 《现代建筑电气》 2016年第12期16-19,共4页

介绍了自动消防水炮灭火系统的原理,主要分析了探测报警模块和消防给水模块,并对系统界面进行了设计。提出自动消防水炮灭火系统利用探测报警模块探测火源,将火源信息传递给消防给水模块,根据火源坐标位置和消防水炮当前位置计算转动角... 介绍了自动消防水炮灭火系统的原理,主要分析了探测报警模块和消防给水模块,并对系统界面进行了设计。提出自动消防水炮灭火系统利用探测报警模块探测火源,将火源信息传递给消防给水模块,根据火源坐标位置和消防水炮当前位置计算转动角度,实现火源初期探测和定点灭火,保证大空间建筑的消防安全。 展开更多

关键词 大空间建筑 自动消防水炮灭火系统 探测报警模块 界面设计

在线阅读 下载PDF 职称材料

椭圆与圆截面消防水炮炮座流动对比及试验

12

作者 向清江 刘俊 叶道星 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2021年第3期381-385,共5页

在内径66 mm大回转结构形式水炮炮座的缩小试验模型上,提出含有椭圆截面形式的新型流道,采用数值模拟方法对比研究流道截面改变带来的差异,采用粒子图像测试技术PIV试验验证数值模拟结果。对比的结论为:当炮座的一部分圆截面管竖向压扁... 在内径66 mm大回转结构形式水炮炮座的缩小试验模型上,提出含有椭圆截面形式的新型流道,采用数值模拟方法对比研究流道截面改变带来的差异,采用粒子图像测试技术PIV试验验证数值模拟结果。对比的结论为:当炮座的一部分圆截面管竖向压扁为相同过流面积的椭圆截面后,流道总流动损失增加且增量非常小;同样,反映出口紊流程度的湍动能变化量也很小。炮座出口流线发生变化,涡通量减小,出口平均速度偏差减小,径向线速度分布曲线上具有峰值减小,低谷值增大的特点,这些都说明流动均匀性获得改善。试验与数值模拟对比,管轴线速度偏差在2.3%以内,径向速度偏差约在8%以内,湍动能对比获得一致的数量量级。PIV试验结果在流速分布上与数值模拟结果一致,但在区分两种流道的差异上需要提高试验精度。 展开更多

关键词 消防水炮 炮座 弯管 PIV试验 速度均匀性

在线阅读 下载PDF 职称材料

PSY30型煤矿用消防水炮的数值模拟

13

作者 胡国良 梁炬星 《煤矿机械》 北大核心 2010年第1期59-61,共3页

设计了一种PSY30型煤矿用便携式可折叠移动消防水炮,介绍了其工作原理。利用Fluent软件对该消防水炮内部流场进行了数值模拟,分析了炮头仰角和炮身通径大小对出口速度的影响规律,仿真结果和理论计算结果相符合,进一步验证了所设计的消... 设计了一种PSY30型煤矿用便携式可折叠移动消防水炮,介绍了其工作原理。利用Fluent软件对该消防水炮内部流场进行了数值模拟,分析了炮头仰角和炮身通径大小对出口速度的影响规律,仿真结果和理论计算结果相符合,进一步验证了所设计的消防水炮的合理性及准确性。相关结论也为其他规格和类型的消防水炮的设计提供了一定的理论参考依据。 展开更多

关键词 消防水炮 流场分析 数值模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

智能消防水炮在黄石公安局消防设计中的应用

14

作者 陈威 肖俊绚 《工程建设与设计》 2012年第12期114-116,119,共4页

随着现代建筑的日益发展,室内空间格局更加多样化,这对室内消防系统提出了更高的要求,智能消防水炮在室内消防中的应用也越来越多。论文详细阐述了智能消防水炮在黄石公安局消防设计中的应用,并对此进行了相关总结。

关键词 智能消防水炮 室内消防 室内大空间

在线阅读 下载PDF 职称材料

浅谈消防水炮

15

作者 杨威 《科技创新与应用》 2016年第15期287-287,共1页

近些年来,随着社会经济的快速发展,科学技术的突飞猛进,尤其是城市化脚步的加快,各式各样的楼房建筑相继建成。而在这样的社会背景下,消防工作就显得尤为重要,如何将其落实好,这关系着人们的生命安全。文章主要介绍了现阶段常用的几种... 近些年来,随着社会经济的快速发展,科学技术的突飞猛进,尤其是城市化脚步的加快,各式各样的楼房建筑相继建成。而在这样的社会背景下,消防工作就显得尤为重要,如何将其落实好,这关系着人们的生命安全。文章主要介绍了现阶段常用的几种消防水炮,希望能为消防工作者带来一定启发,仅供参考。 展开更多

关键词 自动扫描射水高空水炮 固定消防水炮 自动寻消防水炮

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于RBF模型的消防水炮炮头多目标优化 被引量：2

16

作者 施哲夫 薛林 +1 位作者 李红 向清江 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第7期620-625,共6页

为了提高消防水炮的射程,以PSKDY40型消防水炮为原型,对炮头流道结构进行多目标优化.以炮头的喉管通径、喉管长度和喉部收缩角为变量,以最小化出口湍流动能和最大化出口平均速度为目标,使用拉丁超立方设计方法进行试验设计并结合数值模... 为了提高消防水炮的射程,以PSKDY40型消防水炮为原型,对炮头流道结构进行多目标优化.以炮头的喉管通径、喉管长度和喉部收缩角为变量,以最小化出口湍流动能和最大化出口平均速度为目标,使用拉丁超立方设计方法进行试验设计并结合数值模拟生成RBF近似模型.利用NSGA-Ⅱ算法对炮头流道结构进行多目标优化并得到了Pareto最优解集.分析结果表明:RBF模型具有较高的拟合精度,可以提高炮头流道的优化效率;选取的3个变量中喉管通径对炮头的喷射性能影响最大;优化之后的出口湍流动能和出口速度这2个目标均优于原始模型. 展开更多

关键词 消防水炮 多目标优化 最优拉丁超立方设计 RBF模型 NSGA-Ⅱ算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于机器视觉的大空间智能消防水炮设计 被引量：4

17

作者 冯榆淇 张棕淇 +3 位作者 王炳坤 董伟锋 王昊辰 唐文秀 《科学技术创新》 2020年第29期84-85,共2页

针对传统大空间建筑火源定位方法存在易受到外界环境的干扰、火源定位复杂以及不能全方位持续扫描定位等问题,本文提出了一种基于机器视觉的大空间智能消防水炮,在火灾图像探测的基础上,利用人工智能单目机器视觉识别技术来对火灾火焰... 针对传统大空间建筑火源定位方法存在易受到外界环境的干扰、火源定位复杂以及不能全方位持续扫描定位等问题,本文提出了一种基于机器视觉的大空间智能消防水炮,在火灾图像探测的基础上,利用人工智能单目机器视觉识别技术来对火灾火焰进行精确识别定位,无需扫描过程,有着更好的灭火效果。 展开更多

关键词 机器视觉 智能消防水炮 精确识别定位

在线阅读 下载PDF 职称材料

椭圆截面形状大回转消防水炮炮管内流数值模拟

18

作者 徐捷 袁寿其 +1 位作者 薛林 向清江 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第4期391-397,共7页

以大回转型大流量消防水炮炮管为研究对象,对3种流量工况下圆截面和不同离心率椭圆截面消防水炮炮管内三维定常流动进行数值计算,分析不同截面炮管内流体水力损失和出口流态,得到截面变化对消防水炮炮管内部流动的影响规律,结果表明:在... 以大回转型大流量消防水炮炮管为研究对象,对3种流量工况下圆截面和不同离心率椭圆截面消防水炮炮管内三维定常流动进行数值计算,分析不同截面炮管内流体水力损失和出口流态,得到截面变化对消防水炮炮管内部流动的影响规律,结果表明:在3种流量工况下,圆截面炮管与非圆截面炮管水力损失Δp差异较小,变化范围在2.7%以内;出口湍动能随着炮管截面的椭圆离心率增大而增大,从云图分布中可看出峰值且逐渐偏离管道的中心轴线;出口涡通量J随着椭圆离心率的增大而减小,可达到小于圆截面J值的情况,说明压扁管道可减小出口截面上旋涡强度;竖向椭圆截面炮管平均出口速度偏差Δu小于圆截面炮管出口值,且随椭圆离心率的增大而减小,表明竖向压扁管道带来更好的速度均匀分布.相同离心率的竖向椭圆截面炮管比横向的椭圆截面炮管的平均出口速度偏差值低21%,竖向压扁的方式优于横向压扁方式.大回转水炮炮管数值模拟对比后的结果表明,改变流道截面将改善出口流态. 展开更多

关键词 消防水炮炮管 弯管 截面形状 数值模拟 水力性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

消防水炮喷嘴喷射性能影响因素分析 被引量：18

19

作者 刘力涛 马振明 《能源研究与信息》 2011年第2期105-109,共5页

随着科技的进步,工业装备呈现出大型化、巨型化的发展趋势,一旦发生火灾,传统的小流量消防水枪已经不能满足灭火要求。从消防灭火效率来说,大流量、远射程的消防水炮是有效实现消防灭火的首选设备,在消防灭火实战中起到举足轻重的作用,... 随着科技的进步,工业装备呈现出大型化、巨型化的发展趋势,一旦发生火灾,传统的小流量消防水枪已经不能满足灭火要求。从消防灭火效率来说,大流量、远射程的消防水炮是有效实现消防灭火的首选设备,在消防灭火实战中起到举足轻重的作用,而消防水炮喷嘴是消防水炮产生射流的关键部件,因此对影响消防水炮喷嘴喷射性能的影响因素进行了定性的分析,对于消防水炮喷嘴的结构优化有着十分重要的指导意义。 展开更多

关键词 消防水炮 射程 喷嘴 射流

在线阅读 下载PDF 职称材料

煤矿井下灭火机器人消防水炮射流轨迹分析 被引量：2

20

作者 朱锋 刘文涛 李希彬 《煤矿机械》 2022年第3期78-81,共4页

通过对消防水炮射出水流特性和水流运动特性以及影响水流轨迹的因素的分析,基于牛顿第二定律建立了关于水流轨迹的方程,采用MATLAB模拟计算消防水炮的工作压力、水炮的高度、空气阻力以及水炮的俯仰角等对射流轨迹的影响,通过水流的射... 通过对消防水炮射出水流特性和水流运动特性以及影响水流轨迹的因素的分析,基于牛顿第二定律建立了关于水流轨迹的方程,采用MATLAB模拟计算消防水炮的工作压力、水炮的高度、空气阻力以及水炮的俯仰角等对射流轨迹的影响,通过水流的射程和落地速度来反映射流的轨迹特征,并得到了其变化趋势及规律,可为灭火机器人的实际灭火工作提供理论依据。 展开更多

关键词 灭火机器人 消防水炮 射流轨迹

在线阅读 下载PDF 职称材料