基于物联网技术的建筑火灾风险动态评估 被引量：16

1

作者 黄俊斌 张国维 +1 位作者 闫肃 刘建翔 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2020年第10期1371-1375,共5页

为实时动态反映商业综合体的消防安全状态,利用物联网技术,建立商业综合体动态火灾风险评估模型。在层次分析法的基础上,结合火灾风险定义选取评估指标,将选取的评估指标进行动静态分类,并对分类指标进行量化转换,使之成为统一的标准数... 为实时动态反映商业综合体的消防安全状态,利用物联网技术,建立商业综合体动态火灾风险评估模型。在层次分析法的基础上,结合火灾风险定义选取评估指标,将选取的评估指标进行动静态分类,并对分类指标进行量化转换,使之成为统一的标准数据,消除以往由于不同指标数据类型所带来的不可比性。通过物联网技术将监测到的数据与标准数据进行一一对应,引入到火灾动态评估模型,评估结果随物联网监测数据的变化而动态变化,弥补以往节点式静态反映火灾风险的不足。实例结果表明:该方法能实时准确地定量评估商业综合体的火灾风险,提高商业综合体火灾风险动态化管理水平。 展开更多

关键词 消防 商业综合体 物联网 层次分析法 动态评估

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贴壁线性火源在综合管廊电缆舱中的火灾行为研究 被引量：5

2

作者 刘欣 朱国庆 +1 位作者 王璞璠 徐刚 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2022年第4期440-443,共4页

在缩尺寸管廊模型中进行电缆火灾试验,在距离管廊底部15,45,75,105 cm处贴壁放置线性火源,研究贴壁线性火源在不同高度处的火灾行为。通过试验分析发现,与点火源不同,线性火源的热释放速率随着高度的增加而减小;对有效火焰高度进行修正... 在缩尺寸管廊模型中进行电缆火灾试验,在距离管廊底部15,45,75,105 cm处贴壁放置线性火源,研究贴壁线性火源在不同高度处的火灾行为。通过试验分析发现,与点火源不同,线性火源的热释放速率随着高度的增加而减小;对有效火焰高度进行修正,通过拟合得到有效火焰高度的预测式;对羽流区和射流区的横向温度分别进行分析,得到横向羽流区和射流区的温度分布预测式。 展开更多

关键词 综合管廊 线性火源 热释放速率 火焰高度 横向羽流 温度分布

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火源位置对地下综合管廊温度场影响研究 被引量：11

3

作者 王璞璠 朱国庆 王湛 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2019年第6期799-802,共4页

为了研究火源位置对城市综合管廊电缆舱火灾温度场分布的影响,建立了1:1.9小尺寸综合管廊模型,在管廊圆截面上进行0°、45°、90°和135°四种火源位置的地下综合管廊电缆舱火灾实验。结果表明,火源角度越大,质量损失... 为了研究火源位置对城市综合管廊电缆舱火灾温度场分布的影响,建立了1:1.9小尺寸综合管廊模型,在管廊圆截面上进行0°、45°、90°和135°四种火源位置的地下综合管廊电缆舱火灾实验。结果表明,火源角度越大,质量损失速率越大,热释放速率越高;管廊顶棚下方最高温升与火源距顶棚的距离和无量纲释热速率有关,对实验数据进行整合分析,给出了与火源位置有关的管廊顶棚下方最高温升模型;烟气层厚度和火源与顶板之间的距离正相关,并验证了热电偶树温升判别法测量烟气层厚度的可行性;顶棚温度沿纵向呈指数规律衰减,且火源角度越大,衰减趋势越大。 展开更多

关键词 综合管廊 火源位置 模型实验 温度场分布

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着火地铁列车继续行驶的火灾特性研究 被引量：4

4

作者 王湛 朱国庆 王璞璠 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2019年第5期618-622,共5页

为了研究着火地铁列车在隧道内继续行驶的火灾特性,搭建1∶4的列车与隧道模型,通过改变风机的风速模拟地铁列车在隧道内行驶的不同速度,采用柴油油池火作为火源,分析火灾情况下车厢内温度分布。结果表明:着火列车静止时车厢内温度上升... 为了研究着火地铁列车在隧道内继续行驶的火灾特性,搭建1∶4的列车与隧道模型,通过改变风机的风速模拟地铁列车在隧道内行驶的不同速度,采用柴油油池火作为火源,分析火灾情况下车厢内温度分布。结果表明:着火列车静止时车厢内温度上升速率最快,温度峰值最大,随着风速增加,车厢内最高温度逐渐降低,但烟气蔓延速度也随之增大;较高的风速会抑制热烟气从车窗流出,导致车厢温度在火灾后期迅速升高,同时使车厢高温区域的范围增大,分析得到着火地铁列车继续行驶的安全速度在7~9 m/s之间;分析并拟合了车厢内上部温度与时间的关系式,发现车厢温度大致以幂指数的规律衰减。 展开更多

关键词 地铁列车 隧道 安全速度 火灾特性 温度分布

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基于机器学习的火灾事故等级分类研究 被引量：5

5

作者 王湛 朱国庆 +1 位作者 柴国强 姚斌 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2020年第12期1735-1739,共5页

为了探究火灾的严重程度与消防队响应时间、救援人数、火灾地点、火灾探测器以及自喷系统等之间的关系,采用随机森林、人工神经网络、支持向量机和极限学习机4种机器学习算法对美国旧金山市的历史火灾数据进行了挖掘分析。运用模糊理论... 为了探究火灾的严重程度与消防队响应时间、救援人数、火灾地点、火灾探测器以及自喷系统等之间的关系,采用随机森林、人工神经网络、支持向量机和极限学习机4种机器学习算法对美国旧金山市的历史火灾数据进行了挖掘分析。运用模糊理论将消防队响应时间和救援人数转换为三角模糊数,提出了一种基于模糊推理的火灾因素分类方法。研究发现4种算法的准确率均超过90%,并通过交叉验证的方法证明了这些算法的可靠性。在4种算法中,随机森林算法的准确率和Kappa值均高于其他算法,但是其计算得到的第三类火灾的AUC值最小。 展开更多

关键词 数据挖掘 机器学习 火灾数据 模糊理论

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基于实验和FDS的回燃现象研究 被引量：2

6

作者 姚斌 朱国庆 +2 位作者 朱辉 李明轩 郭万海 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2020年第11期1486-1489,共4页

对以木材为燃料的全尺寸腔室火灾回燃现象进行研究,展现了真实场景下的回燃现象并分析了回燃延迟时间及室内温度变化。运用FDS软件对实验进行模拟,模拟结果表明回燃发生时喷出开口的火焰形态及室内温度变化趋势和实际实验基本一致;在此... 对以木材为燃料的全尺寸腔室火灾回燃现象进行研究,展现了真实场景下的回燃现象并分析了回燃延迟时间及室内温度变化。运用FDS软件对实验进行模拟,模拟结果表明回燃发生时喷出开口的火焰形态及室内温度变化趋势和实际实验基本一致;在此基础上运用FDS分别研究了封闭腔室大开口和小开口情况下不同开口时间对回燃的影响。 展开更多

关键词 回燃 延迟时间 温度变化 开口时间 FDS模拟

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低氧条件下综合管廊电缆舱火灾行为研究

7

作者 刘欣 朱国庆 徐刚 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2021年第7期987-990,共4页

为研究综合管廊电缆舱在低氧气浓度下的火灾行为,通过注入液氮的方式形成低氧环境,将电缆布置在距离中心0、30、60 cm位置处,进行缩尺寸管廊实验,并与正常氧气浓度下的实验进行对比。研究发现,在低氧气浓度下,火焰面积减小,且在火源靠... 为研究综合管廊电缆舱在低氧气浓度下的火灾行为,通过注入液氮的方式形成低氧环境,将电缆布置在距离中心0、30、60 cm位置处,进行缩尺寸管廊实验,并与正常氧气浓度下的实验进行对比。研究发现,在低氧气浓度下,火焰面积减小,且在火源靠近侧壁的情况下,火焰的弯曲程度减小;对纵向温度作无量纲处理后进行拟合,得到两种氧气浓度下的纵向温度衰减经验公式;横向最高温度均出现在火焰垂直方向对应的顶棚位置附近,低氧气浓度下的最高温度低于正常氧气浓度下的最高温度,在火源靠近侧壁的情况下,受火焰温度影响,导致温度差增大。 展开更多

关键词 综合管廊 低氧气浓度 火焰面积 纵向温度分布 横向温度分布

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矿井智能通风原理、关键技术及其初步实现 被引量：154

8

作者 周福宝 魏连江 +3 位作者 夏同强 王凯 吴新忠 王雁鸣 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期2225-2235,共11页

针对我国现代化矿井通风信息化、智能化升级的重大需求,系统研究了矿井智能通风原理、关键技术及其系统组成。明确阐述了矿井智能通风的定义与内涵:矿井智能通风是通过智能控制实现按需供风,稳定、经济地向矿井连续输送新鲜空气,供人员... 针对我国现代化矿井通风信息化、智能化升级的重大需求,系统研究了矿井智能通风原理、关键技术及其系统组成。明确阐述了矿井智能通风的定义与内涵:矿井智能通风是通过智能控制实现按需供风,稳定、经济地向矿井连续输送新鲜空气,供人员呼吸,稀释并排出有害气体和粉尘,改善矿井气候条件及救灾时具有一定智能调控风流的作业;其内涵是将信息采集处理技术、控制技术与通风系统深度融合,按照“平战结合”的理念实现按需供风及异常灾变状态下智能决策与应急调控,既满足日常通风的自动化管理与维护,又实现灾变时期的应急控风有效抑制灾情演化。基于风网调节的非线性优化模型提出了矿井智能控风模型,设计了矿井多元信息智能感知→高效可靠信息传输→通风状态智能分析与决策→通风设施/动力智能调控执行与反馈的标准化工作流程;随后,围绕矿井智能通风系统功能的具体实现,分别从矿井通风参数精准监测、矿井通风异常诊断与智能决策平台、通风动力与设施智能调控等关键技术详细阐明了矿井智能通风功能的实现路径;最后介绍了矿井通风参数在线监测与风网实时解算、区域联动调控等矿井智能通风关键技术的现场试验及应用实例。 展开更多

关键词 矿井智能通风 精准监测 异常诊断 决策平台 联动调控

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矿井智能通风与灾变应急决策平台 被引量：23

9

作者 魏连江 周福宝 +3 位作者 夏同强 王凯 蒋合国 王健 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期158-167,共10页

为保证矿井通风系统按需可靠经济供风,实现矿井通风网络实时解算、异常诊断、灾情研判与风流应急调控,深入剖析矿井智能通风与灾变应急决策平台(MIVDEDP)的原理和软件架构,提出MIVDEDP软件架构,探讨多源数据协同融合的通信方式和数据存... 为保证矿井通风系统按需可靠经济供风,实现矿井通风网络实时解算、异常诊断、灾情研判与风流应急调控,深入剖析矿井智能通风与灾变应急决策平台(MIVDEDP)的原理和软件架构,提出MIVDEDP软件架构,探讨多源数据协同融合的通信方式和数据存储方法,提出矿井通风网络实时解算方法、通风系统异常诊断方法和灾情研判方法,开发三维可视化MIVDEDP,并在宁夏羊场湾煤矿、山东付村煤矿和鄂尔多斯转龙湾煤矿进行测试、完善。结果表明:MIVDEDP的研发,可以实现矿井通风网络实时解算与异常智能诊断、灾情研判与风流应急调控。 展开更多

关键词 矿井智能通风与应急决策平台(MIVDEDP) 矿井通风网络 异常诊断 实时解算 灾情研判

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基于双干扰观测器的非对称缸电液系统位置控制 被引量：12

10

作者 王云飞 赵继云 曹超 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期3864-3871,共8页

为了提高重载非对称缸电液伺服系统的位置跟踪精度,设计一种基于干扰观测器的新型位移控制策略。首先,搭建非对称缸电液系统的状态空间模型,集成化处理系统中的不确定问题,设计非双干扰观测器,分别对系统的外力扰动和流量压力扰动进行... 为了提高重载非对称缸电液伺服系统的位置跟踪精度,设计一种基于干扰观测器的新型位移控制策略。首先,搭建非对称缸电液系统的状态空间模型,集成化处理系统中的不确定问题,设计非双干扰观测器,分别对系统的外力扰动和流量压力扰动进行了观测;其次,采用反步设计方法设计位移控制器,结合干扰观测器补偿系统中存在的不确定扰动,利用李雅普诺夫函数证明控制器的稳定性;第三,为解决反步设计过程中计算虚拟控制律时的微分爆炸问题,设计自适应增益微分器来求虚拟控制率的导数,该微分器的增益随着估计误差而不断自适应调整,避免反步控制器过于复杂;最后,利用MATLAB软件搭建了仿真模型,基于MATLAB/Simulink实时系统搭建物理实验台,利用仿真和实验验证所设计控制器的有效性。研究结果表明:与PID控制器和未加微分器的反步控制器相比,所设计的位置控制器的精度分别提高了62.8%和7.7%,且大幅简化了控制器的设计过程。本文设计的控制器不仅提高系统的轨迹跟踪精度,而且简化系统控制器的设计过程。 展开更多

关键词 非对称缸 干扰观测器 反步控制器 李雅普诺夫函数 自适应增益微分器

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燃料覆盖率对非连续分布固体竖向火蔓延的影响 被引量：2

11

作者 刘向 朱国庆 +1 位作者 褚天巍 张晓锦 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2022年第2期201-205,共5页

非连续分布固体燃料是指多个固体可燃物非常靠近但被气隙隔开的状态,与连续分布燃料相比,非连续分布燃料更能够代表一些现实的火灾情况,以往的研究中较少涉及。笔者通过实验的方法分析不同燃料覆盖率下固体燃料竖直向上火焰蔓延的特点... 非连续分布固体燃料是指多个固体可燃物非常靠近但被气隙隔开的状态,与连续分布燃料相比,非连续分布燃料更能够代表一些现实的火灾情况,以往的研究中较少涉及。笔者通过实验的方法分析不同燃料覆盖率下固体燃料竖直向上火焰蔓延的特点。所选用的浇筑型聚甲基丙烯酸甲酯(简称"PMMA")材料广泛应用于高层建筑外立面中,呈现出一种非连续分布的状态。对PMMA材料在建筑外立面的应用进行合理简化,使用防火背板、钢制底座、钢制支架搭建非连续分布固体燃料PMMA竖向火蔓延实验平台,开展10%~90%不同燃料覆盖率下固体燃料竖向火蔓延实验,基于固体点燃模型和固体表面顺流火蔓延模型,将得到的数据进行对比,分析燃料覆盖率对火焰形态、火焰高度、质量损失速率、热解前锋位置和火蔓延速率等参数的影响。同时,结合以往对固体燃料竖向火蔓延行为规律的认识,得出稳定阶段火焰高度和平均质量损失速率之间的数学关系。最后通过拟合给出平均火蔓延速率与燃料覆盖率之间的预测方程,并由此预测其他工况下的火焰蔓延速率。由相应的实验工况结果可知,当燃料覆盖率处于10%及以下,火焰无法顺利地向上蔓延;当燃料覆盖率处于30%及以下时,火焰在向上蔓延的过程中,出现"火焰分裂"的现象;当燃料覆盖率为50%及以下时,热解进程出现"点燃滞后"的现象,即当热解前锋到达第一层燃料的上边缘后,第二层燃料表面需要持续吸收一段时间的热量后才能够发生热解;稳定燃烧阶段火焰高度与平均质量损失速率满足一定的正比关系;由平均火蔓延速率与燃料覆盖率之间的拟合公式可以预测出,燃料覆盖率为62.55%时将会达到最大火蔓延速率。火焰高度和质量损失速率随着燃料覆盖率的增加,由于更多的燃料参与热解,产生更多可燃气体,但同时有限的氧气会使燃烧变成通风控制状态,无法充分燃烧,因此二者之间的竞争关系使火焰高度和质量损失速率均表现出先增加后减小的趋势,并在覆盖率为60%时达到峰值。随着燃料覆盖率的增加,热解所需时间呈先减小后增大的趋势。燃料覆盖率为60%时,热解所需时间最短。燃料覆盖率在50%及以下时,由于固体表面能够接收到来自火焰体的热通量减少,需要更多的时间达到热解温度,热解进程出现明显滞后现象,热解不再连续。对于使用在建筑外立面的PMMA材料,其火蔓延行为将受到燃料覆盖率的影响,合理地设置PMMA材料的覆盖率对建筑外立面防火设计具有指导意义。 展开更多

关键词 燃料覆盖率 非连续分布 火蔓延 PMMA

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基于个体差异的商业综合体人员疏散时间 被引量：9

12

作者 褚天巍 朱国庆 周莹 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2019年第5期626-629,共4页

为研究个体差异对商业综合体人员疏散规律的影响,对徐州市某商业综合体3月份的客流数据进行筛选处理,并根据"黑箱理论"确定该商业综合体的人员最大滞留量为10 176人。利用Pathfinder软件建立该商业综合体的模型,考虑人员身高... 为研究个体差异对商业综合体人员疏散规律的影响,对徐州市某商业综合体3月份的客流数据进行筛选处理,并根据"黑箱理论"确定该商业综合体的人员最大滞留量为10 176人。利用Pathfinder软件建立该商业综合体的模型,考虑人员身高、肩宽、疏散速度、响应时间以及分布位置的个体差异性,进行人员的参数设置;通过模拟100次该商业综合体在最大滞留量时的人员疏散,发现人员的疏散时间近似服从均值为399.4 s、标准差为8.4 s的正态分布。 展开更多

关键词 个体差异 商业综合体 人员疏散 黑箱理论

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综合管廊内线型火源烟气温度场研究 被引量：4

13

作者 梁震寰 朱国庆 田承飞 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2018年第12期1635-1637,1641,共4页

为研究线型火源火灾温度场在综合管廊内的分布规律,在一全长11.5 m、内径1.5 m、外径1.8 m的管廊模型中开展了4种不同长宽比的油池火实验,运用Origin软件对温度数据进行分析。结果表明,随着火源当量直径减小,管廊内的最高温度逐渐降低;... 为研究线型火源火灾温度场在综合管廊内的分布规律,在一全长11.5 m、内径1.5 m、外径1.8 m的管廊模型中开展了4种不同长宽比的油池火实验,运用Origin软件对温度数据进行分析。结果表明,随着火源当量直径减小,管廊内的最高温度逐渐降低;不同火源条件下,烟气温度均呈现幂函数衰减;火源长宽比越大,管廊内横向温度分布越平缓,横向温度分布存在界点,在界点两侧,温度大致呈线性分布。 展开更多

关键词 综合管廊 火灾烟气 温度分布 火灾实验 线型火源

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大型商业综合体人员安全疏散策略研究 被引量：5

14

作者 郭万海 朱国庆 王湛 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2020年第4期482-486,共5页

针对商业综合体中人员疏散的滞留问题,探究人员安全疏散策略的引导作用。采用静态合作博弈论方法,进行路径优化。对某商业综合体典型区域从防火分区、疏散走道和疏散楼梯三方面进行人员疏散仿真模拟,对比人员安全引导疏散与传统疏散,结... 针对商业综合体中人员疏散的滞留问题,探究人员安全疏散策略的引导作用。采用静态合作博弈论方法,进行路径优化。对某商业综合体典型区域从防火分区、疏散走道和疏散楼梯三方面进行人员疏散仿真模拟,对比人员安全引导疏散与传统疏散,结果表明优化后人员的疏散效率有显著提升;人员安全疏散引导人员从多个疏散出口进行逃生,在缓解了人员滞留问题的同时提高了在复杂环境中疏散出口的利用效率;博弈论路径优化明确了人员可选择逃生路径的数量,提高人员疏散效率。 展开更多

关键词 商业综合体 火灾 安全疏散

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基于小尺寸抛沙装备的灭木垛火研究 被引量：3

15

作者 郭万海 朱国庆 +1 位作者 姚斌 梁震寰 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2020年第11期1515-1518,共4页

基于小尺寸抛沙装备研究沙灭标准1-A木垛火的灭火效果,利用K型铠装热电偶、红外热成像仪等仪器测量抛沙灭火前后木垛火的变化特征。结果表明,抛撒沙料能有效抑制木垛表面明火,灭火初期木垛上方火焰被压制,抛沙灭火30 s时木垛表面明火消... 基于小尺寸抛沙装备研究沙灭标准1-A木垛火的灭火效果,利用K型铠装热电偶、红外热成像仪等仪器测量抛沙灭火前后木垛火的变化特征。结果表明,抛撒沙料能有效抑制木垛表面明火,灭火初期木垛上方火焰被压制,抛沙灭火30 s时木垛表面明火消失。沙料冲击下木垛不同位置的温度变化存在明显差异,温度下降幅度为:迎沙面最大、侧沙面次之、中心线最差。 展开更多

关键词 小尺寸抛沙装备 1-A木垛火 抛沙灭火 温度变化

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