数字火消防模拟训练系统的研究

发布时间：2024-02-29 01:53

　　火灾由于其破坏力和频发性,给社会安全造成了巨大隐患。为了减少火灾带来的人员伤亡和损失,需要加强消防知识的宣传以及对消防技能的提升。目前国内消防演练的主要形式为真火燃烧训练,虽然可以提供真实的火场感受,但存在一定的安全隐患,且训练场所相对固定,无法满足特殊环境下的消防演练。因此提出一种数字火模拟消防训练系统,并主要针对该系统在船舶舱室火灾方面的应用展开了研究,使用该系统可以模拟不同种类及强度的火灾,并实现灭火训练、火源探查等多种消防训练项目。(1)对系统设计进行了研究。通过分析系统的功能和工作原理,对系统的组成、硬件结构、软件框架等进行了设计。使系统在具有便携性、可重复性的基础上,能更真实显示出火焰燃烧动态及灭火过程。(2)基于虚拟数字火的功能需求,对于如何反应出真实火焰的燃烧特性进行了研究。通过分析现有的模型,选取能较好反映出燃烧增长阶段和充分发展阶段特点的T²火模型作为燃烧模型。而对于整个火场火势的模拟,在分析了现有的几种典型火场模型后,对火场火势的变化机理有了一定的了解,但现有模型计算量普遍较大,难以满足实际需求。因此,针对船舶舱室火灾使用PyroSim软件进...

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 消防科学和训练系统研究现状
        1.2.2 火灾模型研究
    1.3 研究目标和内容
第2章 数字火消防模拟训练系统的设计
    2.1 系统概述
    2.2 模拟消防训练系统设计
    2.3 模拟消防训练系统组成
        2.3.1 火焰模拟系统
        2.3.2 模拟消防设备
        2.3.3 消防剂检测系统
        2.3.4 火场控制系统
    2.4 本章小节
第3章 船舶舱室火灾燃烧及蔓延模型
    3.1 火源燃烧模型
    3.2 火场模型
        3.2.1 场模型
        3.2.2 区域模型
        3.2.3 网模型
    3.3 船舶火灾蔓延模型
        3.3.1 火灾仿真模型
        3.3.2 建模对象
        3.3.3 建立模型
    3.4 模型检验
        3.4.1 模型验证
        3.4.2 模型适应度
    3.5 模型应用
    3.6 本章小结
第4章 数字火消防剂观测模型的设计
    4.1 模拟消防灭火设备
        4.1.1 常见的灭火设备
        4.1.2 模拟灭火设备
    4.2 灭火有效性
        4.2.1 超声波传感器组
        4.2.2 消防剂作用位置的数学表达式
    4.3 滤波处理
        4.3.1 频谱分析
        4.3.2 带通滤波
    4.4 灭火辨识模型
        4.4.1 建立模型
        4.4.2 参数辨识
        4.4.3 模型输出与分析
    4.5 灭火响应模型
    4.6 灭火评价
    4.7 本章小结
第5章 模拟训练控制系统
    5.1 数字火的产生
        5.1.1 改进Blur算法
        5.1.2 Visual Studio模拟效果
        5.1.3 火焰显示器
    5.2 火场控制
        5.2.1 通讯网络
        5.2.2 基于射频的ZigBee控制方案
    5.3 模拟消防训练火场的设计
        5.3.1 单火点燃烧模式设计
        5.3.2 蔓延燃烧模式设计
        5.3.3 多火点燃烧模式设计
        5.3.4 系统软件设计
    5.4 本章小结
总结与展望
参考文献
攻读硕士学位期间所发表的学术论文
致谢
详细摘要



本文编号：3914314