基于视频的烟气流速场、湍流度场实验测量装置及方法制造方法及图纸
【技术实现步骤摘要】
基于视频的烟气流速场、湍流度场实验测量装置及方法
本专利技术涉及火灾科学研究领域，尤其涉及烟羽流、烟气运动规律研究、火灾烟气模拟实验测量等方面，具体涉及一种基于视频的烟气流速场、湍流度场实验测量装置及方法。
技术介绍
火灾现象分为可燃物燃烧和热空气流动两个相互影响的过程，烟气运动是火灾科学研究中最为重要的内容之一。在进行建筑、隧道、地铁、船舶等场景火灾烟气运动特性研究时，主要通过实体试验和计算机模拟进行研究。实体试验研究指的是在特定的空间内，通过检测火场中热和烟气等各项指标，找出其规律性。在实验研究中，通常在特定的模拟空间内通过具体火灾实验，获得实验数据，通过对数据的整理，分析总结出火灾烟气特性，进行同类场景的火灾预测。烟气流速是火灾研究中的重要参数。目前，主要采用测量气体流速的方法对烟气进行测速，包括气压法、机械法与散热率法等。气压法测量使用皮托管式风速传感器和双向微压差计等；机械法利用叶轮风速仪等；散热率法使用热线、热球风速仪等。还有研究者为得到火灾中羽流前锋上升时间，在实验空间内布置热电偶树，测量火灾中温度分布，当热电偶温升达到某个值时，确定为烟气羽流前锋到...
【技术保护点】
一种基于视频的烟气流速场、湍流度场实验测量装置，包括烟气实验系统，视频采集系统和数据处理系统三部分，烟气实验系统由一个烟气腔室，一个发烟箱和排烟装置构成；视频采集系统由一台高清摄像机和照明系统构成；数据处理系统包括一台计算机，烟气实验系统部分的发烟箱装载发烟材料和加热装置，产生的烟气进入烟气腔室；高清摄像机透过透明的烟气腔室外壁采集烟气视频信息，将视频数据通过网络线缆传入负责视频数据处理的计算机，在计算机中利用图像处理技术对烟雾视频信号进行分析处理，获得二维平面上的火灾烟气速度和湍流强度实时数据；其特征在于：所述烟气腔室，由透明无色有机玻璃构成，为可分离框架式结构，腔体壁面...
【技术特征摘要】
1.一种基于视频的烟气流速场、湍流度场实验测量装置，包括烟气实验系统，视频采集系统和数据处理系统三部分，烟气实验系统由一个烟气腔室，一个发烟箱和排烟装置构成；视频采集系统由一台高清摄像机和照明系统构成；数据处理系统包括一台计算机，烟气实验系统部分的发烟箱装载发烟材料和加热装置，产生的烟气进入烟气腔室；高清摄像机透过透明的烟气腔室外壁采集烟气视频信息，将视频数据通过网络线缆传入负责视频数据处理的计算机，在计算机中利用图像处理技术对烟雾视频信号进行分析处理，获得二维平面上的火灾烟气速度和湍流强度实时数据；其特征在于：所述烟气腔室，由透明无色有机玻璃构成，为可分离框架式结构，腔体壁面玻璃能够根据模拟环境设置开口或缝隙，能够搭建成不同结构供不同环境结构内的火灾羽流模拟；烟气腔室背景用黑色摄影专用吸光布平铺，增强拍摄的烟雾视频；烟气腔室背景标有白色刻度，能够通过图像处理技术实现图像坐标系和世界坐标系的转换，得到烟气运动的实际速度；所述发烟箱由2毫米厚钢板构成，能够放置电炉设备点燃固体可燃物，使其阴燃发烟；发烟箱高度应超过加热装置加上发烟材料的高度，底面积应足够大以防止加热装置产生的热量影响到烟气腔室壁面材料；所述排烟装置，能够通过排烟风机将烟气腔室内的火灾烟气抽出，通过烟气净化器对烟气进行处理并排出；所述高清摄像机有至少1920×1080像素的分辨率，能够手动调焦，摄像机拍摄的视频信号能够通过网线实时传输到计算机；所述照明系统由数个摄影用柔光灯箱构成，能够按照视频拍摄需要调整灯箱数量、位置和角度；所述计算机能够通过网线实时获取视频数据，对视频进行实时处理，计算出烟气速度和湍流强度，将数据保存在数据库中，并实时显示烟气速度和湍流强度的伪彩图。2.一种基于视频的烟气流速场、湍流度场实验测量方法，该测量方法基于权利要求1所述的装置进行测量，其特征在于：检测到存在烟雾信号后，所述的装置按以下步骤进行火灾探测与定位：步骤(1)、将发烟材料放入发烟箱中，开启照明系统，打开计算机和高速摄像机；步骤(2)、调整摄像机和照明系统使拍摄区域光线条件最佳...
【专利技术属性】
技术研发人员：张永明，贾阳，林高华，方俊，王进军，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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