地铁多坡度区间隧道火灾试验系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种地铁多坡度区间隧道火灾试验系统，所述系统包括：多坡度区间隧道模型、防排烟装置及火灾测试子系统；多坡度区间隧道模型，包括隧道主体、若干个列车模型和若干个可升降支架，隧道主体包括若干个隧道区段，列车模型放置与隧道主体内，可升降支架连接隧道主体的底部，支撑隧道主体；防排烟装置用于排出隧道内的烟气；火灾测试子系统用于控制试验参数，并获取试验结果数据，得到最佳的排烟控制参数。本实用新型专利技术提供的地铁多坡度区间隧道火灾试验系统，通过设计若干个坡度可调节的隧道区段，设置不同隧道区段的不同坡度等试验参数，并获取传感器采集到的试验数据，有效地验证了地铁多坡度区间隧道火灾场景下的烟气控制效果。

Fire Test System for Metro Tunnels with Multi-slope

The utility model provides a fire test system for Metro multi-slope interval tunnel, which includes: multi-slope interval tunnel model, smoke control and exhaust device and fire test subsystem; multi-slope interval tunnel model, including tunnel main body, several train models and several lifting brackets; tunnel main body includes several tunnel sections, and train model is placed in tunnel main body. The lifting bracket connects the bottom of the main body of the tunnel to support the main body of the tunnel; the smoke control and exhaust device is used to exhaust the smoke in the tunnel; the fire test subsystem is used to control the test parameters, and obtain the test results data to obtain the best smoke control parameters. The fire test system of multi-slope tunnel provided by the utility model can effectively verify the smoke control effect of multi-slope tunnel fire scene by designing several tunnels with adjustable gradient, setting different test parameters such as different gradient of different tunnel sections, and acquiring test data collected by sensors.

【技术实现步骤摘要】
地铁多坡度区间隧道火灾试验系统
本技术涉及火灾试验
，尤其涉及一种地铁多坡度区间隧道火灾试验系统。
技术介绍
地铁作为方便人出行的重要的公共交通工具，其具有方便、舒适、运力大等优点，使得近些年来越来越多的大城市大力发展地铁。由于乘坐地铁的乘客人员密集，地铁列车内一旦发生火灾，后果将不堪设想，因此，科学的设计地铁火灾试验系统，对火灾现场进行模拟，进而得出最好的火灾控制策略，显得尤为重要。现有技术中，地铁区间隧道普遍采用“一送一排”的纵向通风方式进行日常运营的空气调节和火灾场景下的烟气控制；地铁区间隧道的排烟方式主要采用是在区间隧道两端的车站设置风井，或者在较长区间隧道的中部增加风井。针对地铁隧道火灾的研究主要集中于水平、倾斜和阻塞条件下的烟气扩散规律和烟气控制模型，烟气扩散规律主要包括扩散速度、温度分布等，烟气控制模型主要包括将烟气控制在火源下风向的临界风速预测模型；上述研究成果普遍应用于地铁隧道工程防排烟设计计算，为水平和单一坡度地铁隧道的可行性研究、设计及运营阶段的火灾安全保障提供了技术参考。但是，现有技术中的地铁隧道火灾试验系统主要针对单一坡度的隧道或者水平隧道，而实际应用中，不同城市或同一城市不同线路的区间隧道的坡度均有所不同，有的同一区间隧道的坡度也有多种，火灾烟气控制效果未得到充分的试验验证，地铁多坡度区间隧道火灾场景下的烟气控制效果不佳。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种地铁多坡度区间隧道火灾试验系统，解决了现有技术中的地铁隧道火灾试验系统无法验证地铁多坡度区间隧道火灾场景下的烟气控制效果的技术问题。为了解决上述技术问题，一方面，本技术提供一种地铁多坡度区间隧道火灾试验系统，包括：多坡度区间隧道模型、防排烟装置及火灾测试子系统；所述多坡度区间隧道模型，包括隧道主体、若干个列车模型和若干个可升降支架，所述隧道主体包括若干个隧道区段，所述列车模型放置于所述隧道主体内，所述可升降支架连接所述隧道主体的底部，支撑所述隧道主体；所述防排烟装置，包括设置在所述隧道主体顶部的若干个风井；所述火灾测试子系统，包括火源发生器和主控制器，还至少包括设置在所述隧道主体内的温度传感器、气流传感器、烟气浓度传感器和能见度传感器中的任一种，所述主控制器分别与所述火源发生器、所述温度传感器、所述气流传感器、所述烟气浓度传感器、所述能见度传感器、所述防排烟装置和所述多坡度区间隧道模型相连接。进一步地，所述隧道主体中的每一隧道区段的坡度均是可调节的。进一步地，设置在所述隧道主体顶部的每一风井的通风风量和/或通风风向均是可调节的。进一步地，所述火源发生器设置在所述隧道主体内的底面上，或设置在所述列车模型内。进一步地，所述火源发生器可在所述隧道主体内移动，或者随所述列车模型一起移动。进一步地，不同列车模型的尺寸是是可调节的。进一步地，所述火源发生器的功率是可调节的，所述功率包括燃烧面积和/或发烟量。进一步地，所述温度传感器，用于检测隧道内的温度；所述气流传感器，用于检测隧道内的气流方向和/或气流速率；所述烟气浓度传感器，用于检测检测隧道内的烟气浓度；所述能见度传感器，用于检测隧道内的能见度。进一步地，所述主控制器，用于控制所述火源发生器的位置和/或功率；用于控制所述隧道主体中每一隧道区段的坡度；用于控制设置在所述隧道主体顶部的每一风井的通风风量和/或通风风向；用于获取每一传感器采集到的数据。本技术提供的地铁多坡度区间隧道火灾试验系统，通过设计若干个坡度可调节的隧道区段，设置不同隧道区段的不同坡度等试验参数，并获取传感器采集到的试验数据，有效地验证了地铁多坡度区间隧道火灾场景下的烟气控制效果。附图说明图1为依照本技术实施例的地铁多坡度区间隧道火灾试验系统结构示意图；图2为依照本技术另一实施例的地铁多坡度区间隧道火灾试验系统结构示意图；图3为依照本技术再一实施例的地铁多坡度区间隧道火灾试验系统结构示意图；图4为依照本技术实施例的地铁多坡度区间隧道火灾试验系统中风井优化布置结构示意图；图5为依照本技术实施例的地铁多坡度区间隧道火灾试验系统中传感器布置结构示意图。具体实施方式为了使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。图1为依照本技术实施例的地铁多坡度区间隧道火灾试验系统结构示意图，如图1所示，本技术实施例提供一种地铁多坡度区间隧道火灾试验系统，包括：多坡度区间隧道模型、防排烟装置及火灾测试子系统；所述多坡度区间隧道模型，包括隧道主体、若干个列车模型和若干个可升降支架，所述隧道主体包括若干个隧道区段，所述列车模型放置于所述隧道主体内，所述可升降支架连接所述隧道主体的底部，支撑所述隧道主体；所述防排烟装置，包括设置在所述隧道主体顶部的若干个风井；所述火灾测试子系统，包括火源发生器和主控制器，还至少包括设置在所述隧道主体内的温度传感器、气流传感器、烟气浓度传感器和能见度传感器中的任一种，所述主控制器分别与所述火源发生器、所述温度传感器、所述气流传感器、所述烟气浓度传感器、所述能见度传感器、所述防排烟装置和所述多坡度区间隧道模型相连接。具体的，如图1所示，地铁多坡度区间隧道火灾试验系统，包括：多坡度区间隧道模型、防排烟装置及火灾测试子系统。通过对部分城市地铁区间隧道建筑结构和尺寸的调研，设计地铁多坡度区间隧道模型，多坡度区间隧道模型包括隧道主体、若干个列车模型105和若干个可升降支架106。隧道主体包括若干个隧道区段(101,102,103,104)，所有的隧道区段串联构成隧道主体。列车模型105放置于隧道主体内，列车模型的尺寸可根据不同车辆型式进行调整，试验中根据需要选择不同的车型。可升降支架106连接隧道主体的底部，支撑隧道主体。图1中展示的为地铁两坡度区间隧道连续上坡或下坡情况，即，隧道主体包括第一水平隧道区段101、第一倾斜隧道区段102、第二倾斜隧道区段103和第二水平隧道区段104。第一水平隧道区段101、第一倾斜隧道区段102、第二倾斜隧道区段103和第二水平隧道区段104串联构成隧道主体。通过调节隧道主体下部的可升降支架106的高度可实现每一隧道区段的倾斜角度，图1中第一倾斜隧道区段102的倾角为α，α>0，第二倾斜隧道区段103的倾角为β，β>0，列车由第一水平隧道区段101向第二水平隧道区段104运动时，需要先后上两个坡度不同的隧道第一倾斜隧道区段102和第二倾斜隧道区段103。防排烟装置，包括设置在所述隧道主体顶部的若干个风井(107,108)，图1中实例性地给出了两个风井，位于第一水平隧道区段101内的第一风井107和位于第二水平隧道区段102内的第二风井108，地铁隧道中通常选择活塞风井，活塞风井设置在区间隧道两端的水平区段，模拟实际工程中活塞风井普遍布置在车站附近的情况。试验过程中风井的数量可根据试验需要设置任意多个。风井内安装有可逆转轴流风机，可对隧道内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地铁多坡度区间隧道火灾试验系统，其特征在于，包括：多坡度区间隧道模型、防排烟装置及火灾测试子系统；所述多坡度区间隧道模型，包括隧道主体、若干个列车模型和若干个可升降支架，所述隧道主体包括若干个隧道区段，所述列车模型放置于所述隧道主体内，所述可升降支架连接所述隧道主体的底部，支撑所述隧道主体；所述防排烟装置，包括设置在所述隧道主体顶部的若干个风井；所述火灾测试子系统，包括火源发生器和主控制器，还至少包括设置在所述隧道主体内的温度传感器、气流传感器、烟气浓度传感器和能见度传感器中的任一种，所述主控制器分别与所述火源发生器、所述温度传感器、所述气流传感器、所述烟气浓度传感器、所述能见度传感器、所述防排烟装置和所述多坡度区间隧道模型相连接。

【技术特征摘要】
1.一种地铁多坡度区间隧道火灾试验系统，其特征在于，包括：多坡度区间隧道模型、防排烟装置及火灾测试子系统；所述多坡度区间隧道模型，包括隧道主体、若干个列车模型和若干个可升降支架，所述隧道主体包括若干个隧道区段，所述列车模型放置于所述隧道主体内，所述可升降支架连接所述隧道主体的底部，支撑所述隧道主体；所述防排烟装置，包括设置在所述隧道主体顶部的若干个风井；所述火灾测试子系统，包括火源发生器和主控制器，还至少包括设置在所述隧道主体内的温度传感器、气流传感器、烟气浓度传感器和能见度传感器中的任一种，所述主控制器分别与所述火源发生器、所述温度传感器、所述气流传感器、所述烟气浓度传感器、所述能见度传感器、所述防排烟装置和所述多坡度区间隧道模型相连接。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述隧道主体中的每一隧道区段的坡度均是可调节的。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，设置在所述隧道主体顶部的每一风井的通风风量和/或通风风向均是可调节的。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟茂华，刘畅，田向亮，孟洋洋，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：新型
国别省市：北京,11