基于鐵路機(jī)車火災(zāi)發(fā)展規(guī)律的防火監(jiān)測(cè)系統(tǒng)開發(fā)及其應(yīng)用研究.pdf

1、鐵路事業(yè)的快速發(fā)展給人民群眾的生產(chǎn)生活帶來(lái)了巨大的便利，但是近年來(lái)，鐵路機(jī)車火災(zāi)的頻繁發(fā)生也給鐵路安全運(yùn)營(yíng)帶來(lái)了嚴(yán)重威脅。本文針對(duì)當(dāng)前鐵路機(jī)車火災(zāi)安全系統(tǒng)存在的問題，通過開展富有針對(duì)性的鐵路機(jī)車火災(zāi)研究，如鐵路機(jī)車材料燃燒特性、火災(zāi)功率、結(jié)構(gòu)耐火性等實(shí)驗(yàn)研究，探尋鐵路機(jī)車火災(zāi)發(fā)展規(guī)律，改進(jìn)和優(yōu)化現(xiàn)有鐵路機(jī)車防火監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，提高鐵路機(jī)車防火安全性能。
　　首先開展了鐵路機(jī)車典型材料燃燒特性、火災(zāi)功率、結(jié)構(gòu)耐火性等實(shí)驗(yàn)研究，分析研究并建

2、立了不同材料的著火時(shí)間、外界輻射熱流與臨界入射熱流的關(guān)系。同時(shí)結(jié)合危害性指數(shù)HI模型、N-gas模型、FED模型進(jìn)行對(duì)比分析，針對(duì)材料燃燒危害性評(píng)價(jià)，建立了材料燃燒的HNF模型。HNF模型可以較好地評(píng)估和預(yù)測(cè)材料燃燒產(chǎn)生的有毒氣體的危害性。
　　此外，又具體根據(jù)CKD0A型內(nèi)燃機(jī)車內(nèi)可燃物的分布情況、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、各區(qū)域使用功能，確定火災(zāi)危險(xiǎn)性研究的火災(zāi)場(chǎng)景設(shè)置，對(duì)發(fā)生火災(zāi)后的各種情況、各個(gè)部位進(jìn)行分析。同時(shí)通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)實(shí)驗(yàn)研究鐵路機(jī)

3、車火災(zāi)發(fā)展規(guī)律，研究鐵路機(jī)車防火監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)效性。
　　其次，采用數(shù)值模擬的方法對(duì)鐵路機(jī)車典型火災(zāi)發(fā)展規(guī)律進(jìn)行研究，以利于發(fā)展針對(duì)鐵路機(jī)車火災(zāi)的復(fù)合探測(cè)技術(shù)。選取兩種典型機(jī)車CKD0A和HXN5的動(dòng)力室為主要研究對(duì)象，構(gòu)建特殊條件下的鐵路機(jī)車火災(zāi)數(shù)值模型，結(jié)合鐵路機(jī)車所處的特殊環(huán)境及鐵路機(jī)車內(nèi)部系統(tǒng)的復(fù)雜分布，研究不同控制條件下的鐵路機(jī)車火災(zāi)發(fā)展規(guī)律，車內(nèi)可燃物早期熱解產(chǎn)物特性，火災(zāi)初期的煙氣遷移特性，產(chǎn)物組分濃度分布規(guī)律，煙氣溫

4、度增長(zhǎng)特性，同時(shí)研究鐵路機(jī)車內(nèi)部不同可燃物可能的火災(zāi)增長(zhǎng)特性和火災(zāi)蔓延規(guī)律。
　　之后為有效分析各種易燃材料在機(jī)車內(nèi)陰燃以至燃燒的過程中，各探測(cè)器采集的溫度、煙霧濃度、以及CO等參量的變化，同時(shí)為深入研究機(jī)械間灰塵、油霧、電磁干擾等因素對(duì)探測(cè)器正常探測(cè)的影響，分別在小尺寸實(shí)驗(yàn)箱，6A實(shí)驗(yàn)室和1∶3尺寸機(jī)車開展了機(jī)車火災(zāi)探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，并結(jié)合鐵路機(jī)車火災(zāi)的增長(zhǎng)特性和火災(zāi)蔓延規(guī)律，針對(duì)鐵路機(jī)車火災(zāi)早期條件下內(nèi)部的溫度場(chǎng)和組分濃度場(chǎng)分

5、布，分析不同火災(zāi)探測(cè)器的優(yōu)缺點(diǎn)，研究鐵路機(jī)車火災(zāi)適用的火災(zāi)探測(cè)器類型和布置方式。
　　進(jìn)而，根據(jù)鐵路機(jī)車火災(zāi)環(huán)境和日常運(yùn)營(yíng)環(huán)境中的火災(zāi)探測(cè)器作用參量的差別，改進(jìn)火災(zāi)探測(cè)算法，降低火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的漏報(bào)和誤報(bào)率。并基于信息融合技術(shù)對(duì)機(jī)車火災(zāi)探測(cè)報(bào)警機(jī)制進(jìn)行了優(yōu)化研究，自主開發(fā)出新型機(jī)車防火監(jiān)控系統(tǒng)，并在大同HXD2型號(hào)鐵路機(jī)車進(jìn)行實(shí)車檢驗(yàn)。
　　最后結(jié)合機(jī)車火災(zāi)模擬實(shí)驗(yàn)及大量的機(jī)車運(yùn)行數(shù)據(jù)分析，開展機(jī)車防火系統(tǒng)設(shè)計(jì)裝車應(yīng)用，并對(duì)H