[发明专利]水利水电工程洞室群火灾模拟实验设备及模拟实验方法

权利要求书

1.一种水利水电工程洞室群火灾模拟实验设备，该设备包括：

模拟洞室群系统，用于模拟火灾发生的三维限定空间，包括主厂房、主变室、母线隧洞、进水隧洞、尾水隧洞；

火源系统，用于模拟不同的火灾场景，可置于所述模拟洞室群系统各组成部分中的任意位置，包括：用于提供火源的燃烧器、放置于燃烧器侧翼用于提供示踪烟气颗粒的烟气发生箱、以及控制器；

通风排烟系统，用于模拟所述洞室群的通风排烟，包括：主厂房通风排烟部分、主变室通风排烟部分、进水隧洞通风部分、尾水隧洞通风部分；

探测报警系统，用于进行模拟洞室群系统内部火灾的探测识别与自动报警，包括：置于所述主厂房及主变室拱顶的感烟探测器，设置在所述主厂房及主变室内两端壁面红外对射火灾探测器，以及与服务器相连的报警控制器；

测量采集及数据分析系统，用于火灾模拟实验中的数据测量、采集、处理，实验数据的对比、分析、验证及事故预测评估，包括：设置于所述模拟洞室群系统各组成部分内的温度探头、压力探头、速度探头、气体成分探头、摄像头、及相应的测量装置组成的测量采集部分，以及置于服务器中与所述测量装置相连的数据分析部分。

2.如权利要求1所述的水利水电工程洞室群火灾模拟实验设备，其特征在于，所述模拟洞室群系统整体可拆卸组合；

所述主厂房为长方体空间结构，设置有可在其内任意竖直高度上下移动的主厂房中间层，所述主厂房中间层用于模拟主厂房内不施工、检修或运行的状态；

所述主变室为长方体空间结构；

所述母线隧洞为矩形隧洞，连接主厂房与主变室，与所述主厂房及主变室中间阀门相连，设置有可在其内任意竖直高度上下移动的母线隧洞中间层，所述母线隧洞中间层用于模拟母线隧洞施工及运行的状态；

所述进水隧洞为圆管形隧洞，与所述主厂房中间阀门相连；

所述尾水隧洞为矩形隧洞，与所述主厂房主下部阀门相连。

3.如权利要求1所述的水利水电工程洞室群火灾模拟实验设备，其特征在于，

所述主厂房以及主变室底面采用耐火砖铺垫，一端侧面安装耐火玻璃，拱顶表面和其他三个侧面安装防火板；

所述母线隧洞及尾水隧洞一侧面安装耐火玻璃，顶面和另一侧面安装防火板，底面采用耐火砖铺垫；

所述进水隧洞管壁为钢筋网材料的预置管件；

所述主厂房、母线隧洞、主变室、进水隧洞由钢支架托起；

所述尾随隧洞置于地面。

4.如权利要求1所述的水利水电工程洞室群火灾模拟实验设备，其特征在于，

所述主厂房通风排烟部分包括：设置于主厂房顶部的主厂房风机、主厂房通风排烟井，设置于主厂房拱顶的主厂房通风管道，以及分布于所述主厂房通风管道上的主厂房排风口，设置于主厂房壁上的主厂房送风口；

所述主变室通风排烟部分包括：设置于主变室顶部的主变室风机、主变室通风排烟井，设置于主变室拱顶的主变室通风管道，以及分布于所述主变室通风管道上的主变室排风口，设置于主变室壁上的主变室送风口；

所述进水隧洞通风部分包括：安装于所述进水隧洞内的可逆转的进水隧洞轴流风机；

所述尾水隧洞通风部分包括：安装于所述尾水隧洞内的可逆转的尾水隧洞轴流风机。

5.如权利要求4所述的水利水电工程洞室群火灾模拟实验设备，其特征在于，所述主厂房排风口、主厂房送风口、主变室排风口、主变室送风口为百叶风口，且采用风流量罩对所述主厂房排风口、主厂房送风口、主变室排风口、主变室送风口风量进行标定，所述主厂房、主变室送风口外接送风风机，通过变速调节器调节风机总风量。

6.如权利要求1所述的水利水电工程洞室群火灾模拟实验设备，其特征在于，

所述燃烧器包括：用于提供增长火源的气体燃烧器燃气瓶，与所述燃气瓶相连的压力表，与所述压力表相连的流量计，与所述流量计相连的控制阀，与所述控制阀相连的燃烧盘；或

包括：用于提供稳定火源的工业甲醇池火燃烧器，包括：用于盛放工业甲醇的甲醇盘，以及具有水浴功能的油盘；

所述控制器包括：流量控制阀，用于自动控制气体流量；电子点火探头，置于所述燃烧盘或所述甲醇盘；

所述烟气发生箱包括：四周及底部留有通风口的热烟腔，置于热烟腔中间、用于发烟的烟饼，热烟腔内用于点燃所述烟饼的电炉。