[发明专利]航空灭火参数获取方法及系统

说明书

本发明公开了航空灭火参数获取方法及系统，根据实际火场的环境特征构建能模拟实际火场的测试区域；在不同的航空灭火参数下，使用航空灭火装置对测试区域进行灭火喷洒试验，统计得到不同的航空灭火参数所对应的灭火效果参数，航空灭火参数包括：飞行高度、飞行速度、喷洒方式、灭火水剂粘度、吊桶喷洒灭火水剂的振幅、吊桶喷洒灭火水剂的频率、喷洒流量以及姿态角；根据不同的航空灭火参数及其对应的灭火效果参数构建各种航空灭火参数的灭火效果模型，并以灭火效果最优为优化目标，求解各种航空灭火参数的灭火效果模型的最优解；根据最优解所对应的各种航空灭火参数指导航空灭火装置进行现场灭火，从而提高现场灭火的效率。

技术领域

本发明涉及输电线路防山火技术领域，具体而言，涉及航空灭火参数获取方法及系统。

背景技术

挂载吊桶灭山火已广泛应用于森林火灾扑救，但是吊桶需要在底部重复开合以完成取水、洒水的动作，无法在其内部添加一些灭火助剂，仅能使用纯水进行灭火，使得灭火效果有限，还存在提升的空间。

直升机灭火目前凭借飞行员的经验灭火，由于缺乏有效的试验参数，尚未有针对具体的直升机本体(流量、结构、飞行速度)、火场情况(火场面积、火场热释放率)、环境条件(风速风向、地形)、灭火剂参数(粘度、灭火效率)等综合条件下的灭火试验方法。然而，山火的扑救是复杂多变的，上述的任意一种参数的变化，均会造成灭火水剂的在高空的扩散程度、地面的覆盖轮廓、覆盖面积、单位面积灭火水剂剂量等关键灭火参数的巨大差异，因此，存在以下两种常见的情况：

(1)在多次喷洒的过程中，由于单次喷洒的灭火水剂有效灭火区域位置重叠，获得大量的灭火剂，造成灭火水剂浪费；

(2)由于单次喷洒的灭火水剂的无效灭火区域位置重叠，一直未能获得足够的灭火水剂，无法有效扑灭山火。

(3)阶梯可燃物的灭火尚未有高空模拟试验，从而未能提出有效的应对方案；

(4)吊桶灭火时，吊桶所受的最大力为垂直向上的支点拉力和重力。在直升机转向等过程中，拉力和重力可能会使吊桶的支点不在吊桶垂直方向的中心线上，从而造成吊桶的摆动，灭火水剂在地面呈现轻微的“S”型分布，影响灭火水剂的灭火精准性。

因此，开展直升机高空喷洒灭火试验方法的研究，如何找到影响直升机高空喷洒灭火的关键因素和影响规律，设计和应用直升机高空喷洒灭火系统，并提高现场灭火的效果已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供了航空灭火参数获取方法及系统，用以解决现有技术中航空灭火装置的灭火装置效果差的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种航空灭火参数获取方法，包括以下步骤：

根据实际火场的环境特征构建能模拟实际火场情况的测试区域；

在不同的航空灭火参数下，使用航空灭火装置对测试区域进行灭火喷洒试验，统计得到不同的航空灭火参数所对应的灭火效果参数，航空灭火参数包括：飞行高度、飞行速度、喷洒方式、灭火水剂粘度、吊桶喷洒灭火水剂的振幅、吊桶喷洒灭火水剂的频率、喷洒流量以及姿态角；

根据不同的航空灭火参数及其对应的灭火效果参数构建各种航空灭火参数的灭火效果模型，并以灭火效果最优为优化目标，求解各种航空灭火参数的灭火效果模型的最优解；根据最优解所对应的各种航空灭火参数指导航空灭火装置进行现场灭火。

优选的，构建能模拟实际火场的测试区域，具体包括以下步骤：

选择净空条件好、地面平坦区域作为测试区域，并将测试区域网格化，其中，测试区域沿飞行方向前1/3长度的网格密度为后2/3长度的网格密度的一半，垂直飞行方向的网格密度与测试区域的飞行方向的后2/3长度的网格密度相等；