[发明专利]一种基于分布式光纤测温的多目标火场温度预测方法

说明书

本发明公开一种基于分布式光纤测温的多目标火场温度预测方法，包括建立空间火场温度数据库、实际火场温度数据采集、火场多目标温度预测三部分，具体如下：建立空间火场温度数据库部分中，根据目标的建筑类型及相关场景，收集各目标建筑类型的不同空间尺寸及通风开口尺寸以建立建筑空间信息模型；之后进行FDS模拟；从模拟结果中提取与人员疏散、火灾危险性、结构安全性相关的区域及平面温度数据，整合后建立空间火场温度数据库，为火场多目标温度预测提供数据基础；实际火场温度数据采集部分中确定天花板高度处及人体特征高度范围处的实时空气温度；火场多目标温度预测部分中，通过建立多目标温度预测模型，从而实现火场全过程预警监测反馈。

技术领域

本发明涉及火场温度预测领域，特别是涉及一种基于分布式光纤测温的多目标火场温度预测方法。

背景技术

由于建筑火灾对建筑结构与人员生命财产安全、社会稳定造成恶劣影响，因此城市火灾监测预警及应急救援技术装备研发一直是消防领域的研究前沿。目前传统的烟感温感等火灾探测系统虽然可以探测温度并具有位置标签，但由于测点数量有限，难以在火灾救援和疏散的全过程和全空间进行详细数据采集、呈现和预测，所以无法有效为救援疏散决策、结构火灾安全性提供精准依据。分布式光纤测温系统是应用温度对拉曼后向散射光强的影响关系而研发的一种新型测温系统，由于光纤传感器本身能够长距离连续测温，具有测点密集和成本低廉的优势，该系统已被广泛应用于火灾预警工程中。但现有的光纤火灾预警技术仍存在不少短板，导致基于该系统的建筑消防疏散系统仍未达到较高水平。

目前与本申请最接近的现有专利及论文如下：

1)基于并行温度测量的地铁站火灾探测及火灾功率预测方法(103400466A)，该发明公开了一种基于并行温度测量的地铁站火灾探测及火灾功率预测方法，该发明通过感温光纤实时测量吊顶下方的烟气温度,并以此来预测火灾功率的大小,解决在站台宽度方向上不同起火位置对火灾功率预测所带来的误差,从而选择合适的排烟方案,保障地铁站内人员安全疏散。

但该预测方法使用固定的公式进行温度预测，且预测内容只包含火源功率，无法做到全方位、多目标的动态预测预警，对火灾条件下人员疏散及结构安全方面的评估与指导比较有限。

2)用多点温度离散系数预测光纤温度的火灾报警系统及方法(108414113A)，该发明通过分布式光纤测温系统采集光纤各点的斯托克斯光和反斯托克斯光的光强数值,以及对应解调的温度数值,通过对所采集的光强和温度数值进行处理,同时将温度和光强与报警阈值进行比较,确定是否满足差温或定温报警条件的同时，利用当前温度数值以及若干点历史温度的离散系数来预测下一时刻温度。

但该系统及方法只提出了提高预警精度的相关方法，能够反映的温度也仅限于布设光纤的界面处温度，不能对火场相关典型工作面及重点区域温度进行预测。

3)一种火灾预警方法和预警系统(113516820A)，该发明公开了一种火灾预警方法和预警系统，通过获取被监测目标区域中的火灾探测器采集的实时数据，根据火灾探测器采集的实时数据与已存储的历史火灾数据的相似程度输出被监测目标区域的初步预警结果，基于所述初步预警结果中连续出现同一类预警结果的情况输出最终预警结果。

但该预警系统所采集的数据全部为点式温度传感器所获得，虽然考虑了不同空间位置传感器的预警差异，缺少全过程和全空间火场数据采集能力，在人员疏散和结构安全性方面的温度场预测能力不足。

综上所述，目前未发现关于“基于分布式光纤测温的多目标火场温度预测方法”方面的发明成果。在此背景下，本申请提出基于分布式光纤测温的多目标火场温度预测方法。

发明内容