[发明专利]基于长大隧道火灾应急疏控机器人的隧道协同联动控制系统

说明书

本发明涉及一种基于长大隧道火灾应急疏控机器人的隧道协同联动控制系统，属于隧道应急消防装备协同控制领域，包括应急处置刚柔协同系统联动控制平台、应急疏控机器人系统及隧道固定式装置；应急疏控机器人系统和隧道固定式装置用于对隧道数据进行采集，并形成一体化的标准数据体上传到应急处置刚柔协同系统联动控制平台；应急处置刚柔协同系统联动控制平台基于灾情态势预测模型，对接收到的标准数据体进行分析处理，得到灾害发展态势，并从灾中应急处置人‑装决策数据库中将所述灾害发展态势对应的应急处置预案输出，形成控制策略，对应急疏控机器人系统和隧道固定式装置进行控制，分配应急疏控任务。

技术领域

本发明属于隧道应急消防装备协同控制领域，涉及一种基于长大隧道火灾应急疏控机器人的隧道协同联动控制系统。

背景技术

目前，国内外隧道研究人员充分认识到隧道事故及火灾对交通安全的危害性，相继开展了大量的关于公路隧道事故研究及控制、隧道火灾相关理论及传播规律、隧道火灾风险评价及公路隧道通风控制等。国外对隧道火灾的研究较早，并且建立了许多针对性的研究项目，如澳大利亚进行的Deeds road test，欧洲EUREKAEU 499、美国的MTFVTP等项目。国内，曾磊，赵东平，胡嘉伟等学者也采用统计分析和ISM模型等方法分别对我国公路隧道火灾事故的诱因、特点等进行了总结。彭伟等在阳宗、大风娅口和元江1号3条隧道上开展了10次全尺寸火灾模拟现场试验，对不同火灾条件和不同环境风速下烟气的运动情况进行研究。舒宁等采用计算流体力学对京珠高速公路粤境南段隧道中的烟气流动进行了数值仿真，研究公路隧道火灾的通风控制问题。欧洲各国结合自身情况确定了自己的风险评估方法，如法国的特定灾害调查法、英国的基于风险优先数的定量分析法等。刘勇等基于对公路隧道火灾案例的统计分析，从安全系统工程的角度，构建了包含设备、人员、环境、管理4个一级指标以及30个二级指标的评价指标体系，并采用模糊层次评价法对其进行风险评价。代言明等从安全学角度出发，基于隧道火灾事故实例构建相应指标体系，并采用专家调查、网络分析和模糊综合评价三种方法建立数学模型对其进行风险的评价。夏永旭等通过研究隧道内人员在火灾时的逃生过程，提出修正的克拉尼公式，并采用有限元模拟计算出突发火灾时内部人员可能的逃生位置和消防救援的安全位置。李削云等结合经验计算和Building EXODUS计算软件，以苍岭隧道为例，研究中小规模火灾下人员的逃生疏散问题。

综合国内外研究资料，在以往的研究中，针对公路隧道火灾的研究大多集中在公路隧道火灾的致灾原因、结构设计和消防安全设计的相关参数，风险评价、应急救援的具体要素等，对突发火灾状态下的应急管理鲜少涉及。而传统的应急控制使用时功能属性较为单一，且设备之间缺乏协同作业。当多套灾中应急疏控装备和机器人在受限空间内同时作业时，在隧道典型事故应急处置业务协同互联数据标准、人-装协同技术等方面需要进一步深入挖掘。

因此，针对隧道应急控制功能属性单一，各设备间协同不足等问题，设计一种灾中应急处置刚柔协同系统控制平台，开展装备系统协同控制，对公路隧道灾中应急处置能力的提升具有进步意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种固定式柔性阻拦装备与移动式机器人组成的长大隧道火灾灾中应急疏控装备的协同联动控制系统。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于长大隧道火灾应急疏控机器人的隧道协同联动控制系统，包括应急处置刚柔协同系统联动控制平台、应急疏控机器人系统及隧道固定式装置；

所述应急疏控机器人系统和隧道固定式装置用于对隧道数据进行采集，并通过隧道典型事故应急处置业务协同互联数据标准体系进行约束，形成一体化的标准数据体，将所述标准数据体上传到应急处置刚柔协同系统联动控制平台；

所述应急处置刚柔协同系统联动控制平台基于灾情态势预测模型，对接收到的标准数据体进行分析处理，得到灾害发展态势，并从灾中应急处置人-装决策数据库中将所述灾害发展态势对应的应急处置预案输出，形成控制策略，对应急疏控机器人系统和隧道固定式装置进行控制，分配应急疏控任务。