[发明专利]基于模糊控制的压缩空气泡沫灭火系统模拟释放装置

说明书

本发明提供一种基于模糊控制的压缩空气泡沫灭火系统模拟释放装置，包括通过管道依次串接的压缩空气泡沫模拟输送箱、压力传感器、泡沫喷淋释放单元；所述还包括过滤单元；所述过滤单元包括不同孔径的滤片，所述过滤单元向压缩空气泡沫模拟输送箱推入不同孔径的滤片。本发明基于模糊控制，根据实验研究得到的压缩空气泡沫管网输送压力损失计算方法，计算该目标值与压力传感器采集到的实时压力值之间的差值，将该差值在输入接口中转化为数字信号，传输至模糊控制器中，进行运算得出控制信号，并将该信号通过输出口转化为模拟量，实现通过本发明装置喷出的压缩空气泡沫状态与通过相应管网输运后状态一致。

技术领域

本发明及消防安全技术领域，具体来说是一种基于模糊控制的压缩空气泡沫灭火系统模拟释放装置。

背景技术

压缩空气泡沫灭火技术具有灭火和降温效能好、覆盖效果好、节省耗水量等优点，可以克服传统灭火系统支管、喷头在爆炸和长时间燃烧时易损坏等不足，安全可靠性高。国外压缩空气泡沫灭火技术相对成熟，已在军事、机场、隧道等高价值领域推广应用，近年来，中国也开始自主研发相关技术，并在多所特高压换流站内应用该项消防新技术。

压缩空气泡沫灭火系统的泡沫产生装置与泡沫释放装置有一定的距离，这种设置可以避免泡沫产生装置受到火灾威胁。但这一设置导致压缩空气泡沫灭火剂产生后需要通过一段输送管网才能到底释放装置。压缩空气泡沫灭火系统中采用的压缩空气泡沫是三元两相混合流体，具有非牛顿流体的特性，由于输送管道阻力的影响，压缩空气泡沫在管道内的输送过程中其物理性质(如：体积、密度、粘度等)在不断变化。因此需要对喷出后的压缩空气泡沫进行检测，判断其是否仍然具备所需的灭火能力。

随着压缩空气泡沫灭火系统适用场景的变化，输送管网的长度、管径、排布组合方式等不同，通过释放装置喷出的压缩空气泡沫性能也会有所不同。目前对释放装置喷出后的压缩空气泡沫性能(如：发泡倍数、析液特性等)的研究均采用实验测量的方式，即对喷出后的压缩空气泡沫进行收集，经过测量计算分析后得到。如果需要对不同场景，不同输送管网条件下喷出后的压缩空气泡沫性能进行实验研究，则需要搭建不同的管网系统，这种方式会耗费大量人力物力，且搭建的管网难以将所需的各种场景全部覆盖。为解决上述压缩空气泡沫灭火系统管网排布多样，难以通过实验方式检测系统释放出的压缩空气泡沫性能的问题，本发明在模拟释放装置中设置多个不同规格的过滤片，通过安装的压力传感器对释放泡沫性能进行实时监测反馈，采用模糊控制的方式改变释放装置中过滤片种类和数量，模拟压缩空气泡沫通过不同管网输送的情况，实现对通过不同输送管网喷出的压缩空气泡沫性能的检测。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于如何解决模拟装置与实际的压缩空气泡沫灭火系统释放压力一致。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

一种基于模糊控制的压缩空气泡沫灭火系统模拟释放装置，包括通过管道依次串接的压缩空气泡沫模拟输送箱、压力传感器、泡沫喷淋释放单元；所述还包括过滤单元；所述过滤单元包括不同孔径的滤片，所述过滤单元向压缩空气泡沫模拟输送箱推入不同孔径的滤片；根据压力计算更换不同孔径的滤片和数量，使得模拟释放装置喷出的压缩空气泡沫状态与实际管道喷出的压缩空气泡沫状态一致；

所述压力计算方法具体为：

S01.按照所需测量实际管网的泡沫原液种类、气液比、压缩空气泡沫液流量、出口压力参数由泡沫产生装置产生压缩空气泡沫并输送至压缩空气泡沫模拟输送箱，并依次经过压力传感器、泡沫喷淋释放单元；

S02.采集压力传感器的压力值y₁，并与实际管网的压力值y₀进行差值计算，得到偏差e，偏差变化率ec(f)＝[e(f)-e(f-1)]/T，其中e(f)为第f时测量计算得到的偏差，e(f-1)为第f-1时测量计算得到的偏差，T为采集的周期；