一种公路隧道射流灭火方法、系统及存储介质与流程

本发明涉及隧道灭火，尤其是一种公路隧道射流灭火方法、系统及存储介质。

背景技术：

1、公路隧道作为狭长空间的典型代表之一，其隧道结构和设施复杂、出入口少，隧道内一旦发生火灾，隧道内温度急剧上升，不仅严重危害人身安全，还会影响隧道衬砌力学性能和完整性，增大隧道坍塌风险。尤其是隧道内车辆火灾突发性强，火势蔓延迅速，扑救危险系数大。

2、然而，现有隧道发生火灾后主要是采用消火栓灭火，动作慢，耗水量大，无法扑救突发性强的火灾，例如新能源车辆火灾。因此，为保证隧道内人员的安全疏散和隧道结构安全，有必要在隧道设置新型消防灭火装置或者采用新型灭火方式。

3、消防射流灭火技术是扑救火灾的重要工具，被广泛应用于大空间场所、港口等场所，是消防灭火系统的重要组成部分。相较于常规消防水灭火系统，消防射流灭火系统具有动作快，能及时采取措施，有效降低火势发展和蔓延；喷水密度高，穿透力强；可直接向火源根部喷水，用水量少，灭火效率高等优点，现有技术中基本没有消防射流灭火技术应用到隧道进行灭火的具体案例。

4、鉴于此，有必要提出一种公路隧道射流灭火方法、系统及存储介质以解决或至少缓解上述缺陷。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种公路隧道射流灭火方法、系统及存储介质，以解决现有技术中隧道发生火灾后主要是采用消火栓灭火，动作慢，耗水量大，难以扑救突发性强的火灾的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种公路隧道射流灭火方法，包括步骤：

3、s1，响应当前隧道内的火灾报警信号，并确定火源位置；

4、s2，根据所述火源位置确定目标供水装置，启动射流灭火装置并控制所述射流灭火装置从初始位置朝向所述目标供水装置运动；

5、s3，获取所述射流灭火装置的实时位置，确定所述实时位置和所述目标供水位置之间的第一间隔距离；

6、s4，在所述第一间隔距离小于第一预设阈值时，向所述射流灭火装置发送预设紧密对接指令，以控制所述射流灭火装置和所述目标供水装置进行紧密对接操作；

7、s5，获取在向所述射流灭火装置发送预设紧密对接指令后的第一时长内所述射流灭火装置的实时状态数据，并判断在所述第一时长结束的第一时间节点所述射流灭火装置和所述目标供水装置是否处于已对接状态；

8、s6，在所述射流灭火装置和所述目标供水装置处于已对接状态时，确定所述射流灭火装置的目标灭火水柱流量和目标灭火角度；

9、s7，开启所述目标供水装置，并将所述射流灭火装置的灭火水柱流量调节至所述目标灭火水柱流量，以及将所述射流灭火装置的灭火角度调节至所述目标灭火角度，以对火源进行射流灭火。

10、优选地，所述步骤s1中确定火源位置具体包括步骤：

11、s11，获取火源区域图像，并采用目标矩形框对所述火源区域图像进行框选，得到框选后的火源区域图像；

12、s12，将所述目标矩形框的底边中心位置作为所述火源位置。

13、优选地，所述步骤s6中确定所述射流灭火装置的目标灭火水柱流量和目标灭火角度具体包括步骤：

14、s61，根据所述火源位置，利用火灾动力学模拟工具对当前隧道进行火灾数值模拟，并获取灭火水柱流量、以及水柱初始喷射方向和火源竖直线之间的夹角；

15、s62，设置不同灭火水柱流量和夹角的试验工况测试不同工况下火源的上方1.5m位置的温度衰减速率；

16、s63，将温度衰减速度最快的工况对应的灭火水柱流量作为所述目标灭火水柱流量，以及将温度衰减速度最快的工况对应的夹角作为所述目标灭火角度。

17、优选地，所述步骤s7之后还包括步骤：

18、s71，获取所述射流灭火装置喷射出的射流水柱的实际水柱落点位置，确定所述实际水柱落点位置和所述火源位置的第二间隔距离，并判断所述第二间隔距离是否大于第二预设阈值；

19、s72，在所述第二间隔距离大于所述第二预设阈值时，调整所述射流灭火装置，以将所述实际水柱落点位置和所述火源位置之间的第二间隔距离调整至小于或等于所述第二预设阈值；

20、s73，在所述第二间隔距离小于或等于所述第二预设阈值时，维持所述射流灭火装置的当前状态继续工作，直至火源浇灭。

21、优选地，所述步骤s72中调整所述射流灭火装置具体包括步骤：

22、s721，将所述射流灭火装置的射流口位置、火源位置以及所述实际水柱落点位置置于同一平面内，以所述射流口位置为原点，垂直向下为y轴的正方向，水平向前为x轴的正方向建立直角坐标系；

23、s722，设火源位置a的坐标为(xh，yh)，实际水柱落点位置b的坐标为(xl，yl)，参考点c坐标为(0，yo)，则：

24、

25、

26、

27、其中，θ为实际水柱落点位置b和参考点c之间的连线bc与火源位置a和参考点c之间的连线ac之间的夹角，dl为连线bc的长度，dh为连线ac的长度；

28、s723，在θ≠0时，控制所述射流灭火装置沿坐标平面内旋转，直至θ＝0停止转动，并进入步骤s724；在θ＝0时，进入步骤s724；

29、s724，判断dl＝dh是否成立；

30、s725，在dl＝dh成立时，判定所述实际水柱落点位置和所述火源位置重合，并控制所述射流灭火装置维持当前状态进行射流灭火；

31、s726，在dl>dh时，控制所述射流灭火装置竖直向下转动，直至dl＝dh停止转动，并控制所述射流灭火装置维持当前状态进行射流灭火；

32、s727，在dl<dh时，控制所述射流灭火装置竖直向上转动，直至dl＝dh停止转动，并控制所述射流灭火装置维持当前状态进行射流灭火。

33、优选地，所述步骤s2中的目标供水装置通过如下步骤得到：

34、s21，根据所述火源位置获取距离所述火源位置在预设范围内的多个备选供水装置的预设安装位置；

35、s22，确定多个所述备选供水装置中距离所述火源位置最近的备选供水装置作为所述目标供水装置。

36、优选地，所述第一预设阈值设置为2m。

37、本发明还提供一种公路隧道射流灭火系统，包括供水系统、射流灭火系统以及控制系统，其中，

38、所述供水系统包括多个沿隧道的延伸方向间隔排布的供水装置，每个所述供水装置均包括消防供水管段和供水接口段；其中，

39、所述消防供水管连通隧道消防供水系统，所述供水接口段与所述消防供水管连通；

40、所述射流灭火系统包括射流灭火装置和铺设在隧道内的且沿隧道的延伸方向延伸的轨道，所述射流灭火装置可移动地设置在所述轨道上，所述射流灭火装置包括依次连通的进水接口段、中间段、竖直段以及射流段；其中，

41、所述进水接口段与所述供水接口段可对接设置，所述中间段的出口端高于所述中间段的进口端，所述竖直段可转动地连接在所述中间段的出口端上，所述竖直段高于所述中间段，所述射流段连接在所述竖直段的出口端上并在竖直平面内可转动设置；

42、所述控制系统包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述的公路隧道射流灭火方法的步骤。

43、优选地，所述供水接口段上设置有红外对准光线发射器，所述进水接口段设置有与所述红外对准光线发射器相匹配的红外对准光线接收器；其中，在所述红外对准光线发射器和红外对准光线接收器之间对准时，控制所述射流灭火装置和所述目标供水装置进行对接操作。

44、本发明还提供一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述的一种公路隧道射流灭火方法的步骤。

45、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

46、本发明提供一种公路隧道射流灭火方法、系统及存储介质，通过响应当前隧道内的火灾报警信号，根据火源位置确定目标供水装置，启动射流灭火装置并控制射流灭火装置从初始位置朝向目标供水装置运动，在第一间隔距离小于第一预设阈值时，向射流灭火装置发送预设紧密对接指令，在射流灭火装置和目标供水装置处于已对接状态时，确定射流灭火装置的目标灭火水柱流量和目标灭火角度，开启目标供水装置，并将射流灭火装置的灭火水柱流量调节至目标灭火水柱流量，以及将射流灭火装置的灭火角度调节至目标灭火角度，以对火源进行射流灭火。本技术能够在火灾发生的第一时间开展灭火行动，控制火势，实现了隧道内自动灭火、有效遏制火势蔓延，为消防救援抢夺更多可用时间；可基于现有隧道消防供水系统，改造成本低；本技术还提供了一种公路隧道射流灭火方法，并且能够对实际水柱落点位置进行准确调节，灭火精度高。