本实用新型属于城市公共安全领域，尤其是涉及一种城市地下综合管廊舱内气体燃烧爆炸模拟实验装置。
背景技术：
我国拟建设城市地下综合管廊，其内部收纳燃气、热力、电力、水利等公共管线，预留检修通道，综合管廊具有便于管线综合维护管理、便于城市的有序开发规划、精简城市系统等优势。与此同时，综合管廊集电力、热力和燃气等重大危险源一体，在城市环境和自然环境的复杂作用下，在建设、使用和维护的同时会产生巨大的安全隐患。国内外发生多起由于地下能源管道、热力管道泄漏、爆炸事故，导致严重的人员伤亡、财产损失并引发不良社会影响的灾害事故。
目前国内外学者对于管道内预混火焰传播机理做了大量研究，也开发了相应的管道内预混气体燃烧爆炸实验装置，但是此类实验装置对城市地下综合管廊多舱室复杂危险源耦合致灾机理的研究存在根本上的局限性：(1)实验装置的爆炸腔一般设计为单腔或直线串联多腔结构，但综合管廊为多管舱并联、管舱内设置输运管道；(2)实验过程中直接点燃爆炸腔中的可燃预混气体，对于复杂危险源以及自然环境对综合管廊系统的作用没有加以考虑；(3)此类实验装置用于研究管道内火焰传播机理，不能展现火焰及爆炸波对管舱壁和其他并列管舱之作用和影响；(4)此类实验装置在爆炸腔内设置的障碍物的形式过于单一。因此，设计一种用于新的研究分析城市地下综合管廊舱内气体燃烧爆炸火焰及冲击波传播特征的实验装置，对城市地下综合管廊安全防控具有重要的应用价值。
技术实现要素：
本实用新型要解决的问题是，提供一种城市地下综合管廊舱内气体燃烧爆炸模拟实验装置，解决现有技术中存在的不能展现火焰及爆炸波对管舱壁和其他并列管舱的作用和影响等问题。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：
提供一种城市地下综合管廊舱内气体燃烧爆炸模拟实验装置，包括综合管廊模型、气体混合配给系统、点火系统和数据图像采集控制系统，所述综合管廊模型一端与点火系统相连，另一端与气体混合配给系统相连；所述气体混合配给系统分为配气系统和换气系统，其中配气系统包括真空泵和气体混合瓶，换气系统包括空气压缩机；所述数据图像采集控制系统包括传感器单元、高速摄影机、高频数据采集仪、同步控制器和显示服务器；传感器单元位于综合管廊模型内部，高频数据采集仪分别与传感器单元和同步控制器相连，显示服务器与同步控制器相连，同步控制器还分别与点火系统、高速摄影机及外部电脑相连。
进一步的，所述传感器单元包括位于综合管廊模型内壁上的温度传感器、压力传感器和应力传感器。
进一步的，所述点火系统为可调高压点火器，所述可调高压点火器设有点火电极，所述综合管廊模型一端连接点火电极，另一端连接气体混合配给系统。
进一步的，所述综合管廊模型包括燃气舱，所述燃气舱内部设有防火门、燃气管道支撑柱和位于燃气管道支撑柱上的模拟燃气管道，还包括位于燃气舱右半部的线缆槽、灭火箱、接地管道、配电箱和泄压通风口。
进一步的，所述综合管廊模型还包括污水管舱，所述污水管舱与所述燃气舱并联设置，所述污水管舱内部设有污水管和备用再生水管。
进一步的，所述综合管廊模型还包括供水及通信舱，所述燃气舱、供水及通信舱和污水管舱依次并联设置，所述供水及通信舱包括给水管道、热力管道和通信线缆。
进一步的，所述综合管廊模型还包括电力舱，燃气舱、供水及通信舱、电力舱和污水管舱依次并联设置，所述电力舱内设有电力线缆。
进一步的，所述燃气舱、供水及通信舱、电力舱和污水管舱均为方形腔式舱体，且所述燃气舱、供水及通信舱、电力舱和污水管舱的舱体两端分别设有法兰。
本实用新型采用多舱并联的综合管廊模型，研究分析舱内燃气燃烧、爆炸对本舱及临舱的冲击破坏影响，填补了传统实验系统在受限空间爆炸冲击对边界影响研究上的空白，同时丰富了舱内设置的障碍物的形式，更符合实际工程环境。
附图说明
图1为城市地下综合管廊舱内气体燃烧爆炸模拟实验装置的结构连接图。
图2为综合管廊模型中燃气舱的左剖面结构图。
图3为综合管廊模型中燃气舱的右剖面结构图。
图4为多舱并联的综合管廊模型的剖面结构图。
图中：
1、燃气舱 111、显示服务器 112、同步控制器
113、高频数据采集仪 114、可调高压点火器 115、高速摄影机
116、点火电极 117、压力传感器 118、应力传感器
119、温度传感器 121、法兰 122、燃气舱舱体
123、泄压通风口 124、模拟燃气管道 125、线缆槽
126、燃气管道支撑柱 127、防火门 128、灭火箱
129、接地管道 1210、配电箱 131、空气压缩机
141、真空泵 142、压力表 143、气体混合瓶
2、供水及通信舱 21、给水管道 22、热力管道
23、通信线缆 3、电力舱 31、电力线缆
4、污水管舱 41、污水管 42、备用再生水管
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细说明。
如图1所示，本实用新型提供一种城市地下综合管廊舱内气体燃烧爆炸模拟实验装置，包括综合管廊模型、气体混合配给系统、点火系统和数据图像采集控制系统。所述点火系统为可调高压点火器114，所述可调高压点火器114设有点火电极116，所述综合管廊模型一端连接点火电极116，另一端连接气体混合配给系统。
所述气体混合配给系统分为配气系统和换气系统，其中配气系统包括真空泵141和气体混合瓶143，换气系统包括空气压缩机131；所述数据图像采集控制系统包括传感器单元、高速摄影机115、高频数据采集仪113、同步控制器112和显示服务器111；所述传感器单元包括位于综合管廊模型内壁上的温度传感器119、压力传感器117和应力传感器118，温度传感器119和压力传感器117用以测量舱壁的火焰温度、爆炸压力等数据，应力传感器118用以测量爆炸冲击波对舱壁的影响。高频数据采集仪113分别与传感器单元和同步控制器112相连，显示服务器111与同步控制器112相连，同步控制器112还分别与可调高压点火器114、高速摄影机115及外部电脑相连。传感器单元收集到的数据由高频数据采集仪113进行采集，同步控制器112实现对整个数据图像采集控制系统和可调高压点火器114的同步控制。
当仅测量燃气燃烧、爆炸对本舱的冲击破坏影响时，由于燃气舱为可燃气体高危管舱，因此综合管廊模型设计为燃气舱，进一步丰富舱内设置的障碍物的形式，使其更符合实际工程环境。
如图2和图3所示，燃气舱内部设有防火门127、燃气管道支撑柱126和位于燃气管道支撑柱上的模拟燃气管道124，还包括位于燃气舱内右半部的线缆槽125、灭火箱128、接地管道129、配电箱1210和泄压通风口123。
如图4所示，当整体测量燃气燃烧、爆炸对本舱及临舱的冲击破坏影响时，在燃气舱1的基础上，增加了供水及通信舱2、电力舱3和污水管舱4。但在实际应用中可根据实际需要自动增减管舱，或者调整管舱的并联组合方式，以探究耦合致灾模式和次生衍生灾害演化规律。所述污水管舱4内部设有污水管41和备用再生水管42。所述供水通信舱2包括给水管道21、热力管道22和通信线缆23。所述电力舱3内设有电力线缆31。
所述燃气舱1、供水及通信舱2、电力舱3和污水管舱4均为方形腔式舱体，即保持与实际环境一致。且所述燃气舱1、供水及通信舱2、电力舱3和污水管舱4的舱体两端分别设有法兰121，实现对各管舱的封闭。
以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。