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这场公路隧道火灾防控试验关乎你我出行安全

2024年08月09日 21:30:06 来源:中国交通报 作者:李长俊

炎炎夏日,被火灾困在公路隧道里如何安全逃生?近日,在双向6车道、全长3248米的义东高速公路西甑山隧道和衢州开化试验基地100米实体试验隧道,陆续开展了一系列实体隧道火灾试验,涵盖火灾烟雾自动探测、主动灭火、应急逃生模拟等,以期通过现场试验,尝试解决隧道火灾应急处置的痛难点问题,推动浙江省隧道管理逐步向平安隧道、智慧隧道升级。

人员车辆到达前火源烟雾场景。

据了解,此次试验是浙江省交通运输厅重大研发项目《隧道智能安全绿色运维关键技术综合研究与示范应用》子课题“公路隧道防灾减灾技术研究”的重要环节。在浙江省交通运输厅的指导下,试验由课题牵头单位浙江交通集团下属浙江数智交院科技股份有限公司(简称数智交院)联合浙江交投高速公路运营管理有限公司、浙江交投高速公路建设管理有限公司、招商局重庆交通科研设计院有限公司、上海同泰火安科技有限公司等多家单位共同组织完成。如此多形式、大规模的隧道火灾试验在浙江省内尚属首次。

让试验更接近真实 志愿者未被告知细节

数据显示,截至2023年年底,浙江省已有超过2800座的公路隧道,总里程达2400公里以上。隧道作为克服翻山越岭和穿越江海阻隔的重要手段,在交通网络中发挥了重要的作用,但由于其半封闭长线型的结构特性,一旦发生火灾,往往会出现灭火不及时、烟雾疏散慢、车流疏散困难、人员逃生无序、救援难度大等问题。

火灾发生时,隧道内人员的逃生行为会受到心理因素、隧道内能见度、诱导标志布设方式等多种因素影响,针对人员逃生路径的预测还尚未形成一套成熟的理论经验。

隧道火灾环境下人员疏散现场逃生场景。

为了让试验更接近真实,组织方邀请了120余名来自不同社会岗位及年龄层面的志愿人员,乘坐20多辆各类车辆,在未被告知试验细节的情况下,模拟还原在隧道内部遇到起火事件后下车逃生的全过程。志愿人员穿戴的反光背心装有定位芯片,可实时记录奔跑速度及行走轨迹,可记录司乘人员在隧道火灾突发情况下的真实反映,为进一步揭示隧道人员逃生路径选择规律提供数据支撑。

大数据算法揭示烟雾传播扩散规律

“隧道内一辆重型卡车起火的热释放速率可能超过100兆瓦,若火势未能有效控制则在5至10分钟便会蔓延成为大规模火灾,其中烟雾是造成人员伤亡的首要原因。”数智交院相关研究人员表示,传统研究中对隧道烟雾蔓延规律的分析依赖于模型试验、数值分析等手段,对于在真实隧道环境下产生明火的试验案例则相对较少。

此次试验在义东高速公路西甑山隧道内部紧密布设了摄像仪、热电偶、风速仪、测光仪等设备实时采集隧道内部烟雾火源温度、风速、温度场等信息,采用不同规模火灾烟雾、不同排烟方案充分还原隧道内发生火灾时的环境条件,助推验证隧道烟雾蔓延理论,揭示烟雾传播扩散规律。

火灾烟雾蔓延探测和监测预警试验。

同时,为验证火灾和烟雾识别算法是否准确并能够快速响应,试验过程中还系统测试了不同风速条件、火灾规模、火灾发生位置对监测结果的影响,以检验算法的敏感度和准确性,并详细记录了从火灾发生到视频信号传输、再到算法识别并触发报警整个流程所需时间,以此评估检测系统的响应速度和效率,为火灾烟雾监测预警技术的推广应用提供可靠依据。

公路隧道也可安装主动灭火系统

公路隧道有没有可能像建筑场所一样,安装主动灭火系统呢?数智交院在此次试验中,展示了他们研发的新型隧道智能消防水炮——公路隧道低压雾炮灭火系统。

火情发生时,该系统通过低压雾炮上的图形探测器,会主动探测到火焰,并借助算法自动计算火焰相对雾炮的水平与垂直旋转角度,对火焰范围进行定位。随后,通过雾炮控制系统自动打开供水电磁阀进行喷射灭火,且喷头会根据之前框定的火焰范围自动缓慢旋转扩大扫射范围。以上全部过程均实现自动化进行。

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开化试验基地新型隧道智能消防水炮灭火试验。

“该系统可直接借用公路隧道自有消防管路供水,相比常规的城市隧道火灾喷淋系统,具有管路简易、安装方便、可自动定位火源、主动灭火、造价明显降低等诸多优点。”数智交院相关负责人介绍,该试验成果,将助力改进现有公路隧道没有主动灭火系统的现状,解决隧道初期火灾第一时间灭火问题,实现降低火灾损失和保障人员安全的效果。

责任编辑:张阿嫱
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