逃生環(huán)境能力檢測(cè)方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明實(shí)施例設(shè)及環(huán)境安全檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種逃生環(huán)境能力檢測(cè)方法 及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在鐵路交通隧道中設(shè)置有逃生專用的平導(dǎo)、斜井、避難所等避難場(chǎng)所用于等待救 援，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)、自然災(zāi)害、交通事故的時(shí)候人員可W被疏散到上述避難場(chǎng)所等待救援。該 些逃生場(chǎng)所建設(shè)時(shí)會(huì)參考避難標(biāo)準(zhǔn)。
[0003] 但是，由于該些場(chǎng)所通常是臨時(shí)性的場(chǎng)所且為封閉或半封閉空間，由于年久失修 和自然因素影響，避難所的環(huán)境可能會(huì)變得不適宜避難或不符合避難要求，當(dāng)發(fā)生災(zāi)難前 和發(fā)生災(zāi)難時(shí)人們難于對(duì)避難場(chǎng)所的避難能力做量化評(píng)估。當(dāng)人群涌入超出避難能力的空 間時(shí)，會(huì)造成窒息等二次災(zāi)難事故發(fā)生。
[0004] 該里的避難能力指的是該場(chǎng)所內(nèi)的環(huán)境所能容納的避難人數(shù)W及避難時(shí)間。具體 來(lái)講指的是氧氣含量、可吸入顆粒物有毒氣體等不適宜人體在該場(chǎng)所內(nèi)長(zhǎng)期逗留的各類指 標(biāo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種逃生環(huán)境能力檢測(cè)方法及系統(tǒng)，W克服現(xiàn)有技術(shù)中逃生場(chǎng) 所的避難能力無(wú)法評(píng)估的問(wèn)題。
[0006] 本發(fā)明逃生環(huán)境能力檢測(cè)方法，包括：
[0007] 接收傳感器采集的單位時(shí)間內(nèi)的氧氣濃度；
[000引根據(jù)相鄰兩個(gè)單位時(shí)間內(nèi)的氧氣濃度差、場(chǎng)所體積、逃生人員占的體積、所述逃生 人員呼吸空氣體積、外部空氣濃度補(bǔ)充體積確定二元一次方程組；
[0009] 根據(jù)所述二元一次方程組計(jì)算逃生場(chǎng)所內(nèi)的容納人數(shù)。
[0010] 進(jìn)一步地，所述二元一次方程組為：
[0011]
[0012] 其中，所述Lr為場(chǎng)所容積；Lp為場(chǎng)所內(nèi)每個(gè)人占空間總體積；Q為每個(gè)人呼吸的 空氣體積；La為外部空氣濃度補(bǔ)充體積；P0為前一單位時(shí)間的氧氣濃度；P1為后一單位時(shí) 間的氧氣濃度；N為場(chǎng)所內(nèi)人數(shù)巧。為每個(gè)人呼出的氣體中氧氣的濃度；Bi為空氣中氧氣的 標(biāo)準(zhǔn)濃度。
[0013] 進(jìn)一步地，所述根據(jù)所述二元一次方程組計(jì)算逃生場(chǎng)所內(nèi)的容納人數(shù)之后，還包 括：
[0014] 根據(jù)所述容納人數(shù)、外部空氣濃度補(bǔ)充體積，采用公式
[00巧] (Lr-LpX(N+N'））X(P2-B3) =LcX(N+N'）XTX任2_8〇)-LaXTX炬1斗2) (2)
[0016] 計(jì)算預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)逃生場(chǎng)所內(nèi)還可容納的人數(shù)，其中，所述N'單位時(shí)間內(nèi)逃生場(chǎng) 所內(nèi)還可容納的人數(shù)，所述T為預(yù)設(shè)時(shí)間段，所述Bs為人體正常生存的最低氧氣濃度，所 述Lc為每個(gè)人一分鐘內(nèi)吸入/呼出空氣體積。
[0017] 進(jìn)一步地，所述接收傳感器采集的單位時(shí)間內(nèi)的氧氣濃度之前，還包括：
[001引根據(jù)空氣質(zhì)量指數(shù)表、氣體濃度對(duì)應(yīng)的份數(shù)W及所述指標(biāo)值確定氣體的相對(duì)指 數(shù)；
[0019] 根據(jù)預(yù)先設(shè)定的權(quán)重和所述相對(duì)指數(shù)計(jì)算所述氣體的分量指數(shù)，并根據(jù)所述分量 指數(shù)將空氣中所含的各項(xiàng)氣體加和得到綜合指數(shù)；
[0020] 判斷所述綜合指數(shù)是否大于預(yù)先設(shè)定的闊值，若是，則確定逃生環(huán)境不適宜逃生， 若否，則確定所述逃生環(huán)境適宜逃生。
[0021] 進(jìn)一步地，所述根據(jù)所述二元一次方程組計(jì)算逃生場(chǎng)所內(nèi)的容納人數(shù)之后，還包 括：
[00巧根據(jù)公式
[0023] (Pi-B〇)xt= (P〇-Pi) (3)
[0024] 計(jì)算所述容納人數(shù)還可停留的時(shí)間，其中，t為當(dāng)前容納人數(shù)還可停留的時(shí)間。
[0025] 本發(fā)明還提供一種逃生環(huán)境能力檢測(cè)系統(tǒng)，包括：
[0026] 接收模塊，用于接收傳感器采集的單位時(shí)間內(nèi)的氧氣濃度；
[0027] 確定模塊，用于根據(jù)相鄰兩個(gè)單位時(shí)間內(nèi)的氧氣濃度差、場(chǎng)所體積、逃生人員占的 體積、所述逃生人員呼吸空氣體積、外部空氣濃度補(bǔ)充體積確定二元一次方程組；
[002引計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述二元一次方程組計(jì)算逃生場(chǎng)所內(nèi)的容納人數(shù)、容納時(shí)間。
[0029] 進(jìn)一步地，所述確定模塊具體用于：
[0030] 確定所述二元一次方程組為：
[0031]
[0032] 其中，所述Lr為場(chǎng)所容積；Lp為場(chǎng)所內(nèi)每個(gè)人占空間總體積；Q為每個(gè)人呼吸的 空氣體積；La為外部空氣濃度補(bǔ)充體積；P0為前一單位時(shí)間的氧氣濃度；P1為后一單位時(shí) 間的氧氣濃度；N為場(chǎng)所內(nèi)人數(shù)；B0為每個(gè)人呼出的氣體中氧氣的濃度；B1為空氣中氧氣 的標(biāo)準(zhǔn)濃度。
[0033] 進(jìn)一步地，所述計(jì)算模塊，還用于：
[0034] 根據(jù)所述容納人數(shù)、外部空氣濃度補(bǔ)充體積，采用公式
[0035] (Lr-LpX(N+N'））X(P2-B3) =LcX(N+N)XTX任2_8〇)-LaXTX炬1-P2) (5)
[0036] 計(jì)算預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)逃生場(chǎng)所內(nèi)還可容納的人數(shù)，其中，所述N'單位時(shí)間內(nèi)逃生場(chǎng) 所內(nèi)還可容納的人數(shù)，所述T為預(yù)設(shè)時(shí)間段，所述Bs為人體正常生存的最低氧氣濃度，所 述Lc為每個(gè)人一分鐘內(nèi)吸入/呼出空氣體積。
[0037] 進(jìn)一步地，還包括：
[003引判斷模塊，用于所述接收模塊接收傳感器采集的單位時(shí)間內(nèi)的氧氣濃度之前，根 據(jù)空氣質(zhì)量指數(shù)表、氣體濃度對(duì)應(yīng)的份數(shù)W及所述指標(biāo)值確定氣體的相對(duì)指數(shù)；根據(jù)預(yù)先 設(shè)定的權(quán)重和所述相對(duì)指數(shù)計(jì)算所述氣體的分量指數(shù)，并根據(jù)所述分量指數(shù)將空氣中所含 的各項(xiàng)氣體加和得到綜合指數(shù)；判斷所述綜合指數(shù)是否大于預(yù)先設(shè)定的闊值，若是，則確定 逃生環(huán)境不適宜逃生，若否，則確定所述逃生環(huán)境適宜逃生。
[0039] 進(jìn)一步地，所述計(jì)算模塊，還用于：
[0040] 根據(jù)公式
[0041] (Pi-B〇)xt= (P〇-Pi) 化）
[0042] 計(jì)算所述容納人數(shù)還可停留的時(shí)間，其中，t為當(dāng)前容納人數(shù)還可停留的時(shí)間。
[0043] 本發(fā)明實(shí)施例接收傳感器采集的單位時(shí)間內(nèi)的氧氣濃度，根據(jù)相鄰兩個(gè)單位時(shí)間 內(nèi)的氧氣濃度差、場(chǎng)所體積、逃生人員占的體積、逃生人員呼吸空氣體積W及外部空氣濃度 補(bǔ)充體積確定二元一次方程組，并根據(jù)所述二元一次方程組計(jì)算逃生場(chǎng)所內(nèi)容的容納人 數(shù)、容納時(shí)間，實(shí)現(xiàn)了在逃生場(chǎng)所使用時(shí)對(duì)避難能力實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的得出參考指標(biāo)，從而避免了 發(fā)生逃生場(chǎng)所發(fā)生第二次災(zāi)難事故發(fā)生，提升了逃生場(chǎng)所的避難能力。
【附圖說(shuō)明】
[0044] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā) 明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可W 根據(jù)該些附圖獲得其他的附圖。
[0045] 圖1為本發(fā)明逃生環(huán)境能力檢測(cè)方法流程圖；
[0046] 圖2為本發(fā)明逃生環(huán)境能力檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0047] 圖3為本發(fā)明逃生環(huán)境能力檢測(cè)系統(tǒng)另一結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0048] 為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例 中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是 本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0049] 圖1為本發(fā)明逃生環(huán)境能力檢測(cè)方法流程圖，如圖1所示，本實(shí)施例方法，包括： [0化0] 步驟101、傳感器采集的單位時(shí)間內(nèi)的氧氣濃度；
[0化1] 步驟102、根據(jù)相鄰兩個(gè)單位時(shí)間內(nèi)的氧氣濃度差、場(chǎng)所體積、逃生人員占的體積、 所述逃生人員呼吸空氣體積W及外部空氣濃度補(bǔ)充體積確定二元一次方程組；
[0化2] 步驟103、根據(jù)所述二元一次方程組計(jì)算逃生場(chǎng)所內(nèi)的容納人數(shù)。
[0化3] 具體來(lái)說(shuō)，逃生場(chǎng)所通常會(huì)處于一個(gè)封閉或半封閉的狀態(tài)，正是由于該種特定的 環(huán)境決定逃生場(chǎng)所內(nèi)相鄰的兩個(gè)單位時(shí)間內(nèi)的氧氣濃度會(huì)存在明顯的差值，從而根據(jù)相鄰 的兩個(gè)單位時(shí)間內(nèi)的氧氣濃度差、逃生場(chǎng)所體積、逃生人員在逃生場(chǎng)所中占的體積、逃生人 員呼吸的空氣體積W及外部空氣濃度補(bǔ)充體積可W確定一個(gè)二元一次方程組，通過(guò)求解該 方程組可W得到逃生場(chǎng)所內(nèi)的容納人數(shù)。
[0化4] 進(jìn)一步地，所述二元一次方程組為：
[0 化 5]
[0056] 其中，所述Lr為場(chǎng)所容積；Lp為場(chǎng)所內(nèi)每個(gè)人占空間總體積；Q為每個(gè)人呼吸的 空氣體積；La為外部空氣濃度補(bǔ)充體積；P。為前一單位時(shí)間的氧氣濃度；P1為后一單位時(shí) 間的氧氣濃度；N為場(chǎng)所內(nèi)人數(shù)巧。為每個(gè)人呼出的氣體中氧氣的濃度；B1為空氣中氧氣的 標(biāo)準(zhǔn)濃度。
[0化7] 具體來(lái)說(shuō)，逃生場(chǎng)所容積為已知量，場(chǎng)所內(nèi)每個(gè)人占的空間總體積平均為1. 6mX 0.5mX0.2m= 0.16m3= 160升，而每個(gè)人呼吸的空氣體積為已知量，本實(shí)施例中選取為 6. 5L單位時(shí)間可W為0. 5分鐘或1分鐘，本實(shí)施例中為0. 5分鐘。將上述參量代入二元一 次方程組后，未知數(shù)為場(chǎng)所內(nèi)人數(shù)N和外部空氣濃度補(bǔ)充體積La。通過(guò)求解該二元一次方 程組即可求得場(chǎng)所內(nèi)當(dāng)前容納人數(shù)。
[0化引進(jìn)一步地，所述根據(jù)所述二元一次方程組計(jì)算逃生場(chǎng)所內(nèi)的容納人數(shù)之后，還包 括：
[0化9] 根據(jù)所述容納人數(shù)、外部空氣濃度補(bǔ)充體積，采用公式
[0060] (Lr-Lp X(N+N'））X (P2-B3)=Lc X(N+N'）X T X任2_8〇) -La X T X炬1斗2) (2)
[0061] 計(jì)算預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)逃生場(chǎng)所內(nèi)還可容納的人數(shù)，其中，所述N'單位時(shí)間內(nèi)逃生場(chǎng) 所內(nèi)還可容納的人數(shù)，所述T為預(yù)設(shè)時(shí)間段，所述Bs為人體正常生存的最低氧氣濃度，所 述Lc為每個(gè)人一分鐘內(nèi)吸入/呼出空氣體積。
[0062] 具體來(lái)說(shuō)，舉例說(shuō)明，本實(shí)施例中預(yù)設(shè)時(shí)間段為1小時(shí)，根據(jù)公式（1)求得N為 100,根據(jù)公式（2)求得N'為20,則在該逃生場(chǎng)所到達(dá)人體感到不舒適的氧氣濃度之前，1 小時(shí)內(nèi)在原容納100人的基礎(chǔ)之上還可容納20人。若該預(yù)設(shè)時(shí)間段延長(zhǎng)，則還可容納的人 數(shù)則相應(yīng)會(huì)減少。實(shí)現(xiàn)了預(yù)測(cè)該逃生場(chǎng)所在一定時(shí)間段后的容納逃生人員數(shù)量。
[0063] 進(jìn)一步地，所述根據(jù)所述二元一次方程組計(jì)算逃生場(chǎng)所內(nèi)的容納人數(shù)之后，還包 括：
[0064] 根據(jù)公式
[0065] 化-B〇)x t=(P〇-Pi) (3)
[0066] 計(jì)算所