本發(fā)明屬于城市地下綜合管廊安全，特別涉及一種城市地下綜合管廊電氣火災(zāi)風(fēng)險評估方法。

背景技術(shù)：

1、目前，消防行業(yè)對電氣火災(zāi)的監(jiān)測大部分局限在對火災(zāi)發(fā)生時的監(jiān)測報警，容易出現(xiàn)報警不及時、錯過火災(zāi)最佳控制時間的情況，對人們的生命財產(chǎn)造成不可挽回的損失。

2、尤其是對于地下綜合管廊結(jié)構(gòu)這種狹長受限空間，由于結(jié)構(gòu)的特殊性和空間的封閉性，一旦發(fā)生火災(zāi)事故，極易造成群死群傷的重特大事故，這對火災(zāi)安全提出了新的挑戰(zhàn)。地下綜合管廊狹長空間存在大量電纜，近年來，由電纜故障引起的電氣火災(zāi)事故頻發(fā)，據(jù)統(tǒng)計，電氣火災(zāi)在我國所有火災(zāi)事故中占比34％-38％。

3、因此，如何在未發(fā)生火災(zāi)前或火災(zāi)初期實現(xiàn)火災(zāi)風(fēng)險的評估及預(yù)警，對于地下綜合管廊結(jié)構(gòu)的安全運行和火災(zāi)早期撲救具有重大意義。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種城市地下綜合管廊電氣火災(zāi)風(fēng)險評估方法，其能夠?qū)崿F(xiàn)城市地下綜合管廊電氣火災(zāi)風(fēng)險的實時評估，以便于對發(fā)生火災(zāi)前或火災(zāi)初期風(fēng)險的及時發(fā)現(xiàn)。

2、本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

3、一種城市地下綜合管廊電氣火災(zāi)風(fēng)險評估方法，包括如下步驟：

4、步驟一、按照采樣周期，通過傳感器采集地下綜合管廊內(nèi)總揮發(fā)性有機(jī)物濃度、甲烷濃度以及地下綜合管廊內(nèi)的溫度；

5、將總揮發(fā)性有機(jī)物濃度cvocs、甲烷濃度和地下綜合管廊內(nèi)的溫度t分別與標(biāo)準(zhǔn)總揮發(fā)性有機(jī)物濃度c′vocs、標(biāo)準(zhǔn)甲烷濃度和地下綜合管廊內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)溫度t′進(jìn)行對比；

6、如果滿足：則判斷地下管廊內(nèi)電氣火災(zāi)風(fēng)險等級為0級；

7、如果滿足：則同時開啟co傳感器、co2傳感器及臭氧傳感器；并且按照采樣周期，采集地下綜合管廊內(nèi)co濃度、co2濃度以及臭氧濃度；

8、步驟二、根據(jù)總揮發(fā)性有機(jī)物濃度cvocs、甲烷濃度地下綜合管廊內(nèi)的溫度t、co濃度、co2濃度以及臭氧濃度對地下綜合管廊電氣火災(zāi)風(fēng)險進(jìn)行判斷，將地下綜合管廊電氣火災(zāi)風(fēng)險等級劃分為1級、2級、3級和4級；

9、其中，0級代表無發(fā)生電氣火災(zāi)的風(fēng)險，1級、2級、3級和4級均表示有發(fā)生電氣火災(zāi)的風(fēng)險，且1級至4級發(fā)生電氣火災(zāi)的風(fēng)險逐級遞增。

10、優(yōu)選的是，所述揮發(fā)性有機(jī)物包括：一氯甲烷、二氯乙烯、三氯甲烷、四氯化碳和三氯乙烯。

11、優(yōu)選的是，在所述步驟二中，對地下綜合管廊電氣火災(zāi)風(fēng)險進(jìn)行判斷的方法為：

12、構(gòu)建深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，并對所述深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，得到地下綜合管廊電氣火災(zāi)風(fēng)險評估模型；

13、將所述總揮發(fā)性有機(jī)物濃度cvocs、甲烷濃度和地下綜合管廊內(nèi)的溫度t、co濃度cco、co2濃度以及臭氧濃度進(jìn)行歸一化處理后，輸入所述地下綜合管廊電氣火災(zāi)風(fēng)險評估模型，所述地下綜合管廊電氣火災(zāi)風(fēng)險評估模型輸出地下綜合管廊電氣火災(zāi)風(fēng)險等級。

14、優(yōu)選的是，對所述總揮發(fā)性有機(jī)物濃度cvocs、甲烷濃度和地下綜合管廊內(nèi)的溫度t、co濃度cco、co2濃度以及臭氧濃度進(jìn)行歸一化處理的公式為：

15、

16、其中，xi表示各參數(shù)的實測值，xi′表示各參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值；i＝1，2，3…，6分別表示總揮發(fā)性有機(jī)物濃度、甲烷濃度、溫度、co濃度、co2濃度和臭氧濃度。

17、優(yōu)選的是，地下綜合管廊內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)溫度設(shè)定為20℃～25℃；其他參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值為在標(biāo)準(zhǔn)溫度下其他參數(shù)的實測值。

18、優(yōu)選的是，所述深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的隱藏層數(shù)量為5個。

19、優(yōu)選的是，各隱藏層中神經(jīng)元節(jié)點的數(shù)量相同。

20、優(yōu)選的是，隱藏層中神經(jīng)元節(jié)點的數(shù)量通過如下公式確定：

21、

22、其中，nhid為隱藏層神經(jīng)元節(jié)點的個數(shù)，ns為訓(xùn)練集的樣本數(shù)量，nin為輸入層神經(jīng)元節(jié)點的個數(shù)，nout為輸出層神經(jīng)元節(jié)點的個數(shù)，α為調(diào)節(jié)變量，α表示2～10之間的任意整數(shù)。

23、優(yōu)選的是，總揮發(fā)性有機(jī)物濃度、甲烷濃度、地下綜合管廊內(nèi)的溫度、co濃度、co2濃度以及臭氧濃度的采樣周期均設(shè)置為1min。

24、本發(fā)明的有益效果是：

25、本發(fā)明提供的城市地下綜合管廊電氣火災(zāi)風(fēng)險評估方法，其能夠?qū)崿F(xiàn)城市地下綜合管廊電氣火災(zāi)風(fēng)險的實時評估，以便于對發(fā)生火災(zāi)前或火災(zāi)初期風(fēng)險的及時發(fā)現(xiàn)。

技術(shù)特征：

1.一種城市地下綜合管廊電氣火災(zāi)風(fēng)險評估方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市地下綜合管廊電氣火災(zāi)風(fēng)險評估方法，其特征在于，所述揮發(fā)性有機(jī)物包括：一氯甲烷、二氯乙烯、三氯甲烷、四氯化碳和三氯乙烯。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的城市地下綜合管廊電氣火災(zāi)風(fēng)險評估方法，其特征在于，在所述步驟二中，對地下綜合管廊電氣火災(zāi)風(fēng)險進(jìn)行判斷的方法為：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的城市地下綜合管廊電氣火災(zāi)風(fēng)險評估方法，其特征在于，對所述總揮發(fā)性有機(jī)物濃度cvocs、甲烷濃度和地下綜合管廊內(nèi)的溫度t、co濃度cco、co2濃度以及臭氧濃度進(jìn)行歸一化處理的公式為：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的城市地下綜合管廊電氣火災(zāi)風(fēng)險評估方法，其特征在于，地下綜合管廊內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)溫度設(shè)定為20℃～25℃；其他參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值為在標(biāo)準(zhǔn)溫度下其他參數(shù)的實測值。

6.根據(jù)權(quán)利要求3-5中任意一項所述的城市地下綜合管廊電氣火災(zāi)風(fēng)險評估方法，其特征在于，所述深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的隱藏層數(shù)量為5個。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的城市地下綜合管廊電氣火災(zāi)風(fēng)險評估方法，其特征在于，各隱藏層中神經(jīng)元節(jié)點的數(shù)量相同。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的城市地下綜合管廊電氣火災(zāi)風(fēng)險評估方法，其特征在于，隱藏層中神經(jīng)元節(jié)點的數(shù)量通過如下公式確定：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的城市地下綜合管廊電氣火災(zāi)風(fēng)險評估方法，其特征在于，總揮發(fā)性有機(jī)物濃度、甲烷濃度、地下綜合管廊內(nèi)的溫度、co濃度、co2濃度以及臭氧濃度的采樣周期均設(shè)置為1min。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種城市地下綜合管廊電氣火災(zāi)風(fēng)險評估方法，包括：采集地下綜合管廊內(nèi)總揮發(fā)性有機(jī)物濃度、甲烷濃度以及地下綜合管廊內(nèi)的溫度；將總揮發(fā)性有機(jī)物濃度CVOCs、甲烷濃度和地下綜合管廊內(nèi)的溫度T分別與標(biāo)準(zhǔn)總揮發(fā)性有機(jī)物濃度C′VOCs、標(biāo)準(zhǔn)甲烷濃度和地下綜合管廊內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)溫度T′進(jìn)行對比；判斷發(fā)生電氣火災(zāi)的風(fēng)險是否為0級，如果風(fēng)險不是0級，則根據(jù)總揮發(fā)性有機(jī)物濃度、甲烷濃度、地下綜合管廊內(nèi)的溫度、CO濃度、CO2濃度以及臭氧濃度對地下綜合管廊電氣火災(zāi)風(fēng)險進(jìn)行判斷，將地下綜合管廊電氣火災(zāi)風(fēng)險等級劃分為1級、2級、3級和4級；1級、2級、3級和4級均表示有發(fā)生電氣火災(zāi)的風(fēng)險，且1級至4級發(fā)生電氣火災(zāi)的風(fēng)險逐級遞增。

技術(shù)研發(fā)人員：張立輝,李彬,韓成浩,高九州,楊佳,賈雪,王旭,談舉,滕辰龍,李傳禹,王一
受保護(hù)的技術(shù)使用者：吉林建筑大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19