一种模拟火灾升温过程的方法

一种模拟火灾升温过程的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种模拟火灾升温过程的方法，属于电子技术领域。
【背景技术】
[0002]建筑火灾的日益增多，使得人们对建筑构件在火灾作用下的性能变化以及由此产生的危害愈来愈加以关注.如何来研究测试构件耐火性能，成为土木工程学科的重要课题。
[0003]利用火灾试验炉来研究构件耐火性能是各国所采用的主要手段之一。根据建筑构件耐火试验方法(GB/T 9978.1 8-2008)，火灾试验炉可采用轻柴油、天然气、煤气或液化气作为燃料。燃料由贮油(气)罐通过管道输送到喷嘴与高压鼓风机送来的空气混合，喷入试验炉内燃烧。燃烧产生的烟气由烟道经烟道间板进入环保设备后排出。耐火性能试验应采用明火加热试验炉，使试件受到与实际火灾相似的高温作用。
[0004]目前火灾试验存在以下缺点:
1、燃烧控制系统的温控方式为手动，需要积累长时间的操作经验才能掌握炉内温升的控制方式；
2、燃烧控制系统的安全性考虑不周，在设备的安全性上过多地依赖人为的操作，存在一定的安全隐患。

【发明内容】

[0005]本发明要解决的技术问题是针对上述不足，提供一种模拟火灾升温过程的方法，具有可以整套控制系统可实现自动和手动两种工作模式，且实验过程中不需要操作人员到试验炉附近进行操作，保障了人员的安全的优点。
[0006]为解决以上问题，本发明采用以下技术方案:一种模拟火灾升温过程的方法方法，该方法包括手动控制方法和自动控制方法，采用可编程逻辑控制器进行控制，通过中央控制室、PLC编程器、炉体内的烧嘴来实现，中央控制室控制PLC编程器，PLC编程器控制炉体内的烧嘴，炉体内的温度和压力数据信息返回给PLC编程器，PLC编程器再把信息反馈到中央控制室。
[0007]进一步的，该控制方法包括以下步骤:
开始于步骤SlOl，模拟火灾升温试验前，需要将系统的控制柜进行上电，所用燃料阀门打开并查看是否燃料充足且无泄漏，所用上位机软件电脑打开，软件进入运行状态，完成后进入步骤S102。
[0008]进一步的，该控制方法还包括以下步骤:
步骤S102，对本次试验的运行参数进行设置，选择升温曲线，选择手动或自动控制，完成后进入步骤S103。
[0009]步骤S103，将烧嘴的风机逐一进行启动，抽风机启动，并检查运行情况。均正常后进入步骤S104。
[0010]进一步的，该控制方法还包括以下步骤: 步骤S104，点击软件画面的开始按钮，模拟火灾升温过程实验开始，理论温度按照国际标准IS0834曲线进彳丁自动计算，完成后进入步骤SI 05。
[0011 ]进一步的，该控制方法还包括以下步骤:
步骤S105，判断炉体内部温度与理论温度是否符合，若炉体内部温度与理论温度的温差在正负10°C以内，则该温度采集处的烧嘴点火，完成后进入步骤S106;若内部温度高于理论温度10°C以上，则需要将烧嘴的燃气/油阀门关闭，该温度采集处的烧嘴停止喷火，并重新执行步骤S105。
[0012]进一步的，该控制方法还包括以下步骤:
步骤S106，判断炉膛内部压力是否在正常范围内，一般炉膛内部压力取自炉顶以下20cm处的平均压力，控制的要求为20pa;若炉膛内部压力高于20pa，则需控制系统经过PID运算后自动加大抽风机的运行频率，从而使炉压下降至设定范围内，再返回执行步骤S106;若炉膛内部压不高于20pa，则进入步骤S107。
[0013]进一步的，该控制方法还包括以下步骤:
步骤S107，判断升温所用烧嘴是否有报警，若发生报警，则进入步骤S109;若没有报警，则烧嘴按照实际温度与理论温度的差值自动进行控制，完成后进入步骤S108。
[0014]进一步的，该控制方法还包括以下步骤:
在步骤S108，根据试验的对象，试件的耐火性能是否已经达到耐火极限来判断本次试验是否完成;若试件已达到耐火极限，则进入步骤S109，若试件未达到耐火极限，则返回执行步骤S105。
[0015]进一步的，该控制方法还包括以下步骤:
步骤S109，点击软件画面停止按钮，理论温度降至室温，烧嘴停止喷火，完成后进入步骤SI10;
步骤S110，试验停止后炉内温度依然很高，此时判断炉内温度是否下降至安全温度以下，如果没有，则烧嘴风机继续工作，持续对炉内降温，并重新执行步骤S110，炉内温度降至安全温度以下后，进入步骤SI 11。
[0016]进一步的，该控制方法还包括以下步骤:
步骤S111，系统自动停止烧嘴风机工作，完成后进入步骤SI 12;
步骤SI 12，系统停止工作。
[0017]本发明采用以上技术方案，与现有技术性比，具有以下优点:
1、整套控制系统可实现自动和手动两种工作模式；
2、自动化水平提高，减少人工操作90%工作量。实验过程中操作人员在控制室内完成所有试验操作，不必再进入试验炉附近，安全性能大大提高；
3、通过S型热电偶对炉温进行采集，并将数据反馈到PLC控制系统中，由PLC控制系统控制烧嘴的启动与停止，达到精确控温；
4、控温更加精确，正常升温阶段，本方法实际温度与理论温度相差在±10°C范围内，而人工控温精度大约在土 30?50° Co
[0018]下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
【附图说明】
[0019]附图1为本发明实施例中控制方法原理图；
附图2为本发明实施例中控制方法的步骤流程图。
【具体实施方式】
[0020]实施例，如图1、图2所示，一种模拟火灾升温过程控制方法，该控制方法包括手动控制方法和自动控制方法，采用可编程逻辑控制器进行控制，通过中央控制室、PLC编程器、炉体内的烧嘴来实现，中央控制室控制PLC编程器，PLC编程器控制炉体内的烧嘴，炉体内的温度和压力数据信息返回给PLC编程器，PLC编程器再把信息反馈到中央控制室。
[0021]该控制方法包括以下步骤:
开始于步骤SlOl，模拟火灾升温试验前，需要将系统的控制柜进行上电，所用燃料阀门打开并查看是否燃料充足且无泄漏，所用上位机软件电脑打开，软件进入运行状态，完成后进入步骤S102;
步骤S102，对本次试验的运行参数进行设置，选择升温曲线，选择手动或自动控制，完成后进入步骤S103;
步骤S103，将烧嘴的风机逐一进行 启动，抽风机启动，并检查运行情况。均正常后进入步骤S104;
步骤S104，点击软件画面的开始按钮，模拟火灾升温过程实验开始，理论温度按照国际标准IS0834曲线进彳丁自动计算，完成后进入步骤S105 ；
步骤S105，判断炉体内部温度与理论温度是否符合，若炉体内部温度与理论温度的温差在正负10°C以内，则该温度采集处的烧嘴点火，完成后进入步骤S106;若内部温度高于理论温度10°C以上，则需要将烧嘴的燃气/油阀门关闭，该温度采集处的烧嘴停止喷火，并重新执行步骤S105;
步骤S106，判断炉膛内部压力是否在正常范围内，一般炉膛内部压力取自炉顶以下20cm处的平均压力，控制的要求为20pa;若炉膛内部压力高于20pa，则需控制系统经过PID运算后自动加大抽风机的运行频率，从而使炉压下降至设定范围内，再返回执行步骤S106;若炉膛内部压不高于20pa，则进入步骤S107 ；
步骤S107，判断升温所用烧嘴是否有报警，若发生报警，则进入步骤S109;若没有报警，则烧嘴按照实际温度与理论温度的差值自动进行控制，完成后进入步骤S108。
[0022]在步骤S108，根据试验的对象，试件的耐火性能是否已经达到耐火极限来判断本次试验是否完成;若试件已达到耐火极限，则进入步骤S109，若试件未达到耐火极限，则返回执行步骤S105;
步骤S109，点击软件画面停止按钮，理论温度降至室温，烧嘴停止喷火，完成后进入步骤SI10;
步骤S110，试验停止后炉内温度依然很高，此时判断炉内温度是否下降至安全温度以下，如果没有，则烧嘴风机继续工作，持续对炉内降温，并重新执行步骤S110，炉内温度降至安全温度以下后，进入步骤SI 11;
步骤S111，系统自动停止烧嘴风机工作，完成后进入步骤SI 12;
步骤SI 12，系统停止工作。
[0023]以上所述为本发明最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换，也在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种模拟火灾升温过程的方法，其特征在于:该方法包括手动控制方法和自动控制方法，采用可编程逻辑控制器进行控制，通过中央控制室、PLC编程器、炉体内的烧嘴来实现，中央控制室控制PLC编程器，PLC编程器控制炉体内的烧嘴，炉体内的温度和压力数据信息返回给PLC编程器，PLC编程器再把信息反馈到中央控制室。2.如权利要求1所述的一种模拟火灾升温过程的方法，其特征在于:该控制方法包括以下步骤: 开始于步骤SlOl，模拟火灾升温试验前，需要将系统的控制柜进行上电，所用燃料阀门打开并查看是否燃料充足且无泄漏，所用上位机软件电脑打开，软件进入运行状态，完成后进入步骤S102。3.如权利要求1所述的一种模拟火灾升温过程的方法，其特征在于:该控制方法还包括以下步骤: 步骤S102，对本次试验的运行参数进行设置，选择升温曲线，选择手动或自动控制，完成后进入步骤S103; 步骤S103，将烧嘴的风机逐一进行启动，抽风机启动，并检查运行情况，均正常后进入步骤S104。4.如权利要求1所述的一种模拟火灾升温过程的方法，其特征在于:该控制方法还包括以下步骤: 步骤S104，点击软件画面的开始按钮，模拟火灾升温过程实验开始，理论温度按照国际标准IS0834曲线进彳丁自动计算，完成后进入步骤SI 05。5.如权利要求1所述的一种模拟火灾升温过程的方法，其特征在于:该控制方法还包括以下步骤: 步骤S105，判断炉体内部温度与理论温度是否符合，若炉体内部温度与理论温度的温差在正负10°C以内，则该温度采集处的烧嘴点火，完成后进入步骤S106;若内部温度高于理论温度10°C以上，则需要将烧嘴的燃气/油阀门关闭，该温度采集处的烧嘴停止喷火，并重新执行步骤S105。6.如权利要求1所述的一种模拟火灾升温过程的方法，其特征在于:该控制方法还包括以下步骤: 步骤S106，判断炉膛内部压力是否在正常范围内，一般炉膛内部压力取自炉顶以下20cm处的平均压力，控制的要求为20pa;若炉膛内部压力高于20pa，则需控制系统经过PID运算后自动加大抽风机的运行频率，从而使炉压下降至设定范围内，再返回执行步骤S106;若炉膛内部压不高于20pa，则进入步骤S107。7.如权利要求1所述的一种模拟火灾升温过程的方法，其特征在于:该控制方法还包括以下步骤: 步骤S107，判断升温所用烧嘴是否有报警，若发生报警，则进入步骤S109;若没有报警，则烧嘴按照实际温度与理论温度的差值自动进行控制，完成后进入步骤S108。8.如权利要求1所述的一种模拟火灾升温过程的方法，其特征在于:该控制方法还包括以下步骤: 在步骤S108，根据试验的对象，试件的耐火性能是否已经达到耐火极限来判断本次试验是否完成;若试件已达到耐火极限，则进入步骤S109，若试件未达到耐火极限，则返回执行步骤S105。9.如权利要求1所述的一种模拟火灾升温过程的方法，其特征在于:该控制方法还包括以下步骤: 步骤S109，点击软件画面停止按钮，理论温度降至室温，烧嘴停止喷火，完成后进入步骤SI10; 步骤S110，试验停止后炉内温度依然很高，此时判断炉内温度是否下降至安全温度以下，如果没有，则烧嘴风机继续工作，持续对炉内降温，并重新执行步骤S110，炉内温度降至安全温度以下后，进入步骤SI 11。10.如权利要求1所述的一种模拟火灾升温过程的方法，其特征在于:该控制方法还包括以下步骤: 步骤SI 11，系统自动停止烧嘴风机工作，完成后进入步骤SI 12; 步骤SI 12，系统停止工作。
【专利摘要】本发明公开了一种模拟火灾升温过程的方法方法，该方法包括手动控制方法和自动控制方法，采用可编程逻辑控制器进行控制，通过中央控制室、PLC编程器、炉体内的烧嘴来实现，中央控制室控制PLC编程器，PLC编程器控制炉体内的烧嘴，炉体内的温度和压力数据信息返回给PLC编程器，PLC编程器再把信息反馈到中央控制室。具有以下优点：可以整套控制系统可实现自动和手动两种工作模式，且实验过程中不需要操作人员到试验炉附近进行操作，保障了人员的安全。
【IPC分类】G01N25/00
【公开号】CN105486712
【申请号】CN201510835956
【发明人】韦彬, 郭琪, 尹玉国, 冯志玉, 姜棋, 郭长鹏, 马世鹏, 朱瑞童
【申请人】山东思达特测控设备有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年11月25日