轨顶排烟口对地铁地下车站火灾排烟效果影响研究

为了研究取消轨顶风口对地铁地下车站火灾防排烟的影响,采用CFD方法,针对全封闭站台门系统和全高站台门系统2种典型地铁车站,模拟车站公共区火灾和车站列车火灾发生时,有无轨顶风口对车站内排烟效果的影响。研究结果表明:针对车站公共区火灾,无论是全封闭站台门还是全高站台门系统,取消轨顶排烟口对公共区烟气温度、可见度、CO浓度等影响较低;但针对车站列车火灾,取消轨顶排烟口对公共区烟气温度、可见度、CO浓度均具有较大影响,排烟效果下降较多。

新型周转式轮腿机器人运动分析与步态规划

针对现有四足机器人越障能力不足及越障不平稳的问题,提出一种通过轮系传动来实现高越障和质心平稳的新型轮腿式机器人。该机器人髋关节部位采用轮系构型,扩大机器人腿部运动范围,克服越障高度与机器人腿部长度之间的矛盾,同时通过合理的步态规划保证机器人质心的运动轨迹平稳。基于Denavit-Hartenbery (D-H)法建立机器人运动学模型,从而构建机器人腿部末端与越障高度的映射关系,根据此映射关系得出最佳越障高度为自身腿长高度的66.4%,基于重心地面投影点(CoG)静态稳定性判据对机器人进行越障步态及行走静步态规划,并通过仿真实验验证此步态下质心的稳定。搭建实验样机,进行机器人越障实验,进一步验证所提轮腿机器人越障高度高及越障过程质心平稳的有效性和可行性。

半地下有轨电车车站火灾自然排烟模式研究

为确定半地下有轨电车车站火灾情况下自然排烟模式的排烟效果,以某城市有轨电车典型车站为研究对象,采用数值模拟法建立全尺寸模型进行计算,研究半地下有轨电车车站在列车火灾情况下采用自然排烟模式时,车站空间内温度分布、排烟口与楼扶梯口流速等特征参数演化特征,分析半地下有轨电车车站火灾发生时,采用自然排烟模式的气流流场、烟气运动过程及控制效果。研究结果表明:在半地下有轨电车车站采用自然排烟模式,在规定时间(6 min)内烟气未降至危险高度处,自然排烟模式可用于该类车站通风排烟设计;自然排烟模式下气流组织主要由火灾烟气热浮力控制,无法保持稳定的气流组织与楼扶梯口的补风流速,具有一定的局限性。

不同隧道坡度与车厢火灾位置情况下烟气蔓延特性研究

为研究含坡度隧道不同火源位置情况下车厢火灾烟气蔓延特性,采用CFD数值模拟方法,建立全尺寸地铁隧道与列车数值模型,研究车厢不同火源位置情况下火灾烟气纵向温度分布规律,探讨倾斜隧道车厢火源位置对烟气蔓延的影响。研究结果表明:当火灾烟气蔓延处于纵向通风惯性力与热浮力竞争作用控制阶段时,火源位于车厢上游方向时火灾烟气向车厢方向蔓延距离小于火源位于车厢下游方向情况,且随坡度增大,火源位于车厢上游方向烟气逆流长度不断减小,位于下游方向烟气逆流长度不断增大;当纵向通风风速达到2 m/s时,火源位于车厢上下游方向2种情况下,列车车厢方向均无烟气蔓延(逆流长度为0),此时火灾烟气蔓延将主要由纵向通风控制,隧道坡度无显著影响。

基于改进蚁群算法的应急监测移动机器人全局路径规划

提出了基于改进蚁群算法的应急监测移动机器人全局路径规划方法。首先针对蚁群算法收敛速度慢,容易陷入局部最优的缺点,利用环境的全局信息建立目标吸引函数,对蚂蚁在野外环境下的路径搜索进行引导,提高其选择离目标点更邻近节点的概率,减小蚂蚁对非最短路径的选择概率。其次,借鉴狼群分配原则对信息素进行更新,避免算法陷入局部最优。最后实现了基于改进蚁群算法的应急监测移动机器人全局路径规划并完成了仿真实验,实验结果表明该方法可以更快地收敛到最短路径并具有较好的全局性能。

基于双环滑模控制的全方位移动机器人轨迹跟踪研究

针对复杂环境下麦克纳姆轮的全方位移动机器人工作时面临不确定性以及内外部扰动等问题,提出基于双环滑模控制的移动机器人轨迹跟踪控制方法。采用拉格朗日方法建立了麦克纳姆轮移动机器人动力学模型,提出了双环滑模控制策略来实现内外环的位置及速度跟踪,应用Lyapunov稳定性理论证明了系统的稳定性,并使用Matlab/Simulink软件进行移动平台的直线与圆弧轨迹跟踪的仿真。仿真结果表明,全方位移动机器人能够快速平滑地跟踪理想轨迹,误差收敛速度较快,系统的鲁棒性较强。此外,实物实验表明,所提算法能在外界扰动的情况下实现轨迹的跟踪控制。

考虑绕行效应的人员疏散元胞自动机模型研究

在传统的元胞自动机疏散模型中,行人只考虑临近的4个网格状态以做出运动决策,而在实际疏散过程中,每个人会从更大的感知范围内收集信息,并会主动避开障碍物,从而选择更合理的路径。针对此问题,建立考虑绕行行为的元胞自动机模型(DCA模型),模型引入行人感知范围参数,用于反映行人对障碍物的反应程度或绕行倾向;通过建立单门疏散场景,研究绕行效应对疏散的影响。研究结果表明:考虑绕行效应时,行人能够更好地绕过障碍物,在出口前形成典型的拱形聚集形态;感知范围越大,拱形聚集形态形成的越快;通过将DCA模型与经典的无后退的有偏随机行走模型和场域模型分别进行比较,DCA模型可以减少不必要和不合理的后退运动行为,这与实际更为一致。

基于多数据融合的城市轨道交通客流监测系统研究

随着城市轨道交通客流的不断增长,对客流监测技术的要求也越来越高。针对当前各种客流检测技术均存在着各自的缺陷,提出了基于多数据融合的地铁客流监测方案设计。该方案综合了TOF成像技术、双目立体视觉技术与智能视频分析技术各自的优势,利用高精度的TOF客流计数器训练精度不足但成本较低的双目客流计数器,提出了视频客流计数的区域智能匹配方法和多数据融合的区域客流计算方法,最后介绍了地铁客流监测系统方案设计。

基于PMAC的智能药房上药控制系统设计

针对自动化智能药房系统设计,上药控制系统部采用Clipper卡控制伺服电机,传送上药机械手至竖直平面运动X和Y方向的指定坐标位置,由上药机械手上的步进电机和旋转电磁铁推动药品进入指定储位。

纵向通风下T型分岔隧道火灾烟气蔓延特性

为探究纵向通风作用下T型分岔隧道内火灾烟气蔓延特性,采用火灾动力学模拟软件(FDS),建立分岔隧道全尺寸数值模型,通过改变主隧道内纵向通风风速和分岔隧道内火源功率,研究不同纵向通风风速与火源功率情况下主隧道与分岔隧道内温度分布规律以及流场特征。结果表明:随着纵向通风风速的增大,分岔隧道内上游火灾烟气温度呈现先下降后增大的变化趋势,分岔隧道内速度流场由向火源上游倾斜变为向火源下游倾斜;主隧道内烟气最高温度随纵向通风风速的增大呈现先增大后减小的变化特征,转折风速为2 m/s,且烟气最高温度出现位置基本在火源附近;主隧道内烟气蔓延前锋随纵向通风风速增大逐渐向下游移动,风速为3 m/s时,烟气蔓延前锋已被控制在火源中心线附近。

“新”科技!便携式作业风险监测预警系统

电焊等作业风险系数高,容易引发重特大火灾事故,施工作业过程中的实时风险监测预警是减少事故发生的有效手段。中国安全生产科学研究院研制了便携式作业风险监测预警系统,实现了非法动火动焊、早期火灾、可燃物和不安全行为等作业风险的监测预警与协调联动。近期,电焊等作业引发的火灾事故频繁发生,比如2022年11月21日,河南省安阳市凯信达商贸有限公司发生火灾,造成38人不幸遇难,初步判定,该起事故是因企业人员违规进行电焊作业.

综合管廊自动巡检机器人介绍及应用

近年来,我国城市综合管廊建设高速发展。在城市地下综合管廊大规模建设的同时,安全问题亦不可忽视。针对城市地下综合管廊建筑结构特征及主要风险,中国安全生产科学研究院联合相关单位研发了实现地下综合管廊全天候自动化巡检的安全巡检机器人。

多功能集成的高精度客流监控预警系统

随着城市轨道交通网络化运营格局的形成、客流规模的不断增加,大客流风险不容忽视,在突发情况下极易发生踩踏等安全事故。中国安全生产科学研究院联合相关单位研制了多功能集成的高精度客流监控预警系统,实现节点客流数量、区域客流密度、异常行为的秒级高精度识别统计以及风险监控预警,有效防范突发事件下人员踩踏风险,为提高城市轨道交通的客流疏运安全提供了技术支撑。