[利用现代多媒体技术实现不燃性试验中试样燃烧状态及持续燃烧时间的自动记录和存储] 建筑材料不燃性试验方法

　　摘要：本文采用现代多媒体技术对传统的不燃性试验装置进行改造和优化，利用图像采集单元、数字信号处理单元、控制单元组建了一套具备信息交互功能的试验装置，实现了不燃性试验过程中对试样燃烧状态及燃烧持续时间的自动记录和存储功能。
　　关键词：不燃性试验装置 现代多媒体技术 图像采集单元 自动记录和存储
　　中图分类号：TP274 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2012）10-0140-01
　　近年来，我国建筑消防安全越来越得到社会的重视和关注，同时也对建筑材料的燃烧性能提出了更高的标准和要求。国家标准《GB 8624-2006建筑材料及制品燃烧性能分级》中对建筑材料的燃烧性能及试验参数和判定准则做成了详尽的分析和介绍。不燃性试验是确定A级材料的重要判定依据，为建筑材料试验结果的评级提供重要的数据信息。
　　1、目前不燃性试验装置存在的不足及解决思路
　　不燃性试验能直观的模拟试验样品在高温环境下的燃烧状况，不然性试验样品种类繁多，有有机物、无机物及有机无机混合物等，高温燃烧时会产生大量有毒有害气体，实验环境恶劣，《GB/T5464-2010建筑材料不燃性试验方法》7.5条款要求试验的过程中试验人员应时刻观察材料是否产生可视火焰、火焰持续时间，对试验操作人员健康安全造成不可估量的伤害，传统的防范措施多是采用被动防御的方式，以排烟和佩戴防毒面具的方法来降低毒气带来的危害，当遇到产生大量烟毒气的材料时，防毒面具根本起不到应有的作用，因此只有采用远程监控使实验人员与实验环境分离才能根本解决题。另外，不然性试验除炉内温升、重量损失外还需要观察火焰及持续燃烧时间，现有的不燃炉只能依靠实验人员人工观察和记录，不能实现试验数据的可追溯性，存在很重要的缺陷。我们利用现代多媒体技术对不燃性试验中试样燃烧状态及燃烧持续时间实现自动记录和存储，使试验数据具有可追溯性，使试验操作人员与实验环境彻底分离，解决了实验人员工作环境恶劣的问题。
　　2、系统设计思想
　　本系统的工作方式可分为两个路径：（1）视频信号路径；（2）试验控制路径。视频信号路径利用视频采集设备采集视频信号并将采集到的视频信号传送到视频信号处理器，将模拟信号转换成便于计算机处理的数字信号，计算机利用上位机程序完成数字成像工作，并将视频存储在默认路径下。试验控制路径：由信号采集模块实现对不燃性试验炉实时数据的采集和处理工作，并将试样数据传送计算机，再由计算机对试验数据进行分析和计算。交互式不燃性实验装置原理框图见图1，试验装置控制图见2：
　　3、交互式建筑材料不燃性试验装置关键技术解决方案
　　3.1 炉内温度控制
　　本系统的设计初衷便是提高燃烧试验的自动化程度，提高工作效率，减轻废气对试验人的危害。实验开始前应调节视频采集器焦距使其利于对试验现象的观测。炉内温度升温主要由数字信号处理单元和控制单元协同完成，数字信号处理单元采集炉内温度数据，并将其传送给上位机，上位机通过对温度数据的分析处理，调节电流输出值，来调节炉内温度。本系统将工业设计中常用的控制算法PID控制应用到炉内温升的控制中，以此来使得系统对炉温的控制更加稳定、准确。
　　3.2 视频采集处理
　　实验初期监控捕捉的画面并不能真实的反应火焰的燃烧状态和颜色，经过多次实验对比分析发现，造成这一现象的原因就是摄影领域常见的“过曝”，是由于进光量过大的原因造成的，使得画面泛白、红色火焰显示不真实的。我们采用红外截止滤光片，滤除红外光部分，保留可见光部分，使监控成像不至于光线过强而产生“过曝”现象，从而解决了这一问题，使试样燃烧状态能够得到真实体现，实现了试样燃烧状态和持续燃烧时间的自动记录和存储，实现了远程控制，使人机分离成为可能。另外，存储的电子资料可以长期保存，实现了实验数据可追溯性。
　　4、结语
　　针对建筑材料不燃性试验的具体特点，根据现代多媒体技术，利用图像采集单元、数字信号处理单元、控制单元组建了一套具备信息交互功能的试验装置，实现了不燃性试验过程中对试样燃烧状态及燃烧持续时间的自动记录和存储功能，实现了试验数据的可追溯性，改变了实验人员的工作环境，保障实验人员的健康安全。通过实验证明该套装置效果显著。

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