CN110567741A - 风力主导的野外火扑救机具灭火效能检测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风力主导的野外火扑救机具灭火效能检测方法，其中包括：将理化性质稳定和整齐的草本植物按设定含水量、分布密度和高度栽插在一矩形燃料床上；燃料床一端由线状点火器自草本植物根部点燃，形成向另一端蔓延的野外地表局部火场态势；待燃烧火焰充分发展并开始向测试段稳定蔓延时，启动灭火机具，由热流计组计量灭火机具作用后至火焰在燃料床蔓延终结阶段设定观察点接受辐射热流强度的变化；根据所述变化和推导出的计算参数及算法度量并确定处于特定工作状态灭火机具的灭火效能。本发明方法通过在标准燃料床布置与地表可燃物分布状况相符的草本植物，加上倾角调整机构、侧向隔热和防自然卷吸挡板以及模拟的野外火自然对流机制，营造出具有典型性局部地表火动态蔓延的场景。

Description

风力主导的野外火扑救机具灭火效能检测方法及系统

技术领域

本发明涉及野外火灾现场扑救机具的灭火效能的量化评估技术，尤其针对便携式风力灭火机具以及由风力主导并叠加辅助灭火功能的火灾现场扑救装备效能的量化标定，提供一种风力主导的野外火扑救机具灭火效能检测方法及系统。

背景技术

以风力主导的野外火现场扑救机具，在我国森林防火行业应用极其广泛。这类设备具有高度的便携性，可以在交通不便的偏远地域使用。尤其对于远离水源的地域来说，它们成为一线扑救队伍至关重要的作业工具。长期的实践表明，一台风力灭火机抵得上20-30名扑救队员采用简易“2号工具”扑打火线产生的效果。据初步估计，我国这类装备的年产量达10余万台(套)。

风力主导灭火机具主要用于扑救野外发生最为普遍的森林地表火和草原火。相关标准要求风力灭火机具出口风速＞70m/s(相当于17级以上超强台风)，2m外风速达到～22m/s(相当于9级台风)。在火线外围对推进中的火线(包括分散火点)实施作业时，对正在燃烧的可燃物以及其形成的火焰产生强大的非接触式机械作用力，在改变或移动可燃物位置的同时，产生的强迫风场使得局部出现完全的逆风火蔓延场景。吹入的大量环境空气与火焰区中高温反应气团产生剧烈的物质和能量交换，迅速改变火焰的结构和性状，显著消减火势。作为一种自维持能量灾害，野外火蔓延的动力源于燃烧着的火源向未燃区的辐射换热及其累积效应。在火焰受强迫风作用倒向已燃区后，其对邻近未燃区的辐射换热效率迅速下降，加上高速环境气流对未燃区的冷却降温，火蔓延机制基本中断。因强大风力产生的多重效应，火势可以得到控制，并最终产生局部吹熄现象。

在实际火灾现场，当火灾具有一定的规模时，其向环境的热辐射强度较大，扑救队员难以接近火线边缘，这大大削弱了风力灭火机的效用。另外，森林地表和草原火多发生在干枯的草丛中，火焰根部通常被竖立的草丛所包围。迎面吹来的强风经竖立草丛次第衰减后，对火焰根部的作用效果不尽人意。基于纯风力灭火机具功能的局限性，我国林业科技工作者尝试叠加其他物理和化学灭火方法及手段以强化其灭火效果；例如：在强迫风中添加CO₂气体，使得向火焰输送空气中的O₂含量显著下降，加上CO₂的密度较大，可以在火焰根部营造低O₂浓度场，有效抑制火焰区的燃烧反应速率，达到控制火势目的；再如，在风场中添加化学泡沫，并将其输送至火焰根部和燃烧可燃物表面，以迟滞可燃物表面各类化学反应。迄今为止，开发出的叠加功能包括风气(阻燃或中性气体)、风水、风雾(细水雾)、风粉(阻燃或中性粉末)、风乳(乳化剂)和风沫(化学泡沫)等类型。

目前针对风力主导的扑救机具的相关测试只涉及机具气动性能，比如风机的最大转速和出风量、两米外产生风场的速度分布以及附加灭火药剂的投送量等，而灭火效能的量化标定和鉴别则是空白。早年有学者从能量交换的角度开展过稍许理论计算，但并不涉及以风力主导设备对野外火动态蔓延实施扑救的工作原理和具体效能的检测。民间企业大都采用打木垛和针对其燃烧火焰进行的试验。但是，木垛火大都用于建筑内部的火灾模拟试验，对于野外动态蔓延的火灾现场来说不具备典型性。更为重要的是，由于缺乏可靠的检测参数提取和分析以及相应的量化评定指标，相关试验属演示性质。面对现下种类繁多风力主导的灭火机具，建立起科学、有效的效能评定方法和相应的检测装置，对于特定机具灭火效能的认定和设备的定型以及一线扑救队伍装备的标准化意义重大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种风力主导的野外火扑救机具灭火效能检测方法及系统，以至少部分解决上述问题。

根据本发明的一方面，提供一种风力主导的野外火扑救机具灭火效能检测方法，其中包括：

将对应地域的草本植物按设定含水率、分布密度和高度栽插在一矩形燃料床上；

矩形燃料床一端由线状点火器自草本植物根部点燃，形成向另一端蔓延的野外地表局部火场态势；

待燃烧火焰充分发展并开始向测试段稳定蔓延时，启动灭火机具，由热流计组计量灭火机具作用后至火焰在燃料床蔓延终结阶段设定观察点接受辐射热流强度的变化；

根据所述变化和推导出的计算参数及算法度量和确定处于特定工作状态的灭火机具的灭火效能。

在进一步的实施方案中，检测方法还包括：同一时间在同一生长地采集高度一致的草本植物作为标准测试燃料。

在进一步的实施方案中，检测方法还包括：调整矩形燃料床倾角以模拟对应地域的地表坡度。

在进一步的实施方案中，检测方法还包括：在草本植物点燃前，在矩形燃料床的两侧安放防侧边空气卷吸的隔热挡板。

在进一步的实施方案中，在点燃草本植物后还包括：通过悬挂在燃料床上方的集烟通道和相应的抽风控制装置模拟野外火羽流自然对流条件并收集和排出测试过程中的气相燃烧产物。

在进一步的实施方案中，灭火机具灭火效能的确定包括：

当零坡度角时，灭火效能参数η_e为：η_e(0)＝(q″_ra0-q″_re0)/q″_ra0，其中，q″_ra0表示不开启灭火机具、同一可燃物分布条件下火焰蔓延起于相同位置至火焰终结阶段观察点累积热辐射量，q″_re0为同一组灭火效能测试中观察点的热辐射累积量，下标0表示热流计组中零号热流计。

在进一步的实施方案中，灭火机具灭火效能的确定包括：当坡度角为θ，且θ＞0时，灭火效能参数η_e(θ)为：η_e(θ)＝[Max(q″_rai)-Max(q″_rei)]/Max(q″_rai)，其中，i代表3枚热流计编号，Max(q″_rai)和Max(q″_rei)分别为有坡度情形下设备放空运行和开启特定灭火机具时检测获得辐射热流的最大累积量。

在进一步的实施方案中，检测方法还包括：在燃料床下游外围布置金属网框架，防止测试过程中燃料屑块飞溅。

根据本发明的另一方面，提供一种风力主导的野外火扑救机具灭火效能检测系统，其中包括：

燃料床，其上配置为按设定含水率、分布密度和高度栽插对应地域的草本植物；

测试机具台架，用于放置待测灭火机具；

测温传感器点阵，布置在燃料床长度方向中心截面上，监测火焰的动态发展情况并捕捉火蔓延趋于稳定和开启灭火机具测试的时刻；

火焰辐射性状探测阵列，设置于燃料床测试端前上方，用于计量灭火机具作用后至火焰在燃料床蔓延终结阶段设定观察点接受辐射热流强度的变化；

采集和处理装置，用于根据所述热流强度变化，确定灭火机具的灭火效能。

在进一步的实施方案中，燃料床包括：防侧边空气卷吸的隔热挡板，设置于矩形燃料床的两侧。

在进一步的实施方案中，检测系统还包括：集烟通道，悬挂在燃料床上方，用于模拟野外火羽流自然对流条件；与集烟通道相应的抽风控制设备，用于收集和排出测试过程中的气相产物。

在进一步的实施方案中，检测系统还包括：金属网框架，布置于燃料床下游外围，防止测试过程中燃料屑块飞溅。

本实施例提供的风力主导的野外火扑救机具灭火效能检测系统，主要具有以下优点：

1)通过在标准燃料床布置与野外地表可燃物分布相符的草本植物，加上倾角调整机构、侧向隔热和防自然卷吸挡板以及模拟的野外火自然对流机制，营造出具有典型性局部地表火动态蔓延的场景；

2)采用同一地域和同一时间采集的样品，并采用相同的干燥方式和安装方式，使得标准火源具有极佳的一致性和可重复性；

3)通过在特定参照点布置纯辐射热流计并辅以热电偶点阵，可以有效提取动态火蔓延过程中火焰性状参数并跟踪施加特定扑救机具带来的影响，由此记录对特定观察点辐射作用的累积效果，为基于火蔓延物理化学本质提出的灭火效能评估指标的实施和运用提供可靠保障；

4)检测方法中，通过对比实验和检测获得的灭火效能评定参数值，可以用于确认由风力主导灭火效能的最佳配置和相应风力设定，为各类产品的灭火效能标定和产品定型提供科学依据；

5)本发明提出的检测方法并不复杂，相应的经费投入要求不高；单次试验的耗材因来源于特定野外，其开销几乎可以忽略不计；

6)本发明的检测系统为探索新型灭火药剂、灭火方法以及相应灭火机具提供重要的检测工具；

7)本发明的检测系统相应研制出的设备具有很强的可操作性，易于技术人员掌握和使用。

附图说明

图1是本发明实施例中的风力主导的野外火扑救机具灭火效能检测方法。

图2是本发明实施例的风力主导的野外火扑救机具灭火效能检测系统中矩形燃料床和固定底座结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作详细说明。

以往室内地表火蔓延试验中均采用直接铺设落叶和枯枝的做法，不但试验燃料与真实禾草类植物燃烧为主的情形大相径庭，其在特定风场中展示出来的火焰特征和蔓延规律也与野外实际现象有较大差别。本发明中设计出的特定坡度条件下竖立禾草类植物动态火蔓延贴切野外地表火灾场景，为探索自然生长植被火焰的形成和蔓延方式提供可靠的检测平台。通过在燃料床中心截面燃料层内部、表面和上方布置超细热电偶，并辅以红外摄像机的使用，可以仔细观测在特定风场和阻化剂协同作用下竖立可燃物内部火焰发展和演化的机理以及熄火的物理、化学作用方式，由此为开拓新型高效野外地表火控制方法提供技术支撑。

根据发明的基本构思，基于野外地表火蔓延的本质和风力主导扑救机具的灭火原理构建可量化鉴别不同灭火系统和装置灭火效能的标准检测方法，实现以下工作内容和目标：

1)量化评定不同风力产生方式和出风口流场对风力灭火机具灭火效能的影响；

2)用于筛选和确定可提升水雾灭火效能的环保型阻燃剂、阻化剂；

3)量化比较纯风力、风气(惰性或中和气体)、风水、风雾(水雾)、风粉(粉末添加剂)、风乳(乳化剂)和风沫(泡沫)混合灭火方式间的优劣程度；

4)作为关键检测方法，为行业上产品效能的定级和装备的标准化提供依据；

5)为行业上开发新型、高效灭火方法和灭火药剂提供权威测试工具。

本发明实施例一种风力主导的野外火扑救机具灭火效能检测系统，其中包括：将对应地域的草本植物按设定含水率、分布密度和高度栽插在一矩形燃料床上；矩形燃料床一端由线状点火器自草本植物根部点燃，形成向另一端蔓延的野外地表局部火场态势；待燃烧火焰充分发展并开始向测试段稳定蔓延时，启动灭火机具，由热流计组计量灭火机具作用后至火焰在燃料床蔓延终结阶段设定观察点接受辐射热流强度的变化；根据所述变化和推导出的计算参数及算法度量并确定处于特定工作状态灭火机具的灭火效能。关于燃料床点燃初期燃烧火焰充分发展的概念，这里定义为竖置燃料自根部点燃后，其燃烧火焰生长完全，在其趋于稳定蔓延时基本维持相同长度或高度。

对应地域可以是待扑灭野外火典型区域。设定含水率、分布密度和高度也是基于对应区域中的草本植物生长状况进行配套性调整；例如，具体可以通过燃料床上的夹持杆和夹持孔进行调节。

结合图1和图2所示，检测方法和相应的检测系统包括可固定特定禾草类植物的标准燃料床、测试机具台架、火焰辐射性状探测阵列、测温传感器点阵、数据采集模块以及数据分析和计算的电脑等(图1)。在同一地域同时采集的禾草类植物，经晾干或烘干处理后称取一定量，按特定分布密度(载量)和高度栽插在矩形燃料床上，由线状点火器在一端竖立可燃物根部点火，营造火焰在燃料床上向测试机具蔓延的场景。燃料床倾角可控以模拟不同野外地表坡度条件。燃料床两侧安放防侧边空气卷吸的隔热挡板，以防止火蔓延过程中侧边空气的卷入以及与环境的对流换热，由此等效于野外地表火灾现场推进火线的局部情形。由悬挂在燃料床上方的集烟通道和相应的抽风控制装置以模拟野外火羽流自然对流条件并收集和排出测试过程中的气相产物。灭火机具固定台架安放在燃料床正前方。在燃料床下游外围布置金属网框架，防止测试过程中燃料(燃烧)屑块四处飞溅。

本发明提出的野外地表火灾现场灭火机具效能测试基本原理在图1中扼要展示。野外地表火蔓延和对周围环境的作用主要依赖火焰区的热辐射，特定灭火方式对火源的作用效果则表现为对火焰性状的影响以及由此导致对蔓延前方未燃区和环境辐射换热量的改变。通过提取具体工况下火焰的性状参数、计量火焰对特定观察点辐射热流通量及其动态变化和累积量，可以构建灭火效能量化评定指标。

如图2所示，可以在燃料床表面中央水平延长线前方1.4m并高出0.8m处设定为热辐射检测点(观察点)，3付热流计正对燃料床和潜在火焰面、在观察点和上方附近呈弧线排布。在栽插特定禾草类植物的燃料床一端自根部点火，待燃烧火焰充分发展并开始向测试段稳定蔓延时，启动灭火机具，由热流计组(编号i＝0，1，2)准确计量灭火机具作用后至火焰在燃料床蔓延终结阶段设定观察点接受辐射热流强度的变化(kW/m²)。相应地，可以分别通过对检测时间段辐射热流通量积分获得观察点累积热辐射量q″_rei(kJ/m²)。获得的结果与不开启灭火机具情形下同一可燃物分布火焰蔓延起于相同位置至火焰终结阶段观察点累积热辐射量q″_rai对比，由此度量处于特定工作状态的灭火机具以及不同类型灭火机具的灭火效能。

图1示出了灭火效能标准测试基本构成和工作原理，其中定义灭火效能参数η_e，零坡度角情形下的算法为：

η_e(0)＝(q″_ra0-q″_re0)/q″_ra0 (1)

其中，下标0表示热流计组中零号热流计。η_e通常介于0与1.0之间。取值越大，反映检测的灭火效能越高；η_e＝0，代表设备放空，即没有使用任何灭火机具；η_e取负值时，说明检测机具发挥助燃作用，检测无效。

当燃料床点火端向上抬起与底座水平面形成夹角，设定其为坡度角θ(取值为正)。特定坡度角θ情形下灭火效能参数算法为：

η_e(θ)＝[Max(q″_rai)-Max(q″_rei)]/Max(q″_rai) (2)

这里下标i代表3枚热流计编号，Max(q″_rai)和Max(q″_rei)分别为有坡度情形下设备放空运行和开启特定灭火机具时检测获得辐射热流的最大累积量。

算式(1)和(2)使得零坡度角或特定坡度角θ情形下不同灭火机具工作效能间的横向比较成为现实。为增加零坡度角与特定坡度角情形下灭火效能测试结果的可比性，可依据有坡度角情形下(θ＞0)火焰辐射特性对η_e(θ)进行以下经验修正：

η_e ^*(θ)＝η_e(θ)q″_ra0/Max(q″_rai) (3)

这里的q″_ra0和Max(q″_rai)为有坡度情形下设备放空检测获得的热辐射累积量。为确保评定结果的可靠性，可以对相应的测试予以重复，并将评定结果取平均值。上述为本申请经推导出的计算参数及算法。

尽管在室内火灾试验以及相应的灭火效果测试中，环境接受到的热流通量被视为常规检测内容，但从没有将其做累积量计算和延伸运用，也从没有以此参数检测的结果开发出任何灭火效能评定参数和指标。提出的评定参数和算法基于火蔓延特性、传热原理及灭火过程的物理本质推导出，具有高度的合理性，成功填补目前国际、国内相关检测技术的空白。

热电偶点阵布置在燃料床长度方向中心截面上，其中两组各3支分别沿垂直方向监测点燃后火焰的动态发展情况并捕捉火蔓延趋于稳定和开启灭火机具测试的时刻。通过在测试段燃料层内部长度方向安装4支感温探头，观测灭火机具作业后燃料层内部的温度变化。辅以红外摄像机同步记录火焰的温度信息以及其红外辐射外形的动态变化，由此分析特定风场以及辅助物理和化学灭火手段对推进中火焰区，尤其是火焰根部的作用方式和机制，为特定机具灭火效能的有效检测和评定指标结果的确认提供支持。

基于野火灾现场状况、便携式灭火机具的设计理念和操作方法，目前该类设备主要用于低中强度的地表火控制，并且禁止使用于顺风火和上坡火场景。燃料床长1.50m；宽度取为0.75m，这是经研究证实的室内模拟野外地表火蔓延局部火线的合适宽度。去除点火器安装边缘和测试端导流空白，有效铺设长度为1.33m，铺设面积1.0m²。燃料床铺设可燃物的载量控制在1.0-1.5kg/m²，取决于可燃物的含水量；其有效高度则限定在0.45m左右。此种可燃物分布情形下，火蔓延持续时间＞100s，一般火焰温度＜850℃，高度＜1.0m。设计出的动态火蔓延速率和火强度，较适合灭火机具测试以及试验房内工作人员作业。

矩形燃料床和固定底座结构如图2所示。矩形边框A一端通过横梁爪K抓接底座靠测试末端横轴Q；13付夹持杆F等间隔沿矩形边框长度方向平行铺开，两端均装有滚轮，滚轮可以在矩形边框内侧导轨D中自由移动。夹持杆中央下端安装宽度40mm定位插板H，插板可以在底座边框下方的定向槽P上下滑移，最大深度0.40m。矩形边框出现倾斜与夹持杆联动，始终保持夹持杆的孔位G水平朝上。燃料床边框另一端中央球铰B连接一螺杆C，其定位螺母固定在底座边框M另一横梁中央。螺杆底端安装一转轮N，通过转动转轮带动螺杆C以推起矩形边框一端，形成特定燃料床倾角θ。矩形边框位置调节完成后，由底座边框M上的侧边支撑板与矩形边框侧边预留螺孔位E插接以稳固矩形燃料床边框。底座装有平整和水平度调节脚O。固定底座进风端还铺设导流板R，用以引导风场。

大量测试表明，禾草类植物在化学组成和燃烧特性上具有高度相似性。水稻(Oryza sativaL.)属草本植物，其水分、挥发分和固定碳含量与通常野外地表植物的相类似；因灰分含量相对较高，其高、低位热值较通常植物的稍低。因人工栽种的缘故，其秸秆长度较齐整，并且单体质量高度接近。在同一生长地同时采集和储备足够量未经完全晾晒的秸秆样品可以用于对比测试。

将收集到的秸秆样品I在室内晾干或在55℃温度下烘干至含水量15％左右，称量出1380g样品。7付夹持杆各有孔位4个，另6付各有孔位3个，交替排布；样品按每份30.0g分置于46个相互错开的夹持孔中，保持秸秆束露出床面部分高度均为～460mm。在完成燃料束安装后，燃料床矩形边框表面自点火端起铺设10mm厚纤维水泥板(导热系数～0.9W/(mK))。通过分头拼接带有半圆形预留孔的纤维水泥板，在栽插植物底部构造导热系数与普通泥土接近的封闭表面。通过与矩形边框A侧边挡板固定桩J插接，燃料床边框两侧垂直安放长1.33m、高0.47m的隔热挡板(内衬10mm厚防火保温材料)，以防止火蔓延过程中侧边空气的卷入以及燃料内部与环境的对流换热。底座安装有燃烧残留物收集槽和排放漏斗，并可以像抽屉一样拉出以清空燃烧残留物。

参照灭火机具在野外实际操作的典型地表情况，坡度角θ设定为0°、5°、10°和15°。坡度角稍大时，火焰有效辐射面会因坡向自然对流出现稍许内敛现象，辐射热流计组L安装位置以燃料层边缘根部为中心、由零坡度情形沿弧线在坡度角θ范围内分布3付(图2)。热流计与多通道数据采集模块相连并由电脑驱动进行数据提取。

灭火机具固定在可升降的台架上，其出风口(喷洒口)正对竖立燃料层边缘中央，并与其等高，距离为2.0m(参照风力主导设备气动特性检测行业标准设定)。为避免可能灭火机具吹风和喷洒药剂带来的影响，热流计组背面加防护罩。对比实验获得的数据由电脑进行分析和运算以获得对应灭火效能评定结果。

在燃料床中心截面距线状点火器0.15m和0.30m沿竖直方向燃料层表面下方0.20m、燃料层表面以及上方0.20m处分别布置两组各3支感温探头，以捕捉火蔓延趋于稳定和开启灭火机具测试的时刻。在测试段中心截面沿长度方向自边缘每隔0.20m燃料层表面下方0.20m处各安放1支感温探头(计4支)，观测灭火机具作业后燃料层内部的温度变化。红外摄像机安装在固定支架上由燃料床侧边斜上方观测并记录测试过程中火焰红外辐射外形的动态变化。

由悬挂在燃料床上方的集烟通道和相应的抽风控制装置以模拟野外火羽流自然对流条件并避免烟尘在天花板附近沉降。参照ISO 9705-1：2016(E)国际标准燃烧试验房采用的排放烟气风量，风机有效流量设定在1080-5400m³/h。在燃料床点火端2m外呈扇面布置孔径约5mm金属丝网框架，以阻止测试过程中燃料或燃烧屑块四处飞溅。为避免风机作业引起室内显著回旋气流，敞开检测风机下游墙面窗户，并且确保室内面积＞40m²。设备操作和测试人员需使用护目镜、防尘口罩和隔音耳罩等劳保用品。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明。以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种风力主导的野外火扑救机具灭火效能检测方法，其中包括：

将对应地域的草本植物按设定含水率、分布密度和高度栽插在一矩形燃料床上；

矩形燃料床一端由线状点火器自草本植物根部点燃，形成向另一端蔓延的野外地表局部火场态势；

待燃烧火焰充分发展并开始向测试段稳定蔓延时，启动灭火机具，由热流计组计量灭火机具作用后至火焰在燃料床蔓延终结阶段设定观察点接受辐射热流强度的变化；

根据所述变化和推导出的计算参数及算法度量并确定处于特定工作状态的灭火机具的灭火效能。

2.根据权利要求1所述的方法，其中还包括：

调整矩形燃料床倾角以模拟对应地域的地表坡度。

3.根据权利要求1所述的方法，其中还包括：

在草本植物点燃前，在矩形燃料床的两侧安放防侧边空气卷吸的隔热挡板。

4.根据权利要求1所述的方法，其中在点燃草本植物后还包括：

通过悬挂在燃料床上方的集烟通道和相应的抽风控制装置模拟野外火羽流自然对流条件并收集和排出测试过程中的气相燃烧产物。

5.根据权利要求1所述的方法，所述灭火机具的灭火效能的确定包括：

当零坡度角时，灭火效能参数η_e为：

η_e(0)＝(q″_ra0-q″_re0)/q″_ra0

其中，q″_ra0表示不开启灭火机具情形下、同一可燃物分布条件下火焰蔓延起于相同位置至火焰终结阶段观察点累积热辐射量，q″_re0为同一组灭火效能测试中观察点的热辐射累积量，下标0表示热流计组中零号热流计。

6.根据权利要求1所述的方法，灭火机具的灭火效能的确定包括：

当坡度角为θ，且θ＞0时，灭火效能参数η_e(θ)为：

η_e(θ)＝[Max(q″_rai)-Max(q″_rei)]/Max(q″_rai)

其中，i代表3枚热流计对应编号，Max(q″_rai)和Max(q″_rei)分别为有坡度情形下设备放空运行和开启特定灭火机具时检测获得辐射热流的最大累积量。

7.根据权利要求1所述的方法，其中还包括：

在燃料床下游外围布置金属网框架，防止测试过程中燃料屑块飞溅。

8.一种风力主导的野外火扑救机具灭火效能检测系统，其中包括：

矩形燃料床，其上配置确保按设定含水率、分布密度和高度栽插对应地域的草本植物；

测试机具台架，用于放置待测灭火机具；

测温传感器点阵，布置在矩形燃料床长度方向中心截面上，监测火焰的动态发展情况并捕捉火蔓延趋于稳定和开启灭火机具测试的时刻；

火焰辐射性状探测阵列，设置于燃料床测试端前上方，用于计量灭火机具作用后至火焰在燃料床蔓延终结阶段设定观察点接受辐射热流强度的变化；

采集和处理装置，用于根据所述热流强度变化，计算累积辐射热流量的差异以对比和确定灭火机具的灭火效能。

9.根据权利要求8所述的系统，其中所述燃料床包括：

防侧边空气卷吸的隔热挡板，设置于矩形燃料床的两侧。

10.根据权利要求8所述的系统，其中还包括：

集烟通道，悬挂在燃料床上方，用于模拟野外火羽流自然对流条件；与集烟通道相应的抽风控制设备，用于收集和排出测试过程中的气相燃烧产物。

11.根据权利要求8所述的系统，还包括：

金属网框架，布置于燃料床下游外围，防止测试过程中燃料屑块飞溅。