CN105160982A - 戈壁地震气候环境模拟装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种戈壁地震气候环境模拟装置，属于测试试验装置技术领域，包括具有两层舱室的戈壁地震模拟舱和设置在戈壁地震模拟舱内的地震模拟结构，所述戈壁地震模拟舱的顶层舱室为戈壁地震室、底层舱室为地震跌落室，所述戈壁模拟舱内设有飞沙系统、供气系统、喷淋系统、温控系统、太阳光发生器及噪声系统。本发明通过设置戈壁地震模拟舱及地震模拟结构，可同时实现模拟戈壁、地震及其复合形成的各种极端气候环境，让不同检验者可一次性体验戈壁和地震等各种极端气候，克服了现有技术中仅能模拟单一气候而存在的体验成本高和制造成本高的问题。

Description

戈壁地震气候环境模拟装置

技术领域

本发明属于测试试验装置技术领域，具体涉及一种戈壁地震气候环境模拟装置。

背景技术

现阶段，地震活动越来越频繁，一方面，专家需要从地震模拟环境中找到地震震动规律，进而找出诱发地震的原因，为地震预警提供可能，另一方面，地震受伤人员也需体验中消除恐惧人员恐惧心理，尽快康复，另外，沙漠气候由于其独特的气候特征，众多旅行者、科研工作者对沙漠体验情有独钟。

目前，虽然模拟气候环境的产品越来越多，但模拟地震和戈壁气候的很少，能进行戈壁、地震复合气候的几乎没有，无法使地震受伤人员尽快康复、地需科研工作者提供科研信息，同时，也无法为旅行者、科研工作者提供沙漠气候的真实体验。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种戈壁地震气候环境模拟装置，可以模拟地震、戈壁及两者同时发生的复合极端气候，可使地震受伤人员迅速消除心理阴影、尽快康复，为旅行者、科研工作者提供沙漠气候、地震气候的真实体验。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

戈壁地震气候环境模拟装置，包括具有两层舱室的戈壁地震模拟舱和设置在戈壁地震模拟舱内的地震模拟结构，所述戈壁地震模拟舱的顶层舱室为戈壁地震室、底层舱室为地震跌落室，所述戈壁模拟舱内设有飞沙系统、供气系统、喷淋系统、温控系统、太阳光发生器及噪声系统。

进一步，所述戈壁地震室的室底包括固定部分和活动部分，所述固定部分具有圆形空腔，所述活动部分为可上下翻转的连接在所述圆形空腔上的多个连续设置的扇形板，所述地震模拟结构包括所述多个连续设置的扇形板及设置在地震跌落室舱壁上与扇形板一一对应的伸缩机构。

进一步，所述地震模拟结构还包括固定设置在地震跌落室底部的动力端和可驱动力端的作上下运动和旋转运动的驱动端。

进一步，所述地震模拟结构还包括与动力端间隙配合的地震震动盘和设置在配合间隙中的弹性震动球。

进一步，所述戈壁地震模拟舱为圆柱体外形，所述动力端为与舱体同直径的半球形，所述地震震动盘为内表面为球形的圆环结构，所述球形结构的球形外表面与地震震动盘的球形内表面相配合。

进一步，所述驱动端包括插入动力端的传力头和与传力头固连的动力轴，所述传力头上设置有至少一个可驱动动力端运动的力杆，所述动力端设置有与力杆间隙配合的力杆插孔。

进一步，所述传力头为圆椭形或球形或其它圆滑过渡结构。

进一步，所述扇形板下设置有用于防止体验者从扇形板裂开缝吊下的防护网，所述防护网上设置有逃逸口和可拆卸设置在逃逸口的安全装置，所述安全装置为采用弹性材料制成的弹性绳或绳网。

进一步，所述飞沙系统包括固定在戈壁地震模拟舱壁的球形喷头、与球形喷头旋转连通的储沙筒和与储沙筒连通的气流发生装置，所述储沙筒内设有用于气和沙搅拌操作的搅拌装置。

进一步，所述球形喷头具有多个均匀设置在球形外表面的喷射口。

本发明的有益效果是：

1、本发明通过设置戈壁地震模拟舱及地震模拟结构，可同时实现模拟戈壁和地震等各种极端气候环境，让不同检验者可一次性体验高原和地震等各种极端气候环境：使普通体验者提高对各种极端气候的感官认识，为科研工作者提供珍贵的科研信息，同时可消除在特殊气候条件下的受伤人员对极端气候的恐惧心理，从而加快治愈周期，解决了现有技术中由于模拟气候单一存在的体验成本和制造成本高的问题。

2、通过太阳光发生器、飞沙系统、供气系统、喷淋系统、温控系统，可提供飞沙、旱风、雨幡、海市蜃楼等特殊气候，更真实和全面的展示戈壁沙模气候。

3、通过设置可旋转翻转的扇形板，模拟地震气候中地面或山体被地震能量强行撕裂的真实情景，使体验者不但有视频画面的强烈冲击，还有撕裂过程身体的真实感受，进一步提高模拟的真实性和对体验者的震憾效果。

4、通过设置动力端、与动力端间隙配合的地震震动盘和设置在配合间隙中的弹性震动球，可使整个装置在动力端的驱动下作上下直线运动及旋转运动，同时，由于是间隙配合，还可有一定摆动自由度，并在弹性震动球的作用下，放大这种震动效果，提高地震烈度水平。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为本发明戈壁地震气候环境模拟装置的结构示意图；

图2为本发明戈壁地震气候环境模拟装置的局部剖面图；

图3为本发明飞沙系统的结构示意图。

附图标记：

1-戈壁地震模拟舱；2-戈壁地震室；3-地震跌落室；4-飞沙系统；5-供气系统；6-喷淋系统；7-温控系统；8-太阳光发生器；9-噪声系统；10-全视角视频系统；11-扇形板；12-伸缩机构；13-动力端；14-驱动端；15-地震震动盘；16-弹性震动球；17-传力头；18-动力轴；19-力杆；20-力杆插孔；21-防护网；22-逃逸口；23-可360°旋转的摄像头；24-球形喷头；25-储沙筒；26-气流发生装置；27-搅拌装置；28-喷射口。

具体实施方式

以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

如图1、图2所示，本实施例的戈壁地震气候环境模拟装置，包括具有两层舱室的戈壁地震模拟舱1和设置在戈壁地震模拟舱1内的地震模拟结构，所述戈壁地震模拟舱1的顶层舱室为戈壁地震室2、底层舱室为地震跌落室3，所述戈壁模拟舱2内设有飞沙系统4、供气系统5、喷淋系统6、温控系统7、太阳光发生器8及噪声系统9：通过飞沙系统模拟沙漠气候中尘土飞扬、飞沙走石的特有气候；通过供气系统调节舱内气压与飞沙景像相适应的风力；通过喷淋系统形成下雨气候，并调节舱体内湿度与沙漠气候相适应；通过温控系统控制舱体内的温度；通过太阳光发生器模拟阳光照射，通过噪声系统模拟沙漠风沙声音，使其更逼真。

在具体实施时，可通过飞沙系统、喷淋系统、供气系统及太阳光发生器的综合作用，使舱体内形成日照强烈、极度干燥的飞沙气候，即形成沙漠特有的“飞沙”、“旱风”气候；可通过飞沙系统、喷淋系统、供气系统、太阳光发生器的综合作用，使舱体内形成日照强烈、极度干燥的下雨气候，但体验者体会不到下雨的存在，即形成沙漠特有的“雨幡”气候；可通过飞沙系统、喷淋系统、供气系统、太阳光发生器的综合作用，使舱体内形成高温的沙漠表面，形成贴地上下温差极大气层，进而形成“海市蜃楼”特有的气候。

本实施例通过设置戈壁地震模拟舱及地震模拟结构，可同时实现模拟戈壁和地震等各种极端气候环境，让不同检验者可一次性体验高原和地震等各种极端气候环境：使普通体验者提高对各种极端气候的感官认识，为科研工作者提供珍贵的科研信息，同时可消除在特殊气候条件下的受伤人员对极端气候的恐惧心理，从而加快治愈周期，解决了现有技术中由于模拟气候单一存在的体验成本和制造成本高的问题。

作为本实施例的改进，如图3所示，飞沙系统4包括固定在戈壁地震模拟舱壁的球形喷头24、与球形喷头24旋转连通的储沙筒25和与储沙筒25连通的气流发生装置26，气流发生装置26可以是空压机或排风扇或气缸，所述储沙筒25内设有用于气和沙搅拌操作的搅拌装置27，所述球形喷头24具有多个均匀设置在球形外表面的喷射口28，可使沙在气流作用下均匀排出，在舱体内形成“飞沙”景象。

本实施例中，戈壁地震室的室底包括固定部分和活动部分，所述固定部分具有圆形空腔，所述活动部分为可上下旋转的连接在固定部分圆形空腔上的多个连续设置的扇形板11，本实施例中，扇形板11为两块半圆板，地震模拟结构包括由于两块半圆板组合为一个整圆结构的倾翻结构及设置在高原地震室室壁上与半圆板一一对应的伸缩机构12，可以是气缸或油缸或其它弹性伸缩机构，通过伸缩机构12将扇形板11向下翻转，从而在两者之间形成一个类似地震过程中地面或山体撕裂的场景。

本实施例中，地震模拟结构还包括动力端13和驱动端14，动力端13固定在地震跌落室3底部，驱动端14驱动动力端13，进而驱动整个装置作上下运动和旋转运动模拟天旋地转的地震场景。

作为本实施例的改进，所述地震模拟结构还包括与动力端13间隙配合的地震震动盘15和设置在配合间隙中的弹性震动球16，所述动力端13为具有与高原地震模拟舱舱体相同直径的球形结构，所述地震震动盘15为内表面为球形的圆环结构，所述球形结构的球形外表面与地震震动盘15的球形内表面相配合。由于是间隙配合，具有一定摆动自由度，并在弹性震动球16的作用下，放大这种震动效果，从而提高地震烈度水平，当然，还可将弹性震动球16设置多个不同直径系列，从而调节动力端13与地震震动盘15的摆动空间，实现更多震动强度的地震级别。

还需注意的是，还可以在弹性震动球16的一端设置伸缩机构，在伸缩机构的作用下，直接调节调节动力端13与地震震动盘15的摆动空间。

作为本实施例的改进，所述驱动端14包括插入动力端13的传力头17和与传力头17固连的动力轴18，所述传力头17上设置有至少一个可驱动动力端13运动的力杆19，所述动力端13设置有与力杆19间隙配合的力杆插孔20，在动力轴的驱动作用下，通过力杆19将运动传递到动力端13，驱动动力端13作旋转或垂直方向移动，进而带动整个舱体运动，通过力杆插孔与力杆间隙，可以使动力端13具有相对自由的摆动和晃动，从而产生地震震感。

作为本实施例的改进，所述传力头17为圆椭形或球形或其它圆滑过渡结构，本实例优选为球形，可使传力头17在动力端13内有更多摆动空间。

作为本实施例的改进，所述扇形板11下设置有用于防止体验者从扇形板11裂开缝吊下的防护网21，所述防护网上设置有逃逸口22和可拆卸设置在逃逸口22的安全装置，所述安全装置为采用弹性材料制成的弹性绳或绳网，实际使用中，当地震气候完成后，体验人员自行打开弹性绳或绳网，从逃逸口进入室底，再回到地面。

作为本实施例的改进，所述戈壁地震室的室壁上设置有全视角视频系统10和可360°旋转的摄像头23，所述全视角视频系统包括沿戈壁地震室室壁的环形显示器与舱外信号源连通的通讯数据线，通过通讯数据线将与戈壁气候条件相匹配音频和视频信息传递到球形显示器上，增强体验者的真实感受，通过可360°旋转呈像的摄像头，使管理人员对体验者实时动态跟踪，以便对体验者指导，确保使用效果，同时，也可对突发情况作出应急处理，以提高戈壁地震室的安全性。

作为本实施例的改进，所述戈壁地震室及地震跌落室内还设置有温度传感器、湿度传感器、压力传感器、速度传感器、加速度传感器、室内环境信息发送装置及智能报警系统。

作为本实施例的改进，还包括佩带于体验者身上的生命体征仪和体征信息发送装置。

作为本实施例的改进，还包括对体验者生命体征信息及室内环境信息进行接收并适时调整不同气候环境参数的智能控制系统。

通过温度传感器、湿度传感器、压力传感器、速度传感器、加速度传感器分别对温度、湿度、压力、震动速度及震动加速度进行实时测量和生命体征仪对人体的生命体征如心跳、脉膊等的实时测量，并通过室内环境信息发送装置和体征信息发送装置传送到智能控制系统，对信息进行处理后，智能比对标准数据，并进行相应参数调整，如：震动烈度过大，则将震动参数调小；震动烈度过小，则将震动参数调大；温度过高，则需增加制冷效果。当出现异常情况时，则时发出警报，警示工作人员作应急处理，使整个装置可控、安全。

作为本实施例的改进，将整个装置的重心设置在动力端内,形成不倒翁结构，在地震气候模拟中，整个装置可以在地震震动盘内剧烈摇动，但不会倾倒而引发事故。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.戈壁地震气候环境模拟装置，包括具有两层舱室的戈壁地震模拟舱和设置在戈壁地震模拟舱内的地震模拟结构，其特征在于：所述戈壁地震模拟舱的顶层舱室为戈壁地震室、底层舱室为地震跌落室，所述戈壁模拟舱内设有飞沙系统、供气系统、喷淋系统、温控系统、太阳光发生器及噪声系统。

2.根据权利要求1所述的戈壁地震气候环境模拟装置，其特征在于：所述戈壁地震室的室底包括固定部分和活动部分，所述固定部分具有圆形空腔，所述活动部分为可上下翻转的连接在所述圆形空腔上的多个连续设置的扇形板，所述地震模拟结构包括所述多个连续设置的扇形板及设置在地震跌落室舱壁上与扇形板一一对应的伸缩机构。

3.根据权利要求1所述的戈壁地震气候环境模拟装置，其特征在于：所述地震模拟结构还包括固定设置在地震跌落室底部的动力端和可驱动力端的作上下运动和旋转运动的驱动端。

4.根据权利要求3所述的戈壁地震气候环境模拟装置，其特征在于：所述地震模拟结构还包括与动力端间隙配合的地震震动盘和设置在配合间隙中的弹性震动球。

5.根据权利要求4所述的戈壁地震气候环境模拟装置，其特征在于：所述戈壁地震模拟舱为圆柱体外形，所述动力端为与舱体同直径的半球形，所述地震震动盘为内表面为球形的圆环结构，所述球形结构的球形外表面与地震震动盘的球形内表面相配合。

6.根据权利要求3所述的戈壁地震气候环境模拟装置，其特征在于：所述驱动端包括插入动力端的传力头和与传力头固连的动力轴，所述传力头上设置有至少一个可驱动动力端运动的力杆，所述动力端设置有与力杆间隙配合的力杆插孔。

7.根据权利要求6所述的戈壁地震气候环境模拟装置，其特征在于：所述传力头为圆椭形或球形或其它圆滑过渡结构。

8.根据权利要求2所述的戈壁地震气候环境模拟装置，其特征在于：所述扇形板下设置有用于防止体验者从扇形板裂开缝吊下的防护网，所述防护网上设置有逃逸口和可拆卸设置在逃逸口的安全装置，所述安全装置为采用弹性材料制成的弹性绳或绳网。

9.根据权利要求1-8任一所述的戈壁地震气候环境模拟装置，其特征在于：所述飞沙系统包括固定在戈壁地震模拟舱壁的球形喷头、与球形喷头旋转连通的储沙筒和与储沙筒连通的气流发生装置，所述储沙筒内设有用于气和沙搅拌操作的搅拌装置。

10.根据权利要求9所述的戈壁地震气候环境模拟装置，其特征在于：所述球形喷头具有多个均匀设置在球形外表面的喷射口。