CN105225568B - 全天候火灾与烟雾真实场景模拟训练装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全天候火灾与烟雾真实场景模拟训练装置，主要应用于模拟真实火灾现场可燃物在空气中的燃烧发展现象，研究火灾的发展过程，从而根据不同火灾训练消防人员的应变能力，克服恐惧心理，准确有效地快速灭火。该装置通过调节固体可燃颗粒的流量和可燃气体的流量模拟多种类型的火灾场景，从而实现多种模拟项目训练。该装置使用上位机自动控制系统来进行安全保护和训练数据的自动记录和分析。燃烧器使用可燃气体作为燃料，不会对周围环境构成污染。全天候大功率自动点火器适应不同天气，在强风或者暴雨天气下实现正常训练。

Description

全天候火灾与烟雾真实场景模拟训练装置

技术领域：

本发明涉及一种全天候火灾与烟雾真实场景模拟训练装置。

背景技术：

目前，高校科研院所，灭火训练单位，培训机构和消防部门使用的火灾训练装置没有考虑实际火灾中的固体可燃物在燃烧时热辐射和烟雾对消防人员身体和心理的影响，使得消防训练模拟场景不能接近实际火灾，大大降低了训练效果。在日常训练中，经常会使用消防水或者消防剂直接喷射火源，普通的电子打火或者点火器已经无法满足实验和训练要求，成为消防训练水平提高的一个瓶颈。火灾训练过程中使用轻质油来模拟火灾现场，对环境造成污染。由于在训练过程中使用各种消防剂或者消防水来灭火，燃油会随着消防剂或者消防水外溢流淌。地面和试验场地会留下很多油渍，流淌出去的消防水含有燃油，无法直接回收利用。同时燃油在空气中燃烧会产生大量烟尘对空气的污染也很严重。

发明内容：

为克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种使用可燃气体作为燃料，固体可燃颗粒作为热辐射和烟雾添加剂的全天候火灾与烟雾真实场景模拟训练装置，主要应用于模拟实际火灾现场可燃物在空气中的燃烧发展现象，从而研究火灾的发展过程。进而通过本装置训练消防人员。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

全天候火灾与烟雾真实场景模拟训练装置，其包括：

具有可燃气体入口、固体可燃颗粒入口的模拟燃烧器；

固体可燃颗粒储存罐经固体颗粒输送管路连通所述固体可燃颗粒入口，并在所述固体颗粒输送管路上依次设有固体颗粒负压输送器、A球阀、A安全关断阀以及固体颗粒流量计；

设置风机/空压机，风机/空压机出口的B空气管道连通点火器的混合器，并在B空气管道中设有B球阀；风机/空压机出口的C空气管道连通所述固体颗粒负压输送器，并在C空气管道中依次设有C球阀、C电磁阀以及空气流量调节阀；

可燃气体储存罐为整个装置的气源，其出口的燃气管道中设有D球阀、D安全关断阀以及减压阀，可燃气体经所述减压阀减压后分为E、F两路，E燃气管道连通点火器的混合器，并在E燃气管道中设有E球阀和E电磁阀；F燃气管道连通模拟燃烧器的可燃气体入口，并在F燃气管道中设有F电磁阀、燃气流量调节阀、燃气流量计和F球阀；

所述点火器的混合器经连接管与点火器本体的内腔连通，点火器的电极连接有点火变压器，所述点火变压器由自动点火控制器控制；

设置上位机自动控制系统作为整个装置的控制和数据中心，所述自动点火控制器是自动控制系统的下级控制单元，自动控制系统控制各管道中所述安全切断阀的开闭、流量调节阀的开度及电磁阀的开闭，各所述流量计的数据传送至自动控制系统。

所述风机/空压机出口的B空气管道并联有G空气管道，所述G空气管道连通所述燃气管道501，并在所述G空气管道上设有G球阀和G电磁阀。

并且，所述上位机自动控制系统通过线缆及传感器采集模拟燃烧器的火焰温度、消防水消防剂的喷入量、烟雾可见度以及火场强度，火场视频监控和数据存储及分析计算。

与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：

1、适应不同天气，在强风或者暴雨天气下可以实现正常训练。

2、使用环保型可燃气体作为真实火的燃料，不会对环境造成污染，从而适应坐落于城区中的消防单位使用。

3、考虑到气态燃料在燃烧过程中产生热辐射和发烟量与实际火灾现场的区别，该装置在燃烧器喷嘴处设计了固体可燃颗粒喷射口。该固体可燃颗粒存在于火焰中改变了火焰辐射光谱，使得受训人感受到的热辐射更加接近实际火灾，这一点对于使用气体燃料作为火灾训练器来说特别重要。同时该固体可燃颗粒可以产生一定烟雾，使得火灾模拟现场更加逼真。

4、包含一台全天候大功率自动点火器(CN204372981U)的自动控制系统，从而实现该训练装置的自动点火，系统安全管理，检测火焰，检测消防水或灭火剂的使用量，记录训练时间，训练次数，训练视频，燃料使用量，火场强度和火焰温度等数据。

5、本发明全天候火灾与烟雾真实场景模拟训练装置，主要应用于模拟真实火灾现场可燃物在空气中的燃烧发展现象，研究火灾的发展过程，从而根据不同火灾训练消防人员的应变能力，克服恐惧心理，准确有效地快速灭火。该装置通过调节固体可燃颗粒的流量和可燃气体的流量模拟多种类型的火灾场景，从而实现多种模拟项目训练。该装置使用上位机自动控制系统来进行安全保护和训练数据的自动记录和分析。燃烧器使用可燃气体作为燃料，不会对周围环境构成污染。全天候大功率自动点火器适应不同天气，在强风或者暴雨天气下实现正常训练。

附图说明：

图1为本发明训练装置的系统构成图；图2为本发明系统的工作流程图。

图中标号：1-模拟燃烧器，11-可燃气体入口，12-固体可燃颗粒入口，2-固体可燃颗粒储存罐，21-固体颗粒输送管路，22-固体颗粒负压输送器，23-A球阀，24-A安全关断阀，25-固体颗粒流量计，3风机/空压机，31-B球阀，32-C球阀，33-电磁阀，34-空气流量调节阀，35-B空气管道，36-G球阀，37-G电磁阀，38-C空气管道，39-G空气管道，4-混合器，5-可燃气体储存罐，51-D球阀，52-D安全关断阀，53-减压阀，54-E球阀，55-E电磁阀，56-F电磁阀，57-燃气流量调节阀，58-燃气流量计，59-F球阀，6-点火变压器，7-点火控制器，8-自动控制系统，9-全天候大功率自动点火器。

以下通过具体实施方式，并结合附图对本发明作进一步说明。

具体实施方式：

实施例：结合附图，本发明的全天候火灾与烟雾真实场景模拟训练装置，其包括：

模拟燃烧器1，其具有可燃气体入口11、固体可燃颗粒入口12，底部是消防水消防剂的收集回收口。固体可燃颗粒储存罐2经固体颗粒输送管路21连通固体可燃颗粒入口12，并在固体颗粒输送管路21上依次设有固体颗粒负压输送器22、A球阀23、A安全关断阀24以及固体颗粒流量计25；

设置风机/空压机3，其出口的B空气管道35连通点火器的混合器4，并在B空气管道中设有B球阀31；风机/空压机出口的C空气管道38连通固体颗粒负压输送器22，并在C空气管道中依次设有C球阀32、C电磁阀33以及空气流量调节阀34；

风机/空压机出口的B空气管道中还并联有G空气管道39，G空气管道连通燃气管道501，并在G空气管道上设有G球阀36和G电磁阀37。

风机或空压机输出的压缩空气具有三个作用：第一作为全天候大功率自动点火器9的助燃风，和可燃气体在混合器4内充分混合后，在全天候大功率自动点火器的出口产生一个稳定的持续的可靠的点火源。(全天候大功率自动点火器的结构及工作原理见申请人的在先申请CN204372981U)；第二作为残气吹扫的空气源，在本装置使用结束准备停机前，关闭可燃气体储存罐5后的D球阀51，切断燃气供应。接通G空气管道39至燃气管路，把残留在管道内的可燃气体吹出管道。第三作为固体颗粒负压输送器的动力源，当上位机自动控制系统给出添加固体可燃颗粒时，C空气管道38上的C电磁阀33打开，空气流量调节阀34自动调节送至固体颗粒负压输送器22的空气量，从而吸入相应的固体可燃气体，送至模拟燃烧器。

上述固体可燃颗粒储存罐2内的固体可燃颗粒经过其出口的球阀到达固体颗粒负压输送器22，其输送量的大小由连接至固体颗粒负压输送器22的空气量决定。固体可燃颗粒通过固体颗粒负压输送器22后依次通过A球阀23，A安全关断阀24和固体颗粒流量计25到达模拟燃烧器1。固体可燃颗粒输送量决定了模拟燃烧器产生的烟雾效果，而烟雾效果的有无和烟雾量的大小则由上位机自动控制系统决定。上位机自动控制系统根据软件程序自动调整连接至固体颗粒负压输送器22的空气流量调节阀34的开度，空气流量的变化导致吸入负压输送器的固体颗粒的量发生变化。固体颗粒流量计25实时检测通过的流量并把数据传送给上位机自动控制系统。

可燃气体储存罐5为整个装置的气源，其出口的燃气管道501中设有D球阀51、D安全关断阀52以及减压阀53，可燃气体经减压阀减压后分为E、F两路燃气管道，其中，E燃气管道连通点火器的混合器4，并在E燃气管道中设有E球阀54和E电磁阀55；F燃气管道连通模拟燃烧器的可燃气体入口11，并在F燃气管道中设有F电磁阀56、燃气流量调节阀57、燃气流量计58和F球阀59；模拟燃烧器火焰的大小和高度由上位机自动控制系统通过调整燃气流量调节阀57的开度来决定。燃气流量计58实时检测流过的燃气流量并把数据传送给上位机自动控制系统。

点火器的混合器4经连接管与点火器本体的内腔连通，点火器的电极连接有点火变压器6，点火变压器由自动点火控制器7控制，点火器的点火电极、电极帽等结构见申请人在先申请的中国专利CN204372981U。

上位机自动控制系统8作为整个装置的控制和数据中心，上述的自动点火控制器7是自动控制系统的下级控制单元，自动控制系统8控制各管道中涉及的安全切断阀的开闭、流量调节阀的开度及电磁阀的开闭、整套装置的安全联锁等等，自动点火控制器具有固化程序以保证本装置自动点火和火焰安全自动检测。当其接收到上位机自动控制系统点火命令后，接通点火变压器产生高压电，在上位机自动控制系统的内部产生火花，1至2秒后自动打开点火电磁阀，可燃气体和空气进入全天候大功率自动点火器，混合气体遇到火化后点燃。全天候大功率自动点火器具有火焰感应器，把成功点燃反馈信号通过自动点火控制器提供给上位机自动控制系统。上位机自动控制系统通过线缆及传感器等采集模拟燃烧器的火焰温度，消防水消防剂的喷入量以及烟雾可见度等等，进行数据存储和分析计算。

本发明使用上位机自动控制系统来进行装置的连锁控制分析计算，安全保护和训练数据的自动记录和分析，使用清洁环保可燃气作为燃料解决了环境保护问题和消防水、消防剂直接回收利用以外，针对实际火灾和普通火灾模拟器的区别，专门设计了固体可燃颗粒自动调节系统以产生不同的热辐射和烟雾浓度使得该模拟训练装置产生的模拟火焰更加接近实战。

Claims (2)

1.全天候火灾与烟雾真实场景模拟训练装置，其特征在于包括：

具有可燃气体入口(11)、固体可燃颗粒入口(12)的模拟燃烧器(1)；

固体可燃颗粒储存罐(2)经固体颗粒输送管路(21)连通所述固体可燃颗粒入口(12)，并在所述固体颗粒输送管路(21)上依次设有固体颗粒负压输送器(22)、A球阀(23)、A安全关断阀(24)以及固体颗粒流量计(25)；

设置风机/空压机(3)，风机/空压机出口的B空气管道连通点火器的混合器(4)，并在B空气管道中设有B球阀(31)；风机/空压机出口的C空气管道连通所述固体颗粒负压输送器(22)，并在C空气管道中依次设有C球阀(32)、C电磁阀(33)以及空气流量调节阀(34)；

可燃气体储存罐(5)为整个装置的气源，其出口的燃气管道(501)中设有D球阀(51)、D安全关断阀(52)以及减压阀(53)，可燃气体经所述减压阀减压后分为E、F两路，E燃气管道连通点火器的混合器(4)，并在E燃气管道中设有E球阀(54)和E电磁阀(55)；F燃气管道连通模拟燃烧器的可燃气体入口(11)，并在F燃气管道中设有F电磁阀(56)、燃气流量调节阀(57)、燃气流量计(58)和F球阀(59)；

所述点火器的混合器(4)经连接管与点火器本体的内腔连通，点火器的电极连接有点火变压器(6)，所述点火变压器由自动点火控制器(7)控制；

设置上位机自动控制系统(8)作为整个装置的控制和数据中心，所述自动点火控制器(7)是自动控制系统的下级控制单元，自动控制系统(8)控制各管道中所述安全关断阀的开闭、流量调节阀的开度及电磁阀的开闭，各所述流量计的数据传送至自动控制系统。

2.根据权利要求1所述的全天候火灾与烟雾真实场景模拟训练装置，其特征在于，所述风机/空压机出口的B空气管道并联有G空气管道，所述G空气管道连通所述燃气管道(501)，并在所述G空气管道上设有G球阀(36)和G电磁阀(37)。