CN105261256A - 移动式真火模拟训练系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种移动式真火模拟训练系统。本发明包括集装箱及设置其内的烟热迷宫搜救训练室、中央控制室、真火训练室和气路子系统；中央控制室设置在中间；上、下两层设置的烟热迷宫搜救训练室在左侧，所述真火训练室设置在右侧；所述上层烟热迷宫搜救训练室的顶部设置升井救援攀登训练平台和挂梯攀爬训练平台，升井救援攀登训练平台和挂梯攀爬训练平台通过屋顶舱口与集装箱内相通；所述中央控制室设置主监控系统，主监控系统包括主监视器、无线遥控器、话筒和紧急制动开关。本发明所提供的一种移动式真火模拟训练系统，场地要求简单，安装方便快捷；训练安全、可靠，训练项目多样化，集成化，自动化程度高。

Description

移动式真火模拟训练系统

技术领域

本发明专利涉及一种移动式真火模拟训练系统，具体地说，是一种真实模拟高温、浓烟、有毒、有害气体及升井救援为一体的真火模拟训练系统。

背景技术

在社会生活中，火灾是威胁公共安全，危害人们生命财产的灾害之一。当今，火灾是世界上多发性灾害中发生频率较高的一种灾害，也是时空跨度最大的一种灾害。近年来，我国城市火灾频频，特大火灾所造成的危害及后果，给人们留下了极其深刻的印象，火灾给国家和人民的生命财产造成了巨大的损失。从近几年火灾事故的资料看，全国平均每年由火灾造成的经济损失达15亿元，火灾次数达18万次，呈不断上升之势。现代社会空前发展，积累了巨大的社会财富。特别是在城市地区，社会人口相对集中，建筑设施鳞次栉比，一旦发生火灾，会严重危害人们的生命财产安全，造成惨重的损失。消防队伍在国际上各个国家都承担着灭火的和应急救援的重要任务，消防队员模拟真实场景进行安全训练成为提升战斗力的有效手段。近年来随着我国经济高速发展，城市建筑规模逐步扩大，楼宇建筑建构越加复杂导致消防战士的消防作业环境更加恶劣，重大灾害事故时有发生，在国际上对消防员真火模拟培训系统的设计要求也在安全、环保和模拟火型等多方面进行了规定。

目前国内消防和应急救援人员的模拟火灾训练多采用燃气灶式半自动或手动点燃火点的传统训练方式，并非在真火情况下模拟现场。国内部分消防队训练场所拥有真火训练系统的也多采用传统的室外真火模拟训练装置进行训练，室内真火训练系统非常少见，而且训练系统的控制系统和安全环保措施非常不完善，模拟火焰的火焰形式和训练考核的评定等都离真火训练的要求有较大的差距。

发明内容

针对以上提到的现有真火模拟训练系统存在的缺陷和不足，本发明提供了一种真实模拟高温、浓烟、有毒、有害气体及升井救援为一体的真火模拟训练系统。

本发明一种移动式真火模拟训练系统，通过下述技术方案予以实现，包括集装箱及设置其内的烟热迷宫搜救训练室、中央控制室、真火训练室和气路子系统；中央控制室设置在中间；上、下两层设置的烟热迷宫搜救训练室在左侧，所述真火训练室设置在右侧；所述上层烟热迷宫搜救训练室的顶部设置升井救援攀登训练平台和挂梯攀爬训练平台，升井救援攀登训练平台和挂梯攀爬训练平台通过屋顶舱口与集装箱内相通；所述中央控制室设置主监控系统，主监控系统包括主监视器、无线遥控器、话筒和紧急制动开关；

所述烟热迷宫搜救训练室和真火训练室内分别设置紧急制动开关；

烟热迷宫搜救训练室内设置迷宫网格3、破拆模块4、监视器27、紧急制动开关8、气体传感器26、发烟机19、应急灯20和排风扇17，气体传感器和监视器通过总线控制系统与中央控制室的主监控系统5通信；

真火训练室内设置真火模拟训练床9、真火模拟训练桌10和轰然装置16；在墙壁和天花板安装温度传感器28，温度传感器通过总线控制系统与中央控制室的主监控系统通信；

升井救援攀登训练平台设置架梯训练钢结构支架12、通道13；挂梯攀爬训练平台设置防坠挂钩1、防坠网和挂梯训练入口14；

气路子系统包括主燃气源18、安全供气阀门24、过滤装置25和点火头点燃系统；点火头点燃系统包括桌火模拟着火点21、床火模拟着火点22和轰然模拟着火点23，由中央控制室的主监控系统通过点火头点燃后开启主燃气源18，通过供气管路将可燃气排到模拟着火点的水槽中，利用气体性质浮出水面后通过点火头引燃，安全供气阀门识别安全临界点后，将关闭阀门的位置反馈在中央控制室的监视器上。

所述模拟着火点燃使用了水浴燃烧工艺。通过将燃烧管路安装埋放在设计好的水槽内，火焰燃烧时可燃气体通过压力释放至水内在均匀蒸发至空气中点燃。

本发明具有如下有益效果：

本发明所提供的一种移动式真火模拟训练系统，场地要求简单，安装方便快捷；训练安全、可靠，训练项目多样化，集成化，自动化程度高；采用全触摸屏控制，操作简单，操作精确度高；可模拟各种火焰场景，达到真实的火灾模拟训练；让受训人员可通过真火训练直面火灾，理解和体验火灾烟雾现场的实际情况，培养消防及应急救援人员的真实火场心理，现场指挥、装备、使用和战术的运用等能力，使得人与装备能达到最佳的配合，不仅提高了装备的使用效果，更重要的是提高了整个队伍的战斗力。

附图说明

图1是本发明的主体结构示意图；

图2是本发明受训监控系统连接结构流程图；

图3是本发明气路供气流程图。

图中：1、防坠挂钩；2、屋顶舱口；3、迷宫网格；4、破拆模块；5、主监控器；6、话筒；7、无线遥控器；8、紧急制动开关；9、真火模拟训练床；10、真火模拟训练桌；12、支架；13、通道；14、挂梯训练入口；16、轰然装置；17、排风扇；18、主燃气源；19、发烟机；20、应急灯；21、桌火模拟着火点；22、床火模拟着火点；23、轰然模拟着火点；24、安全供气阀门；25、过滤装置；26、气体传感器；27、监视器；28、温度传感器。

具体实施方式

为了使本发明更容易被理解，以下结合附图对本发明的技术方案进行详细说明。

包括集装箱及设置其内的烟热迷宫搜救训练室、中央控制室、真火训练室和气路子系统；中央控制室设置在中间；上、下两层设置的烟热迷宫搜救训练室在左侧，所述真火训练室设置在右侧；所述上层烟热迷宫搜救训练室的顶部设置升井救援攀登训练平台和挂梯攀爬训练平台，升井救援攀登训练平台和挂梯攀爬训练平台通过屋顶舱口2与集装箱内相通；所述中央控制室设置主监控系统，主监控系统包括主监视器5、无线遥控器7、话筒6和紧急制动开关8；

所述烟热迷宫搜救训练室和真火训练室内分别设置紧急制动开关8；

烟热迷宫搜救训练室内设置迷宫网格3、破拆模块4、监视器27、紧急制动开关8、气体传感器26、发烟机19、应急灯20和排风扇17，气体传感器和监视器通过总线控制系统与中央控制室的主监控系统5通信；

真火训练室内设置真火模拟训练床9、真火模拟训练桌10和轰然装置16；在墙壁和天花板安装温度传感器28，温度传感器通过总线控制系统与中央控制室的主监控系统通信；

升井救援攀登训练平台设置架梯训练钢结构支架12、通道13；挂梯攀爬训练平台设置防坠挂钩1、防坠网和挂梯训练入口14；

气路子系统包括主燃气源18、安全供气阀门24、过滤装置25和点火头点燃系统；点火头点燃系统包括桌火模拟着火点21、床火模拟着火点22和轰然模拟着火点23，由中央控制室的主监控系统通过点火头点燃后开启主燃气源18，通过供气管路将可燃气排到模拟着火点的水槽中，利用气体性质浮出水面后通过点火头引燃，安全供气阀门识别安全临界点后，将关闭阀门的位置反馈在中央控制室的监视器上。

本发明还设置紧急制动子系统，包括在中央控制室、无线遥控器和火灾模拟室内、迷宫训练室设置紧急制动开关。当按下紧急制动开关将立刻切断可燃气的供应，并停止产生烟雾，同时发送信息显示在中央控制室的主监视系统上。

本发明还设置可燃气气体监测子系统，当气体传感器监测到的气体浓度达到临界点，报警信息显示在中央控制室的监视器，并显示报警传感器的位置。

本发明还设置通风子系统，当中央控制室通过总线控制系统发出指令，排风扇立即对系统进行完全净化。排风扇停止运转，系统中止，错误信息发送到中央控制室的监视器上。

本发明采用双安全监控是在系统使用过程中设计人员会将所有的重要参数一分为二分别输入到两个控制模块，

总线控制系统采用PLC控制系统双冗余设计。

本发明整体结构采用集装箱进行搭建及改造，箱体外部采用防腐处理五层喷漆工艺，保障集装箱即使在高温烘烤的环境下，长期在室外放置也不会对箱体有任何腐蚀及损坏。中央控制室在集装箱中部，控制人员可通过大屏幕或左右的观察窗对训练人员的情况实行监控。左侧有烟热迷宫搜救训练室和升井训练系统，满足了消防官兵在低能见度高温的狭小空间内搜救的训练需求。右侧的真火模拟训练室内设计并安装了模拟床火、桌火、轰然火装置，满足了消防战士模拟处理大部分火情的训练需求的同时也对消防战士的心里素质起到了大幅提升。

上述真火训练室，主要完成床火模拟训练、桌火模拟训练和轰然模拟训练。模拟着火点的点火装置和控制单元都被集成到模拟着火点的内部，并且床火模拟着火点和桌火模拟着火点都使用了水浴工艺。

1)桌火模拟训练用来模拟真实环境下的办公场合着火情景。

此火点火焰高度最高可达1.5-1.8米。控制人员可根据训练战士对水枪的应用要领，训练过程中控制人员可观察受训战士对灭火角度、喷水量、水柱形状、喷射时间进行考核，可根据实际情况对火势进行调整。

2)床火模拟训练与桌火模拟训练类似，在桌火的前提下加大了过火面积最大可模拟双人床火灾，使火焰感觉更加强烈。

3)轰燃模拟训练用来模拟真实火灾中的轰燃场景。在操作员的指挥下，按要求引燃轰燃模拟着火点。此项模拟训练了消防战士在救援时遇到关闭的房门该如何处置，控制人员可根据受训战士的操作步骤选择轰然的开启及关闭。在系统设计初期经过对空间气体中氧含量比例的严格计算后加上对供气管路管径及压力的计算与控制实现火焰遍布整个房顶的真实效果。

上述升井救援攀登训练平台中，分别携呼吸设备按不同的距离进行攀爬，匍匐，行走训练。并经由匍匐训练后由屋顶舱口进入火灾模拟室内部。在匍匐训练层内的障碍栏可以任意组装，从而构成不同的训练路径。声光效果系统会被集成到爬行训练层，从而保证训练效果的真实性，内部排风扇在紧急情况下迅速使该区域充满新鲜空气，侧门可以保证能将人员从爬行训练层中营救出去。在爬行过程中通过在迷宫网格间设立破拆模块。高空速降区预制安装了防坠挂钩，队员在训练前需安装防坠差速器以防训练中的危险。

上述挂梯攀爬训练平台中，在挂梯攀爬区域设置三层入口，通过挂钩梯方式进入各层内部以模拟训练挂梯攀爬能力。在训练装置的中部架设的防坠网确保避免了训练过程中意外的发生。

主监控系统，整个系统内使用的总线控制系统，系统启动前先进行自我诊断，当所有自检功能成功完成后，系统自动执行火灾模拟室空气净化功能。只有当这些自动功能执行完成后，系统才能进入安全操作模式状态并等待启动命令。本系统采用双安全监控系统，此设计为保证只有在双模块工作良好是系统才能正常运行，杜绝了使用过程中一旦一个监控系统失灵对整体的安全保障的缺失。

气路子系统中，主燃气源放置在安全且隔离的位置，可燃气体通过汇流减压输入到主管道内。主管道内的管路管径及动静态的减压压力经过严格的计算，主管路设有过滤装置保证了气路内的气体质量。它们能够识别收到的信号，这些信号表明点火装置点火是否成功。在主监控器上也会显示点火装置的状态。

上述紧急制动子系统，在中央控制室，无线遥控器和火灾模拟室内、迷宫训练室均设置有紧急制动开关。当按下紧急制动开关将立刻切断可燃气的供应，并停止产生烟雾，同时发送“紧急制动”的信息到主监控器上。

上述可燃气气体监测子系统，这个系统独立于中央控制系统，24小时运行。如果任何气体传感器监测到的气体浓度达到L.E.L(最低爆炸级)的10％，报警信息就会在中央控制室的主监视器上显示，并且显示报警传感器的位置。此时通风系统也将启动。如果气体浓度达到最低爆炸级的25％，供气系统将自动关闭，电脑屏幕上将显示相关的信息。这种危险的场合也将采用声音报警的形式告知控制室。通风系统也将全力运行并且快速达到最大通风能力，直到气体的浓度低于报警级别。

上述通风子系统，根据房间的大小及合理选配排风扇，以保证在燃烧过程中密闭的环境内有足够的氧气供给燃烧，遍布在房间各处及火点周围的可燃气探头一旦检测到有可燃气体泄漏或烟热训练过程中训练人员感到不适时可随时按紧急制动按钮，排风系统将自动开启，足以保证在最短时间内将室内空气置换。

上述主监控系统中的主监视器，是整个系统的核心部分，它控制所有子系统的工作。

综上所述，本系统根据国际上现有标准，达到训练安全、可靠，训练项目多样化，集成化，自动化可模拟各种火焰场景，达到真实的火灾模拟训练；让受训人员可通过真火训练直面火灾，理解和体验火灾烟雾现场的实际情况，培养消防及应急救援人员的真实火场心理，现场指挥、装备、使用和战术的运用等能力，使得人与装备能达到最佳的配合，不仅提高了装备的使用效果，更重要的是提高了整个队伍的战斗力，从根本上改变我国目前单一落后的训练方式。

以上内容仅为本发明的一种较佳的实施例和使用说明，并没有对本发明做任何形式上的限制。对于所属领域内的专业技术人员，为了实现同样的技术目标，也可以在上述说明的启示下，通过对本发明中某些零部件的修改而形成新的技术方案。在此特别指出，凡是未脱离本发明技术实质的任何修改及变更，均包含在本发明所要保护的范围之内。

Claims (2)

1.一种移动式真火模拟训练系统，其特征在于，包括集装箱及设置其内的烟热迷宫搜救训练室、中央控制室、真火训练室和气路子系统；中央控制室设置在中间；上、下两层设置的烟热迷宫搜救训练室在左侧，所述真火训练室设置在右侧；所述上层烟热迷宫搜救训练室的顶部设置升井救援攀登训练平台和挂梯攀爬训练平台，升井救援攀登训练平台和挂梯攀爬训练平台通过屋顶舱口与集装箱内相通；所述中央控制室设置主监控系统，主监控系统包括主监视器、无线遥控器、话筒和紧急制动开关；

所述烟热迷宫搜救训练室和真火训练室内分别设置紧急制动开关；

烟热迷宫搜救训练室内设置迷宫网格(3)、破拆模块(4)、监视器(27)、紧急制动开关(8)、气体传感器(26)、发烟机(19)、应急灯(20)和排风扇(17)，气体传感器和监视器通过总线控制系统与中央控制室的主监控系统(5)通信；

真火训练室内设置真火模拟训练床(9)、真火模拟训练桌(10)和轰然装置(16)；在墙壁和天花板安装温度传感器(28)，温度传感器通过总线控制系统与中央控制室的主监控系统通信；

升井救援攀登训练平台设置架梯训练钢结构支架(12)、通道(13)；挂梯攀爬训练平台设置防坠挂钩(1)、防坠网和挂梯训练入口(14)；

气路子系统包括主燃气源(18)、安全供气阀门(24)、过滤装置(25)和点火头点燃系统；点火头点燃系统包括桌火模拟着火点(21)、床火模拟着火点(22)和轰然模拟着火点(23)，由中央控制室的主监控系统通过点火头点燃后开启主燃气源(18)，通过供气管路将可燃气排到模拟着火点的水槽中，利用气体性质浮出水面后通过点火头引燃，安全供气阀门识别安全临界点后，将关闭阀门的位置反馈在中央控制室的监视器上。

2.根据权利要求1所述的一种移动式真火模拟训练系统，其特征在于，模拟着火点燃使用了水浴燃烧工艺。通过将燃烧管路安装埋放在设计好的水槽内，火焰燃烧时可燃气体通过压力释放至水内在均匀蒸发至空气中点燃。