CN105651974A - 煤矿井下热环境仿真气候室及测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种煤矿井下热环境仿真气候室及测试方法，所述仿真气候室设有控制柜、第一计算机、温湿系统、新风系统、模拟风系统、人体微气侯采集系统、报警系统、人体生理指标测试系统；所述仿真气候室由实验准备间、测试间和设备间组成；采用如本发明所述仿真气候室的测试方法，包括4个步骤。有益的技术效果：本发明能对矿用个体防护降温服及其降温服防护性能主、客观评价的仿真气候室。本发明可以较真实的模拟煤矿井下热湿环境，提供较准确的数据，避免现场环境测试时对环境的不可控制性，满足实际工作的需要。
Description
技术领域
本发明属于煤矿安全设备技术领域，具体为煤矿井下热环境仿真气候室及测试方法。
技术背景
随着煤矿矿井开采深度逐渐增加，综合机械化程度不断提高，地热和井下设备向井下空气散发的热量显著增加，高温矿井越来越多。高温热害已成为继水、火、瓦斯、煤尘、顶板5大自然灾害后的第6大自然灾害。矿工长期在矿井下热害环境中作业，人的中枢神经系统特别容易失调，从而造成人精神恍惚、疲劳、浑身无力、昏昏沉沉，这不仅严重危害了矿工身体健康，还成为诱发事故的重要因素。
为保障煤矿职工的身心健康，《煤矿安全规程》第一百零二条明确规定：“生产矿井采掘工作面空气温度不得超过26℃，机电设备峒室的空气温度不得超过30℃。当空气温度超过规定时，必须缩短超温地点工作人员的工作时间，并给予高温保健待遇”。
秉承“以人为本”的理念，研究者已开发出投资少、见效快、运行经济、高效节能的各种热防护服，应用范围已从航空、航海，逐步扩展到野战、生化、消防、交通、冶金、核工业、医疗和体育等领域。但目前煤炭行业并没有得到广泛应用，主要原因有：1、由于煤矿行业是一个及其特殊的行业，作业环境非常恶劣，作业环境对人体有哪些危害，危害程度如何，至今仍然没有具体、详细的研究可供参考。因此市场上并没有现成的热防护服可直接应用。2、因为煤炭行业的特殊性，许多热防护服研究者对煤炭行业热环境并不熟悉。3、研发出来的热防护服到底适不适合此行业，由于煤炭行业的危险性又不能直接拿到煤矿井下试用，缺少中试环节。以上3点限制了煤炭行业热防护服的开发研究及广泛应用。国外学者实验结果表明，当使用水冷却工作服时，人体出汗率可减少25%。当使用空气冷却服时，人体出汗率可减少35%，即使温度高达40℃，这种工作服仍可将温度调节到合适人体的温度。而目前煤矿行业多采用地面集中制冷、冷却、排热布置方式，存在“投资大、工期长、损耗高、效率低、运行成本高、降温效果不明显”等问题。要想使热防护服在煤炭行业广泛应用，就要缩小研发与现场之间的距离。仿真气候室是以各种模拟手段，人为地制造出与自然界和特殊环境条件下的环境气候条件相近的密闭空间，它不受地理、季节等自然条件的限制，并能缩短研发的周期，成为科研、教学和生产的一种重要设备。
发明内容
基于以上考虑，本发明提出一种用于实验、研究煤矿井井下热湿环境对人体健康危害、矿用个体防护降温服及其降温服防护性能主、客观评价的仿真气候室。它可以较真实的模拟煤矿井下热湿环境，提供较准确的数据，避免现场环境测试时对环境的不可控制性，满足实际工作的需要。
煤矿井下热环境仿真气候室，在仿真气候室内设有控制柜1、第一计算机2、温湿系统4、新风系统5、模拟风系统6、人体微气侯采集系统7、报警系统8、人体生理指标测试系统9。其中，
温湿系统4、新风系统5、模拟风系统6、人体微气侯采集系统7分别与控制柜1相连接。人体生理指标测试系统9与第一计算机2相连接。由操作人员通过控制柜1向温湿系统4、新风系统5、模拟风系统6下达工作参数指令。
温湿系统4负责对仿真气候室内的湿度和温度进行采样，并反馈至控制柜1。温湿系统4在控制柜1的控制下，调节仿真气候室内的湿度和温度。
新风系统5负责对仿真气候室内的含氧量进行采样，并反馈至控制柜1。新风系统5在控制柜1的控制下，向仿真气候室输送氧气。
模拟风系统6在控制柜1的控制下，模拟煤矿井下通风情况。
人体微气侯采集系统7、人体生理指标测试系统9对仿真气候室内的实验人员进行信号采集，其中，由人体微气侯采集系统7采集到的信号传递至控制柜1，由人体生理指标测试系统9采集到的信号传递至第一计算机2。
报警系统8对仿真气候室内的湿度、温度和氧气浓度进行采样并反馈至控制柜1。当报警系统8检测到仿真气候室内的湿度、温度或氧气浓度超过人工设定的报警值时，控制柜1报警。
进一步说，所述的煤矿井下热环境仿真气候室呈矩形，由实验准备间、测试间和设备间组成。
在仿真气候室的外部设有实验准备间，测试间一端设有设备间。
实验准备间隔成观察间、更衣间和缓冲间。其中观察间与更衣间之间、更衣间与缓冲间之间、缓冲间与测试间之间均设有常闭门。
在观察间与测试间之间的墙壁上设有观察窗。
设备间被分割成里间和外间。里间与外间之间设有常闭门。在测试间与里间之间的墙壁上设有第一回风口，在第一回风口上配有百叶窗。在测试间与外间之间的墙壁的上设有第二回风口、出风口，在第二回风口上配有具有透气栅格的门。该具有透气栅格的门常闭。
在测试间内设有人体微气侯采集系统7、报警系统8、人体生理指标测试系统9、和暖体出汗假人测试系统11。
在设备间内设温湿系统4、新风系统5、模拟风系统6。在测试间的顶部设有孔板。孔板上方的空间与里间相通。测试间内的气流经百叶窗流入里间。经温湿系统4、新风系统5的加湿、加热处理后，气流由测试间顶部孔板出风。
模拟风系统6包括模拟风道、整流风道、变频轴流风机三部分。变频轴流风机设置在外间中，模拟风道62、整流风道61设置在测试间中。模拟风道62的一端经整流风道61、出风口与变频轴流风机相连。，模拟风道62、整流风道61均设立在测试间内的钢化玻璃墙隔离而成。测试间内的气流经具有透气栅格的门流入外间，进入外间的气流被变频轴流风机吸入后，形成模拟风，且依次经过出风口、整流风道61、模拟风道62进入测试间。
新风系统5与仿真气候室的室外相通，当仿真气候室内的含氧量不足时，由新风系统5将室外的新鲜空气抽入，补充氧气。
采用如本发明所述煤矿井下热环境仿真气候室的测试方法，按如下步骤操作：
步骤1：通过控制柜1设定温湿系统4、新风系统5、模拟风系统6的工作参数。设定报警系统8的报警参数。
将人体微气侯采集系统7与控制柜1连接。
将人体生理指标测试系统9与第一计算机2连接。穿着降温服的实验人员在智能化跑步机上模拟煤矿井下工人不同劳动轻度。
将暖体出汗假人测试系统11与第二计算机3连线，暖体出汗假人穿上所测试降温服。
步骤2：启动温湿系统4、新风系统5、模拟风系统6，令测试间的湿度、温度和氧气浓度符合控制柜1的指令。
收集人体微气侯采集系统7、人体生理指标测试系统9、将暖体出汗假人测试系统11的检测数据。
步骤3：穿着降温服的实验人员在检测室里的智能跑步机上模拟不同劳动强度。
通过控制柜1、第一计算机2、第二计算机3收集并储存人体微气侯采集系统7、人体生理指标测试系统9、将暖体出汗假人测试系统11的检测数据。
步骤4：由报警系统8检测仿真气候室的测试间的湿度、温度和氧气浓度并反馈至控制柜1，如超过设定值，由控制柜1内的声光报警器报警，为了实验人员安全立即结束实验，反之实验继续，直至完成全部的监测项目。
有益的技术效果
本发明可以较真实的模拟煤矿井下热湿环境，提供较准确的数据，避免现场环境测试时对环境的不可控制性，满足实际工作的需要。本发明能对矿用个体防护降温服及其降温服防护性能主、客观评价的仿真气候室。
本发明的技术优点还表现在如下方面：
（1）较真的模拟煤矿井下热湿环境，为科研工作者研究煤矿井下作业环境对人体危害及煤矿行业个体防护装备的应用提供中试环节。
（2）该气候室可对个体防护降温服的防护效果进行主、客观评价。
（3）实验人员在气候室内模拟煤矿井下高强度劳动不会影响室内温湿度变化。
（4）新风量依据5个实验人员同时在气候室内模拟煤矿井下高强度劳动的设计，可以确保实验人员在模拟不同劳动强度时氧气需求量。
附图说明
图1是本发明设备之间连接示意图。
图2是本发明的仿真气候室的布局示意图。
具体实施方式
现结合附图详细说明本发明的结构特点。
参见图1，煤矿井下热环境仿真气候室，仿真气候室设有控制柜1、第一计算机2、温湿系统4、新风系统5、模拟风系统6、人体微气侯采集系统7、报警系统8、人体生理指标测试系统9。其中，
温湿系统4、新风系统5、模拟风系统6、人体微气侯采集系统7分别与控制柜1相连接。人体生理指标测试系统9与第一计算机2相连接。由操作人员通过控制柜1向温湿系统4、新风系统5、模拟风系统6下达工作参数指令。
温湿系统4负责对仿真气候室内的湿度和温度进行采样，并反馈至控制柜1。温湿系统4在控制柜1的控制下，调节仿真气候室内的湿度和温度。
新风系统5负责对仿真气候室内的含氧量进行采样，并反馈至控制柜1。新风系统5在控制柜1的控制下，向仿真气候室输送氧气。
模拟风系统6在控制柜1的控制下，模拟煤矿井下的送风状态。
人体微气侯采集系统7、人体生理指标测试系统9对仿真气候室内的实验人员进行数据采集，其中，由人体微气侯采集系统7采集到的数据传递至控制柜1，人体生理指标测试系统9采集到的数据传递至第一计算机2。
报警系统8对仿真气候室内的湿度、温度和氧气浓度进行采样并反馈至控制柜1。当报警系统8检测到仿真气候室内的湿度、温度或氧气浓度超过人工设定的报警值时，由控制柜1直接报警。
参见图1，进一步说，仿真气候室设有第二计算机3和暖体出汗假人测试系统11。暖体出汗假人负责对降温服的热阻、湿阻、透湿指数进行检测，并将检测的结果反馈至与之相连的第二计算机3。
在温湿系统4、新风补偿系统4、模拟风系统6综合作用下，暖体出汗假人11可取代真人，全身设置18个传感器，通过第二计算机3实时采集暖体出汗假人11的18个部位的温湿度。通过第二计算机3计算服装热阻、湿租、透湿指数等指标，客观评价降温服的舒适性。
进一步说，控制柜1的型号为IRV智能控制系统。控制柜1具有自动控制或手动控制的双重操作功能，可以根据室内温度、湿度的测量值，自动对环境室进行制冷、加热、加湿或者除湿。
当控制柜1处于自动控制状态时：首先通过人工的方式向控制柜1输入环境参数。控制柜1根据接受到的环境参数、以及温湿系统4、新风系统5实时反馈的数据，分别实时控制温湿系统4、新风系统5、模拟风系统6的工作。
当控制柜1处于手动控制状态时：控制柜1将人工输入环境参数实时传递至温湿系统4、新风系统5、模拟风系统6。
参见图1，进一步说，温湿系统4包括数码涡旋制冷压缩机41、远红外辐射加热板42、电极加湿器43、温度传感器和湿度传感器。
数码涡旋制冷压缩机41、远红外辐射加热板42、电极加湿器43、温度传感器和湿度传感器由控制柜1控制。
温湿系统4所能够提供的环境工况为：温度：10~45℃，精度±0.5℃。湿度：40%~99%RH，精度±5%同时实验期间受试人员做高强度运动以模仿矿工劳动强度，因此在实验室设计考虑了其对温湿度的影响。
温湿系统4的制冷除湿功能采用数码涡旋制冷压缩机41的数码涡旋技术代替传统的定频压缩制冷技术，可有效地解决能量调节的问题，实现实时变工况能量调节，降低运行能耗。
温湿系统4的制热功能是采用远红外辐射加热板的形式，出风方式为顶部孔板出风，通过与制冷系统的循环风机公用，实现给房间的加热功能。加湿功能采用电极加湿器，将电极棒插入电极罐水面下，接通电源，借助水中的离子移动将水加热至沸腾，产生水蒸汽的产生量加湿量大小则取于电极罐中水位的高低，即电极棒插入水中的深度或面积，蒸汽喷杆均匀分布于空调箱或风管中，经空气吸收而达到加湿的目的。
参见图1，进一步说，新风系统5包括新风换气机和含氧量检测装置，氧气传感器设在气候室内。当仿真气候室内的氧气浓度低于18%时，新风系统抽入新鲜空气，补充氧气。新风换气量可以同时满足5个人在气候室内模拟高劳动强度时的供氧需要。
新风系统5的新风换气量为500m3/h~1500m3/h。
优选的方案是，新风系统5提供两个换气量：600m3/h的换气量和1200m3/h的换气量，每分钟的供给风量不少于4m3，可满足5个人同时实验的需求。
参见图1，进一步说，模拟风系统6包含变频轴流风机、模拟风道、整流风道，实现0~8m/s的模拟风速，能够模拟采煤工作面、掘进中的煤巷和半煤巷风速的风速环境（0.25m/s~4m/s）。
模拟风系统6包括。整流风道61和模拟风道62采用8mm厚钢化玻璃制成。
参见图1，进一步说，人体微气侯采集系统7用于采集处于仿真气候室内实验人员的皮肤温度及其服装微气候温度。人体微气侯采集系统7包含5套人体微气侯采集子系统。每个人体微气侯采集子系统均包括6个温度传感器，量程为0~60℃，精度为±0.1℃。每隔10秒（可以依据需要设定），采集一次数据，并存储。人体微气候采集系统7采集人体6个点皮肤温度，
通过控制柜1可人工设定温度、湿度、氧气浓度超限报警条件。同时实验人员在实验过程中如有不适，可以直接按仿真气候室内的红色呼救按钮报警，室外声光报警器响，提醒室外管理人员注意。
参见图1，进一步说，人体生理指标测试系统9负责采集处于仿真气候室内实验人员的生理参数。所述人体生理指标测试系统9采集的生理参数包括运动强度、能耗、血压、心率。所述人体生理指标测试系统9为具有人体参数采集功能的跑步机BX-IRP-100，在运动过程中，除测试客观指标外，实验人员需填写主观感受。｝人在运动过程中，除测试客观指标外，实验人员需填写主观感受。
人体生理指标测试系统9为中科院生产的BX-IRP-100型智能跑步机。
在测试中，在温湿系统4、新风补偿系统4、模拟风系统6综合作用下，实验人员在不同温度、湿度、风速工况下，通过智能化跑步机模拟煤矿井下不同工种劳动强度，由第一计算机2根据人体生理指标测试系统9反馈的生理参数的变化情况，客观统计显示高温、高湿环境对人体健康的影响，及降温服对高温、高湿的防护效果。
参见图2，进一步说，所述仿真气候室，呈矩形，由实验准备间、测试间和设备间。
在仿真气候室外设有实验准备间，在仿真气候室内设有设备间，
实验准备间被隔成观察间、更衣间和缓冲间。观察间与更衣间之间、更衣间与缓冲间之间、缓冲间与测试间之间均设有常闭门。
在观察间与测试间之间的墙壁上设有观察窗。
设备间被分割成里间和外间。里间与外间之间设有常闭门。在测试间与里间之间的墙壁上设有第一回风口，在第一回风口上配有百叶窗。在测试间与外间之间的墙壁的上设有第二回风口、出风口，在第二回风口上配有具有透气栅格的门。该具有透气栅格的门常闭。
在测试间内设有人体微气侯采集系统7、报警系统8、人体生理指标测试系统9、和暖体出汗假人测试系统11。
在设备间的里间内设有温湿系统4、新风系统5。在测试间的顶部设有孔板。孔板上方的空间与里间相通。测试间内的气流经百叶窗流入里间。经温湿系统4、新风系统5的加湿、加热处理后，气流由测试间顶部孔板出风。
模拟风系统6包括模拟风道62、整流风道61、和变频轴流风机三部分。变频轴流风机设置在外间中，模拟风道62、整流风道61设置在测试间中。模拟风道62的一端经整流风道61、出风口与变频轴流风机相连。模拟风道62、整流风道61均由设立在测试间内的钢化玻璃墙隔离而成。测试间内的气流经具有透气栅格的门流入外间，进入外间的气流被变频轴流风机吸入后，形成模拟风，且依次经过出风口、整流风道61、模拟风道62进入测试间。
温湿系统4内设的数码涡旋制冷压缩机41、远红外辐射加热板42、电极加湿器43在控制柜1的指令下，对进入循环通道的空气分别进行制冷、加热、加湿及除湿。
新风系统5与仿真气候室的室外相通，当仿真气候室内的含氧量不足时，由新风系统5补充新风，增加氧气含量。
模拟风系统6内的变频轴流风机在控制柜1的指令下，模拟煤矿井下风速。
采用本发明所述的煤矿井下热环境仿真气候室的测试方法，按如下步骤操作：
步骤1：通过控制柜1设定温湿系统4、新风系统5、模拟风系统6的工作参数。设定报警系统8的报警参数。
温度设置范围在10~45℃，为了准确控制室内温度，还设置实验室内温度异常报警范围差值。实验室室内温度超出此范围后，监控系统会提示告警。
湿度设置范围在40%~99%。
新风加载量分为高速换气量：1200m3/h、低速换气量：600m3/h两档。
为保证室内O2含量，保证人身安全，可以根据室内人员活动量设置O2安全浓度，当室内O2含量低于此目标值时，自动开启新风，还可以设置O2浓度告警条件值，当室内O2浓度低于设定条件时，仿真测试室外的声光报警器就会响，保证实验人员的安全。
设置本发明的参数后，各模块均可在20分钟内达到设定值。
人体微气侯采集系统7由控制柜1控制。
将人体生理指标测试系统9与第一计算机2连接。穿着降温服的实验人员在智能跑步机上模拟不同劳动强度。
将暖体出汗假人测试系统11与第二计算机3连线，暖体出汗假人穿上所测试降温服。
步骤2：启动温湿系统4、新风系统5、模拟风系统6，令测试间的湿度、温度和氧气浓度符合控制柜1的指令。
收集人体微气侯采集系统7、人体生理指标测试系统9、将暖体出汗假人测试系统11的检测数据。
步骤3：穿着降温服的实验人员在气候室内通过智能跑步机模拟不同劳动强度。
通过控制柜1、第一计算机2、第二计算机3采集并储存人体微气侯采集系统7、人体生理指标测试系统9、暖体出汗假人测试系统11的检测数据。
步骤4：由报警系统8检测仿真气候室的测试间的湿度、温度和氧气浓度，如超过设定值，控制柜1内的声光报警器报警，为了实验人员安全立即结束实验，反之实验继续，直至完成全部的监测项目。
进一步说，实验人员在进入仿真实验室前，依次测试血压、心电图、心率、肺活量、体重、采血，然后戴上心率表，在额头、颈部、前胸左右、后背左右共6个地方贴上人体微气候采集系统的传感器，穿上煤矿工人日常工作服或矿用降温服。
随后，在休息室稍事休息10分钟后进入测试室。
在实验室过程中，实验人员通过室内智能跑步机模拟不同劳动强度，如身体出现不适及时按响红色报警按钮，室内人员每半个小时填写一次主观感受调查表。每次实验时间为2个小时，实验结束后，上述所有指标均再次测试，根据实验前后人体生理、生化指标的的变化情况，分析矿井热环境对人体健康的危害程度，及穿着矿用降温服后在缓解人体受到危害起到的作用。
Claims (10)
1.煤矿井下热环境仿真气候室，其特征在于：在仿真气候室内设有控制柜（1）、第一计算机（2）、温湿系统（4）、新风系统（5）、模拟风系统（6）、人体微气侯采集系统（7）、报警系统（8）、人体生理指标测试系统（9）；其中，
温湿系统（4）、新风系统（5）、模拟风系统（6）、人体微气侯采集系统（7）分别与控制柜（1）相连接；人体生理指标测试系统（9）与第一计算机（2）相连接；由操作人员通过控制柜（1）人机交互界面设定向温湿系统（4）、新风系统（5）、模拟风系统（6）工作参数；
温湿系统（4）负责对仿真气候室内的湿度和温度进行采样，并反馈至控制柜（1）；温湿系统（4）在控制柜（1）的控制下，调节仿真气候室内的湿度和温度；
新风系统（5）负责对仿真气候室内的含氧量进行采样，并反馈至控制柜（1）；新风系统（5）在控制柜（1）的控制下，向仿真气候室输送氧气；
模拟风系统（6）在控制柜（1）的控制下，模拟井下的送风状态；
人体微气侯采集系统（7）、人体生理指标测试系统（9）对仿真气候室内的实验人员进行信号采集，其中，由人体微气侯采集系统（7）采集到的信号传递至控制柜（1），由人体生理指标测试系统（9）采集到的信号传递至第一计算机（2）；
报警系统（8）对仿真气候室内的湿度、温度和氧气浓度进行采样并反馈至控制柜（1）；当报警系统（8）检测到仿真气候室内的湿度、温度或氧气浓度超过人工设定的报警值时，控制柜（1）报警。
2.如权利要求1所述的煤矿井下热环境仿真气候室，其特征在于：在仿真气候室内设有第二计算机（3）和暖体出汗假人测试系统（11）；其中，暖体出汗假人测试系统（11）负责对降温服的热阻、湿阻、透湿指数客观指标进行检测，并将检测的结果反馈至与之相连的第二计算机（3）。
3.如权利要求1所述的煤矿井下热环境仿真气候室，其特征在于：控制柜（1）的型号为IRV智能控制系统；控制柜（1）具有自动控制或手动控制的双重操作功能；
当控制柜（1）处于自动控制状态时：首先通过人工的方式向控制柜（1）输入环境参数；控制柜（1）根据接受到的环境参数、以及温湿系统（4）、新风系统（5）实时反馈的数据，分别实时控制温湿系统（4）、新风系统（5）、模拟风系统（6）的工作；
当控制柜（1）处于手动控制状态时：控制柜（1）将人工输入环境参数实时传递至温湿系统（4）、新风系统（5）、模拟风系统（6）。
4.如权利要求1所述的煤矿井下热环境仿真气候室，其特征在于：温湿系统（4）包括数码涡旋制冷压缩机（41）、远红外辐射加热板（42）、电极加湿器（43）、温度传感器和湿度传感器；数码涡旋制冷压缩机（41）、远红外辐射加热板（42）、电极加湿器（43）、温度传感器和湿度传感器由控制柜（1）控制。
5.如权利要求1所述的煤矿井下热环境仿真气候室，其特征在于：新风系统（5）包括新风换气机和含氧量检测装置，在气候室内设含氧量检测装置；当仿真气候室内的氧气浓度低于18%时，新风换气机补充新风，增加氧气含量。
6.如权利要求1所述的煤矿井下热环境仿真气候室，其特征在于：模拟风系统（6）包含变频轴流风机、模拟风道、整流风道，实现0~8m/s的模拟风速。
7.如权利要求1所述的煤矿井下热环境仿真气候室，其特征在于：人体微气侯采集系统（7）用于采集处于仿真气候室内人员的皮肤温度及其皮肤与服装之间的微气候温度；
人体微气侯采集系统（7）共5套，每套包含6个温度传感器，可同时测试每个实验人员6个点的皮肤温度或服装微气候温度；报警系统（8）的型号为LTE-1101J。
8.如权利要求1所述的煤矿井下热环境仿真气候室，其特征在于：人体生理指标测试系统（9）负责采集处于仿真气候室内实验人员的客观生理参数；所述人体生理指标测试系统（9）采集的生理参数包括运动强度、能耗、血压、心率；所述人体生理指标测试系统（9）为具有人体参数采集功能的跑步机；
由第一计算机（2）根据人体生理指标测试系统（9）反馈的生理参数的变化情况，客观统计显示高温、高湿环境对人体健康的影响，及降温服对高温、高湿的防护效果。
9.如权利要求1所述的煤矿井下热环境仿真气候室，其特征在于：
所述仿真气候室被分隔实验准备间、测试间和设备间；
在仿真气候室的一端设有人员进出通道，在仿真气候室的另一端设有设备间，人员进出通道与设备间之间为测试间；
实验准备间被隔成观察间、更衣间和缓冲间；其中，观察间与仿真气候室的外部相通；观察间与更衣间之间、更衣间与缓冲间之间、缓冲间与测试间之间均设有常闭门；
在观察间与测试间之间的墙壁上设有观察窗；
设备间被分割成里间和外间；里间与外间之间设有常闭门；在测试间与里间之间的墙壁上设有第一回风口，在第一回风口上配有百叶窗；在测试间与外间之间的墙壁的上设有第二回风口、出风口，在第二回风口上配有具有透气栅格的门；该具有透气栅格的门常闭；
在测试间内设有人体微气侯采集系统（7）、报警系统（8）、人体生理指标测试系统（9）、和暖体出汗假人测试系统（11）；
在设备间的里间内设有温湿系统（4）、新风系统（5）；在测试间的顶部设有孔板；孔板上方的空间与里间相通；测试间内的气流经百叶窗流入里间；经温湿系统（4）、新风系统（5）的加湿、加热处理后，气流由测试间顶部孔板出风；
模拟风系统（6）包括模拟风道（62）、整流风道（61）、和变频轴流风机三部分；变频轴流风机设置在外间中，模拟风道（62）、整流风道（61）设置在测试间中；模拟风道（62）的一端经整流风道（61）、出风口与变频轴流风机相连；，模拟风道（62）、整流风道（61）均由设立在测试间内的钢化玻璃墙隔离而成；
测试间内的气流经具有透气栅格的门流入外间，进入外间的气流被变频轴流风机吸入后，形成模拟风，且依次经过出风口、整流风道（61）、模拟风道（62）进入测试间；
温湿系统（4）内设数码涡旋制冷压缩机（41）、远红外辐射加热板（42）、电极加湿器（43），且在控制柜（1）的指令下，对测试间内进行制冷、加热、加湿及除湿；
新风系统（5）与仿真气候室的室外相通，当仿真气候室内的含氧量不足时，由新风系统（5）将室外的新鲜空气抽入室内，补充氧气；
模拟风系统（6）的变频轴流风机由控制柜（1）控制，模拟煤矿井下风速。
10.采用如权利要求1至9所述的煤矿井下热环境仿真气候室的测试方法，其特征在于：按如下步骤操作：
步骤1：通过控制柜（1）设定温湿系统（4）、新风系统（5）、模拟风系统（6）的工作参数；设定报警系统（8）的报警参数；
将人体微气侯采集系统（7）由控制柜（1）控制；
人体生理指标测试系统（9）由第一计算机（2）控制；穿着降温服的实验人员在智能化跑步机上模拟煤矿井下工人不同劳动强度；
暖体出汗假人测试系统（11）由第二计算机（3）控制，给暖体出汗假人穿上所测试降温服；
步骤2：启动温湿系统（4）、新风系统（5）、模拟风系统（6），令测试间的湿度、温度和氧气浓度符合在控制柜（1）人机交互界面设定的参数值；
采集人体微气侯采集系统（7）、人体生理指标测试系统（9）、暖体出汗假人测试系统（11）的检测数据；
步骤3：穿着降温服的实验人员在气候室内通过智能跑步机模拟不同的劳动强度；
通过控制柜（1）、第一计算机（2）、第二计算机（3）采集并储存人体微气侯采集系统（7）、人体生理指标测试系统（9）、将暖体出汗假人测试系统（11）的检测数据；
步骤4：由报警系统（8）检测仿真气候室的测试间的湿度、温度和氧气浓度并反馈至控制柜（1），如超过设定值，由控制柜（1）内的声光报警器报警，为了实验人员安全立即结束实验，反之实验继续，直至完成全部的监测项目。
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