CN107823831A - 一种仿真手提式灭火器 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种仿真手提式灭火器，属于消防灭火模拟教具技术领域，包括与真实手提式灭火器的外形和功能相同的筒体、喷管、器头阀体、压力表、压把、提把、保险销和铭牌；还包括多个外部控件、喇叭、电源管理模块、传感单元、无线通信模块、电源模块、主控电路模块以及发光模块。本发明通过声、光、电的方式模拟出灭火器在不同作用压力下灭火剂的不同喷射效果，以及通过模拟压力表模拟出了灭火器内部的压力状况，使得模拟操作灭火器的过程更加真实、准确、高效，具有仿真程度高、功能完善、维护简单、可重复使用等特点，可以广泛应用于灭火器的使用教学中。
Description
技术领域
本发明属于消防灭火模拟教具技术领域，特别涉及一种仿真手提式灭火器，用于消防灭火的模拟演练或宣传实践。
背景技术
灭火器特别是手提式灭火器作为常用的灭火器具在我们日常生活中随处可见，依据《中华人民共和国消防法》的要求，公共场所如所有的商场，超市及各种公司、图书馆、汽车上等公共场所都必须备有灭火器。目前的手提式灭火器主要由筒体、喷管、器头阀体、压力表(除二氧化碳灭火器)、压把、提把、保险销、铭牌以及内部灭火剂和灭火剂喷射系统构成。虽然灭火器如此常见，但是由于某些原因，真正使用、操作过灭火器的人却不多，甚至有人在发生火灾时，拿到了灭火器却不知如何使用，从而使本可以被扑灭的火源酿成灾难。
为了普及灭火器的使用方法，相关部门会定期安排专业人员对公众进行消防知识宣传，并组织消防演练。但是，由于目前常见的灭火器都是一次性的，当灭火器腔体内部的灭火剂喷射光以后，只能由专业厂家回收并重新罐装，因此造成灭火器的使用成本高，导致公众在学习如何使用灭火器时只能获得感官认识，而无法真实体验如何操作灭火器。
发明内容
本发明的目的是为了克服已有技术的不足之处，提出一种仿真手提式灭火器。该灭火器可以多次循环使用、成本低廉，便于在消防演练或宣传实践中让更多人真实体验如何在火灾中正确使用灭火器。
本发明采用如下技术方案：
一种仿真手提式灭火器，包括与真实手提式灭火器的外形和功能相同的筒体、喷管、器头阀体、压力表、压把、提把、保险销和铭牌；该仿真手提式灭火器还包括：
多个外部控件，包括开关键、复位键和指示灯，分别用于打开/关闭本灭火器电源、将本灭火器恢复到初始状态、以及显示当前灭火器的带电状态；
喇叭，用于模拟灭火剂喷射灭火剂时的声音；
传感单元，包括压杆、传感器和驱动器；所述压杆上端与所述压把固连，压杆下端与所述传感器连接，传感器用于检测所述压把的按压深度；所述驱动器与压力表的指针连接，用于驱动压力表指针的转动，使压力表指针转动到与筒体内压力值相应的刻度线处；
无线通信模块，用于与外部进行信息通讯；
发光模块，包括共轴设置的发光器和聚光透镜，通过该发光模块发出的强光照射轨迹仿真出实际手提式灭火器喷射灭火剂的轨迹；
电源模块，包括电池和电池的充放电保护电路，用于为整个系统的供电；
电源管理模块，与所述电源模块连接，用于为电源模块充电和显示电源模块的当前电量；
以及主控电路模块，直接或者间接的与所述传感器、驱动器、喇叭、无线通信模块、发光模块、电源模块、电源管理模块和开关键、复位键连接，该主控电路模块通过内部算法的逻辑控制，将压把的按压深度、压力表的指针示数和喇叭模拟的灭火剂喷射声音之间互相匹配同步，用于整个手提式仿真灭火器运行状况的管理。
本发明的特点及有益效果：
本发明提供的一种仿真手提式灭火器，依据国标《GB 4351.1-2005手提式灭火器》，外观与实际操作体验同真实手提式灭火器保持一致，如可根据需要将外观配置成二氧化碳灭火器、干粉灭火器和水基型灭火器等；本发明采用了电子技术，通过声、光、电的方式，用于模拟手提式灭火器的实际使用过程，具体的，可模拟出灭火器在不同作用压力下灭火剂的不同喷射效果，以及通过模拟压力表模拟出了灭火器内部的压力状况。
本发明具有仿真程度高、功能完善、维护简单、可重复使用、成本低廉的特点，可以广泛应用于灭火器的使用教学或消防演练中。
附图说明
图1为本发明整体结构的侧视图；
图2为本发明的底部结构示意图；
图3为图1的剖视图；
其中，1.筒体；2.喷管；3.器头阀体；4.压力表；5.压把；6.提把；7.保险销；8.铭牌；9.开关键；10.复位键；11.状态灯；12.电源管理模块；13.喇叭；14.压杆；15.传感器；16.驱动器；17.主控电路模块；18.无线模块；19.电源模块；20.发光模块。
具体实施方式
下面结合附图和实施例来对本发明的技术方案做进一步说明。
参照图1～图3，本发明提出的一种仿真手提式灭火器，包括：
与真实手提式灭火器的外形和功能相同的筒体1、喷管2、器头阀体3、压力表4、压把5、提把6、保险销7、铭牌8；
还包括多个外部控件，包括开关键9、复位键10和指示灯11，分别用于打开/关闭本灭火器电源、将本灭火器恢复到初始状态、以及显示当前灭火器的带电状态(灯亮为通电，灯灭为断电)；本实施例的外部控件均位于筒体1底部，或者可根据实际需要设置在筒体侧壁上；
喇叭13，用于模拟灭火剂喷射灭火剂时的声音；本实施例的喇叭位于筒体1底部，还可根据实际需要设置在筒体内部、筒体侧壁或喷管上；
传感单元，包括压杆14、传感器15和驱动器16；压杆14上端与压把5固连，压杆14下端与传感器15连接，传感器15用于检测压把5的按压深度；驱动器16与压力表4的指针连接，用于驱动压力表指针的转动，使压力表指针转动到与筒体内压力值相应的刻度线处；本实施例压杆14的上部位于筒体外，压杆14的下部、传感器15和驱动器16均位于筒体内；
无线通信模块18，用于与外部(如其他的仿真灭火教具)进行信息通讯；本实施例的无线通信模块位于筒体内部；
发光模块20，包括共轴设置的发光器和聚光透镜，通过该发光模块发出的强光照射轨迹仿真出实际手提式灭火器喷射灭火剂的轨迹；本实施例的发光模块位于喷管末端；
电源模块19，包括电池和电池的充放电保护电路，用于为整个系统供电；本实施例的电源模块位于筒体内部；
电源管理模块12，与电源模块19电连接，用于为电源模块19充电和显示电源模块19的当前电量；本实施例的电源管理模块位于筒体底部；
以及主控电路模块17，用于整个手提式仿真灭火器运行状况的管理；本实施例的主控电路模块位于筒体内部。
本发明各组成器件的具体实现方式分别说明如下：
传感单元中，压杆14的上、下端分别连接压把5和传感器15，采用但不限于常规的连杆等方式实现，用于向传感器15传递压把5的按压深度；
传感器15采用但不限于光栅传感器或位移传感器等方式实现，用于检测通过压杆14传递的压把5的按压深度(例如20％、40％、60％、80％、100％等但不限于这些按压深度状态)，并将检测到的压把按压深度转化为相应的电信号传输至主控电路模块17；
驱动器16采用但不限于微型步进马达等方式实现，与压力表4的指针相连，并受主控制电路模块17的控制驱动压力表的指针，仿真出灭火器内部灭火剂的压力和剩余情况：指针示数大，内部压力大，剩余灭火剂多；指针示数小，内部压力小，剩余灭火剂少。
电源模块19采用常规产品，满足重复充放电使用要求，并为本灭火器内的各电器件提供适合的电压，所有电压均低于安全电压36伏。
发光模块20中的发光器采用LED光珠，受主控制电路模块17的控制，使得在模拟灭火剂喷射过程中发光器发出的光线通过聚光透镜后汇聚成光斑，用于仿真灭火器的喷射路径。
无线通信模块18采用但不限于常规的WIFI模块或射频模块等方式实现。
主控电路模块17由通用的CPU控制电路板实现，直接或者间接的与传感器15、驱动器16、喇叭13、无线通信模块18、发光模块20、电源模块19、电源管理模块12和开关键9、复位键10连接；主控电路模块17通过内部算法的逻辑控制(可采用本领域常规的编程技术实现)，将压把5的按压深度、压力表4的指针示数和喇叭13模拟的灭火剂喷射声音之间互相匹配同步，用于整个手提式仿真灭火器运行状况的管理。
本仿真手提式灭火器的工作流程为：
首先按下仿真手提式灭火器的开关键9，拔出保险销7，一手提起仿真手提式灭火器的提把6，一手拿住喷管2，将发光单元20的发光口对准需要喷射的火焰根部，此时如果是带有压力表4的仿真手提式灭火器，主控电路模块17经过计算，通过驱动器16驱动压力表4的指针示数为最大值。
然后按下压把5，仿真手提式灭火器开始仿真喷射灭火剂；发光模块20发出强光，该强光照射的光斑处即为仿真手提式灭火器需要仿真喷射灭火剂的目标处；记未按压把4时按压深度表示为0，将压把4按到底时按压深度表示为100％，实际灭火器的压把按压深度从0～100％不同，喷射灭火剂的状态也不同。为了仿真出这种情况，压把5通过压杆14触发传感器15，传感器15将检测到的压把5的按压深度传递给主控电路模块17的CPU，CPU综合当前时刻压把5的按压深度和筒体1内仿真灭火剂剩余量的多少，经过计算，驱动喇叭13模仿发出实际喷射灭火剂时的声音。简单来说就是，仿真灭火剂剩余量一定的情况下，压把5的按压深度大，仿真灭火剂瞬时喷射流量大，喇叭13发出的声音大，压把5的按压深度小，仿真灭火剂瞬时喷射流量小，喇叭13发出的声音小；在压把5按压深度一定的情况下，仿真灭火剂剩余量多，喇叭13发出的声音大，仿真灭火剂剩余量少，喇叭13发出的声音小。同时，主控电路模块17通过驱动器16控制带有压力表4的仿真手提式灭火器的压力表4指针，通过示数标识出当前仿真灭火剂剩余量的多少，并且使得压力表4的示数随着喷射逐渐减小，压把5的按压深度大，压力表4指针示数减小的快，表示灭火剂消耗速度快，压把5的按压深度小，压力表4指针示数减小的慢，表示灭火剂消耗速度慢。依据国标，在压把5压下100％时，在8～13秒内仿真喷完内部灭火剂，压力表4示数变为0，实时仿真灭火器腔体内剩余灭火剂的压力。
上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用本发明的技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接用于其他场合的，均在本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种仿真手提式灭火器，包括与真实手提式灭火器的外形和功能相同的筒体、喷管、器头阀体、压力表、压把、提把、保险销和铭牌；其特征在于，该仿真手提式灭火器还包括：
多个外部控件，包括开关键、复位键和指示灯，分别用于打开/关闭本灭火器电源、将本灭火器恢复到初始状态、以及显示当前灭火器的带电状态；
喇叭，用于模拟灭火剂喷射灭火剂时的声音；
传感单元，包括压杆、传感器和驱动器；所述压杆上端与所述压把固连，压杆下端与所述传感器连接，传感器用于检测所述压把的按压深度；所述驱动器与压力表的指针连接，用于驱动压力表指针的转动，使压力表指针转动到与筒体内压力值相应的刻度线处；
无线通信模块，用于与外部进行信息通讯；
发光模块，包括共轴设置的发光器和聚光透镜，通过该发光模块发出的强光照射轨迹仿真出实际手提式灭火器喷射灭火剂的轨迹；
电源模块，包括电池和电池的充放电保护电路，用于为整个系统的供电；
电源管理模块，与所述电源模块连接，用于为电源模块充电和显示电源模块的当前电量；
以及主控电路模块，直接或者间接的与所述传感器、驱动器、喇叭、无线通信模块、发光模块、电源模块、电源管理模块和开关键、复位键连接，该主控电路模块通过内部算法的逻辑控制，将压把的按压深度、压力表的指针示数和喇叭模拟的灭火剂喷射声音之间互相匹配同步，用于整个手提式仿真灭火器运行状况的管理。
2.根据权利要求1所述的仿真手提式灭火器，其特征在于，所述传感器采用光栅传感器或位移传感器。
3.根据权利要求1所述的仿真手提式灭火器，其特征在于，所述驱动器采用微型步进马达。
4.根据权利要求1所述的仿真手提式灭火器，其特征在于，所述无线通信模块采用WIFI模块或射频模块。
5.根据权利要求1所述的仿真手提式灭火器，其特征在于，所述主控电路模块由通用的CPU控制电路板实现。
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