CN113823138A - 真火训练远程控制系统、方法及介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种真火训练远程控制系统，包括观察室和模拟训练室，观察室用于对模拟训练室的内部情况进行监测，观察室内设有PLC控制器，模拟训练室外设有燃气罐，燃气罐上连接有燃气管道，燃气管道上设有燃气阀和伺服阀，伺服阀与PLC控制器电性连接，燃气管道的一端设有点火控制装置，模拟训练室内设有点火风扇，模拟训练室内设有安全检测装置，安全检测装置与PLC控制器电性连接。本申请具有事先设定伺服阀的压力值从而控制燃气的释放量，从而调节火势的大小，安全检测装置可以对模拟训练室内部的环境情况进行监测，并对可能产生的危险情况进行提前预知并对其采用相应的方法，从而确保消防训练的安全的效果。

Description

真火训练远程控制系统、方法及介质

技术领域

本申请涉及消防训练的技术领域，尤其是涉及一种真火训练远程控制系统、方法及介质。

背景技术

目前，国内外灾难性事故频发，随着社会经济的发展，造成了灾难现场的多样性、专业性，由此而引发的消防部队训练难度增加。为了不断适应各种变化的特殊灾害对象和特点，各级消防部门不断开展业务训练改革， 探索灭火救援训练的新方法、 新举措。

传统的训练方法需要投入大量的人力、物力实体建造和模拟各种灾害环境。通过实物进行仿真的训练环境中的不可控因素较多，例如火灾中的燃气浓度、室内温度都可能会造成消防训练过程中消防员意外受伤，训练风险较大。

发明内容

为了解决真的训练环境中的不可控因素较多可能造成消防员意外受伤的问题，本申请提供一种真火训练远程控制系统、方法及介质。

第一方面，本申请提供一种真火训练远程控制系统，采用如下的技术方案：

一种真火训练远程控制系统，包括观察室和模拟训练室，所述观察室用于对模拟训练室的内部情况进行监测，所述观察室内设有PLC控制器，所述模拟训练室外设有燃气罐，所述燃气罐上连接有燃气管道，所述模拟训练室内设有道具床，所述燃气管道穿进道具床设置，所述燃气管道上设有燃气阀和伺服阀，所述伺服阀设于燃气阀远离燃气管的一端，所述伺服阀与PLC控制器电性连接，所述燃气管道的一端设有点火控制装置，所述模拟训练室内设有点火风扇，所述模拟训练室内设有安全检测装置，所述安全检测装置与PLC控制器电性连接。

通过采用上述技术方案，事先设定伺服阀的压力值从而控制燃气的释放量，从而调节火势的大小，安全检测装置可以对模拟训练室内部的环境情况进行监测，并对可能产生的危险情况进行提前预知并对其采用相应的方法，从而确保消防训练的安全。

优选的，所述安全检测装置包括上温度检测器和下温度检测器，所述上温度检测器设于模拟训练室的顶部，所述上温度检测器用于检测模拟训练室的上部温度，所述下温度检测器设于模拟训练室的底部，所述下温度检测器用于检测模拟训练室的下部温度。

通过采用上述技术方案，对模拟训练室内部的温度进行检测，从而判断室内温度是否高于消防服的耐火温度，避免消防员进入模拟训练室后消防服燃烧引发安全事故。

优选的，所述安全检测装置还包括一次压力检测器和二次压力检测器，所述一次压力检测器与燃气罐连接，所述一次压力检测器用于检测燃气罐内燃气的压力，所述二次压力检测器与燃气管道连接，所述二次压力检测器用于检测燃气管道内燃气的压力。

通过采用上述技术方案，对燃气的压力进行检测，判断通过伺服阀释放出的燃气压力是否在安全区域，避免燃气压力过大引发爆炸，从而对消防训练进行保护。

优选的，所述安全检测装置还包括燃气浓度检测器，所述燃气浓度检测器用于检测模拟训练室内的燃气浓度，所述模拟训练室内设有风机，所述风机与PLC控制器电性连接，所述风机设于模拟训练室侧壁的底部。

通过采用上述技术方案，对模拟训练室内的燃气浓度进行检测，判断燃气浓度是否超过50%，燃气浓度超过50%可能会引发燃气爆炸，当浓度接近50%时通过风机将室内的燃气进行排放，从而降低室内的燃气浓度，确保消防安全。

优选的，所述模拟训练室内设有红外动作捕捉器，所述红外动作捕捉器用于捕捉消防员的动作，所述红外动作捕捉器与PLC控制器电性连接；所述模拟训练室内设有摄像头，所述观察室内设有显示屏，所述摄像头用于将拍摄的画面展现在显示屏上。

通过采用上述技术方案，红外动作捕捉器对消防员的消防动作进行捕捉，从而判断消防员的消防动作是否标准，摄像头的拍摄画面便于评分员对消防员的动作进行评分。

优选的，所述PLC控制器包括数据接收模块、比较模块、控制模块、有线传输模块和计算模块；

数据接收模块：接收检测的上部温度值、下部温度值、第一压力值、第二压力值和燃气浓度值，接收红外动作捕捉器的检测数据；

比较模块：将上部温度值和下部温度值与消防服耐火温度进行比较，将第二压力值与压力预警值进行比较，将燃气浓度值与浓度预警值进行比较；

控制模块：根据压力比较结果调节伺服阀设定的二次压力值，根据燃气浓度比较结果控制风机打开；

有线传输模块：将检测的上部温度值、下部温度值和摄像头的拍摄数据传输给显示屏；

计算模块：根据训练时间、温度变化情况和红外动作捕捉器的检测数据计算训练得分；

所述比较模块、有线传输模块和计算模块的输入端均与数据接收模块的输出端连接，比较模块的输出端与和控制模块的输入端连接，有线传输模块与显示屏连接。

通过采用上述技术方案，PLC控制器可以对检测的数据进行分析，并根据检测数据采取一系列的操作降低室内的安全隐患，提高消防训练的安全性。

第二方面，本申请提供的一种真火训练远程控制方法，采用如下的技术方案：

一种真火训练远程控制方法，包括保障训练安全方法，所述保障训练安全方法包括：

监测室内温度：获取模拟训练室的温度，判断模拟训练室温度是否高于消防服的耐火温度，并将检测结果反馈在显示屏上；

监测燃气压力：获取燃气罐内的初始压力值和通过伺服阀调节后的二次压力值，将二次压力值与压力预警值进行比较，在达到压力预警值时对伺服阀设定的二次压力值进行调节；

监测室内燃气泄漏浓度：获取模拟训练室内部的燃气泄漏浓度值，当燃气泄漏浓度值大于浓度预警值时控制风机打开。

通过采用上述技术方案，对室内的温度、压力和燃气浓度进行检测分析，确保室内的温度、压力和燃气浓度都处于安全值，降低了消防训练存在的安全隐患。

优选的，还包括训练评分方法，所述训练评分方法包括：

获取训练时间：计算消防员从进入模拟训练室到训练完成之间所消耗的时间；

获取温度实时值：实时获取模拟训练室内部的温度，并记录温度的变化情况，判断温度是否降到完成训练的温度值；

获取消防人员动作：获取红外动作捕捉器和摄像头监测到的消防人员的动作，并将摄像头的监测画面投放在显示屏上；

计算最终得分：根据训练所用时间、训练时间内温度的变化情况和红外动作捕捉器监测到的消防人员的动作计算系统得分，获取评分员打出的手动评分，并根据系统得分和手动评分计算出最终得分。

通过采用上述技术方案，通过红外动作捕捉器和摄像头可以对消防员的消防训练进行评分，评分员无需进入模拟训练室即可观察消防员的消防操作是否标准。

第三方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行如上述所述任意一种用于保障训练安全方法的计算机程序。

通过采用上述技术方案，便于储存相关的程序，便于确保检测的准确性。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.对室内的温度、压力和燃气浓度进行检测分析，确保室内的温度、压力和燃气浓度都处于安全值，降低了消防训练存在的安全隐患；

2.通过红外动作捕捉器和摄像头可以对消防员的消防训练进行评分，从而判断消防员的消防动作是否标准，便于对消防员进行指导，提高消防员的灭火效率。

附图说明

图1是本申请实施例中一种真火训练远程控制系统的整体结构示意图。

图2是本申请实施例中PLC控制器的内部结构示意图。

图3是本申请实施例中训练评分方法的具体流程图。

附图标记说明：1、观察室；2、模拟训练室；3、PLC控制器；31、数据接收模块；32、比较模块；33、控制模块；34、有线传输模块；35、计算模块；4、燃气罐；5、燃气管道；6、道具床；7、燃气阀；8、伺服阀；9、点火控制装置；10、点火风扇；11、安全检测装置；111、上温度检测器；112、下温度检测器；113、一次压力检测器；114、二次压力检测器；115、燃气浓度检测器；12、风机；13、红外动作捕捉器；14、摄像头；15、显示屏。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种真火训练远程控制系统、方法及介质。

参照图1，一种真火训练远程控制系统包括供消防员进行消防训练的模拟训练室2和用于对模拟训练室2内部情况进行监测的观察室1，观察室1内部设有PLC控制器3，模拟训练室2内设有道具床6。模拟训练室2外设有燃气罐4，燃气罐4上连接有穿设进模拟训练室2内的燃气管道5。燃气管道5设于道具床6内，燃气管道5上设有燃气阀7和伺服阀8，伺服阀8设于燃气阀7远离燃气罐4的一端，伺服阀8与PLC控制器3进行电性连接。燃气阀7用于释放燃气罐4内的燃气，伺服阀8根据PLC控制器3预设的压力值释放相应压力的燃气。燃气管道5远离燃气罐4的一端固定设有点火控制装置9，点火控制装置9设于道具床6的顶端，点火控制装置9点燃燃气管道5喷出的燃气从而起到模拟火灾现场的作用。具体的，点火控制装置9通过无线射频远程控制，模拟训练室2内设有控制点火控制装置9点火的开关，通过打开开关即可完成点火操作。模拟训练室2内设有点火风扇10，点火风扇10用于增加模拟训练室2内部的氧气含量，从而确保燃气能够正常燃烧。在实施中，点火控制装置9除了通过无线射频远程控制，还可通过web及pad移动端对点火控制装置9进行控制。

参照图1，模拟训练装置内设有安全检测装置11，安全检测装置11与PLC控制器3电性连接。具体的，安全检测装置11包括上温度检测器111、下温度检测器112、一次压力检测器113、二次压力检测器114和燃气浓度检测器115。上温度检测器111设于模拟训练室2的顶部，上温度检测器111用于对模拟训练室2上部的温度进行检测，并将检测结果传输给PLC控制器3。下温度检测器112设于模拟训练室2的底部，下温度检测器112用于对模拟训练室2下部的温度进行检测，并将检测结果传输给PLC控制器3。在实施中，由于火焰在燃烧，模拟训练室2上部温度和下部温度存在差异，消防员进入模拟训练室2时需要匍匐进入，因此模拟训练室2下部的温度不能过高。在进行灭火操作时，模拟训练室2上部的温度也会对消防员造成影响，因此需要确保室内的温度始终低于消防服的耐热温度。PLC控制器3可以改变伺服阀8预设的燃气压力值，控制燃气释放量从而逐渐降低室内温度。

参照图1，一次压力检测器113和二次压力检测器114均固定设置在燃气管道5上，一次压力检测器113设于燃气阀7和燃气管之间，一次压力检测器113用于检测燃气罐4所释放的燃气压力值，并将检测结果传输给PLC控制器3。二次压力检测器114设于点火控制装置9和伺服阀8之间，二次压力检测器114用于检测伺服阀8释放出的燃气的压力值，并将检测结果传输给PLC控制器3。PLC控制器3通过比较一次压力检测器113检测的压力值和二次压力检测器114检测的压力值，从而判断燃气的压力是否处于安全区域，从而避免因为燃气压力过大引发爆炸。

参照图1，燃气浓度检测器115设于模拟训练室2的墙壁上，燃气浓度检测器115用于对模拟训练室2内的燃气浓度进行检测，并将检测结果传输给PLC控制器3，通过PLC控制器3判断燃气浓度是否接近50%，室内燃气浓度50%可能引发燃气爆炸。模拟训练室2内的墙壁上设有风机12，且风机12与PLC控制器3电性连接。当检测到的燃气浓度达到40%时，PLC控制器3控制风机12启动，将模拟训练室2内的燃气排出一部分，从而降低模拟训练室2内部的燃气浓度。风机12设于模拟训练室2墙壁的底部，由于燃气的质量高于空气的质量，因此大部分燃气处于模拟训练室2的下部，风机12可以更好地将模拟训练室2内的燃气排出。

参照图1，模拟训练室2的墙壁上设有红外动作捕捉器13和摄像头14，红外动作捕捉器13与PLC控制器3电性连接，观察室1内设有显示屏15，摄像头14与显示屏15电性连接，摄像头14将拍摄的画面显示在显示屏15上。对消防员的评分分为自动评分和手动评分，红外动作捕捉器13用于捕捉消防员的动作并通过PLC控制器3对消防员的动作进行分析，具体的，PLC控制器3内预设有灭火标准动作流程，PLC控制器3用于将消防员的动作与灭火标准动作进行比较，从而判断消防员的灭火操作是否标准。当消防员进入模拟训练室2内后，将室内温度从初始温度降低至50℃-60℃所消耗的时间为消防时间，PLC控制器3结合室内温度变化、消防时间和消防员的动作是否标准从而对消防员的消防训练进行自动评分；评分员通过观察显示屏15上的画面判断消防员的判断动作是否标准，从而对消防员的消防训练进行手动评分。

参照图2，PLC控制器3包括数据接收模块31、比较模块32、控制模块33、有线传输模块34和计算模块35，上温度检测器111、下温度检测器112、一次压力检测器113、二次压力检测器114和燃气浓度检测器115均与数据接收模块31的输入端连接，比较模块32、有线传输模块34和计算模块35的输入端均与数据接收模块31的输出端进行连接，比较模块32的输出端与控制模块33的输入端进行连接，点火风扇10和风机12均与控制模块33的输出端连接，有线传输模块34和计算模块35的输出端均与显示屏15连接；

数据接收模块31：接收检测的上部温度值、下部温度值、第一压力值、第二压力值和燃气浓度值，接收红外动作捕捉器13的检测数据；

比较模块32：将上部温度值和下部温度值与消防服耐火温度进行比较，将第二压力值与压力预警值进行比较，将燃气浓度值与浓度预警值进行比较；

控制模块33：根据压力比较结果调节伺服阀8设定的二次压力值，根据燃气浓度比较结果控制风机12打开；

有线传输模块34：将检测的上部温度值、下部温度值和摄像头14的拍摄数据传输给显示屏15；

计算模块35：根据训练时间、温度变化情况和红外动作捕捉器13的检测数据计算训练得分，并将得分结果呈现在显示屏15上。

在实施中，数据接收模块31接收到的检测信息通过IPC上传到边缘服务器中，或者放在公有云中。IPC为进程间通信，指两个进程的数据之间产生互交。

本申请实施例还公开了一种真火训练远程控制方法，包括保障训练安全方法和训练评分方法。

保障训练安全方法包括以下步骤：

监测室内温度：获取模拟训练室2的温度，判断模拟训练室2温度是否高于消防服的耐火温度，并将检测结果反馈在显示屏15上；

监测燃气压力：获取燃气罐4内的初始压力值和通过伺服阀8调节后的二次压力值，将二次压力值与压力预警值进行比较，在达到压力预警值时对伺服阀8设定的二次压力值进行调节；

监测室内燃气泄漏浓度：获取模拟训练室2内部的燃气泄漏浓度值，当燃气泄漏浓度值大于浓度预警值时控制风机12打开。风机12的工作频率为事先设定的工作频率，若有不同的需求可通过PLC控制器3对风机12的工作频率进行修改。

参照图3，训练评分方法包括以下步骤：

获取训练时间：计算消防员从进入模拟训练室2到训练完成之间所消耗的时间；

训练时间由评分员进行计时，消防员进入模拟训练室2为训练开始时间，以灭火时间为准作为训练结束时间。

获取温度实时值：实时获取模拟训练室2内部的温度，并记录温度的变化情况，判断温度是否降到完成训练的温度值；

由于灭火完成后室内温度无法在短时间内达到正常温度，因此当模拟训练室2内温度降至50℃至60℃之间时即算完成训练。

获取消防人员动作：获取红外动作捕捉器13和摄像头14监测到的消防人员的动作，并将摄像头14的监测画面投放在显示屏15上；

计算最终得分：根据训练所用时间、训练时间内温度的变化情况和红外动作捕捉器13监测到的消防人员的动作计算系统得分，获取评分员打出的手动评分，并根据系统得分和手动评分计算出最终得分。

在进行模拟训练时，始终对伺服阀8释放的燃气压力进行检测，当消防人员灭火成功后根据燃气的压力判断燃气是否会复燃，若复燃则判定训练没有通过。

本申请实施例还公开了一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行训练评分方法的计算机程序，计算机可读存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器、光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种真火训练远程控制系统，其特征在于：包括观察室(1)和模拟训练室(2)，所述观察室(1)用于对模拟训练室(2)的内部情况进行监测，所述观察室(1)内设有PLC控制器(3)，所述模拟训练室(2)外设有燃气罐(4)，所述燃气罐(4)上连接有燃气管道(5)，所述模拟训练室(2)内设有道具床(6)，所述燃气管道(5)穿进道具床(6)设置，所述燃气管道(5)上设有燃气阀(7)和伺服阀(8)，所述伺服阀(8)设于燃气阀(7)远离燃气管的一端，所述伺服阀(8)与PLC控制器(3)电性连接，所述燃气管道(5)的一端设有点火控制装置(9)，所述模拟训练室(2)内设有点火风扇(10)，所述模拟训练室(2)内设有安全检测装置(11)，所述安全检测装置(11)与PLC控制器(3)电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种真火训练远程控制系统，其特征在于：所述安全检测装置(11)包括上温度检测器(111)和下温度检测器(112)，所述上温度检测器(111)设于模拟训练室(2)的顶部，所述上温度检测器(111)用于检测模拟训练室(2)的上部温度，所述下温度检测器(112)设于模拟训练室(2)的底部，所述下温度检测器(112)用于检测模拟训练室(2)的下部温度。

3.根据权利要求2所述的一种真火训练远程控制系统，其特征在于：所述安全检测装置(11)还包括一次压力检测器(113)和二次压力检测器(114)，所述一次压力检测器(113)与燃气罐(4)连接，所述一次压力检测器(113)用于检测燃气罐(4)内燃气的压力，所述二次压力检测器(114)与燃气管道(5)连接，所述二次压力检测器(114)用于检测燃气管道(5)内燃气的压力。

4.根据权利要求3所述的一种真火训练远程控制系统，其特征在于：所述安全检测装置(11)还包括燃气浓度检测器(115)，所述燃气浓度检测器(115)用于检测模拟训练室(2)内的燃气浓度，所述模拟训练室(2)内设有风机(12)，所述风机(12)与PLC控制器(3)电性连接，所述风机(12)设于模拟训练室(2)侧壁的底部。

5.根据权利要求4所述的一种真火训练远程控制系统，其特征在于：所述模拟训练室(2)内设有红外动作捕捉器(13)，所述红外动作捕捉器(13)用于捕捉消防员的动作，所述红外动作捕捉器(13)与PLC控制器(3)电性连接；所述模拟训练室(2)内设有摄像头(14)，所述观察室(1)内设有显示屏(15)，所述摄像头(14)用于将拍摄的画面展现在显示屏(15)上。

6.根据权利要求1所述的一种真火训练远程控制系统，其特征在于：所述PLC控制器(3)包括数据接收模块(31)、比较模块(32)、控制模块(33)、有线传输模块(34)和计算模块(35)；

数据接收模块(31)：接收检测的上部温度值、下部温度值、第一压力值、第二压力值和燃气浓度值，接收红外动作捕捉器(13)的检测数据；

比较模块(32)：将上部温度值和下部温度值与消防服耐火温度进行比较，将第二压力值与压力预警值进行比较，将燃气浓度值与浓度预警值进行比较；

控制模块(33)：根据压力比较结果调节伺服阀(8)设定的二次压力值，根据燃气浓度比较结果控制风机(12)打开；

有线传输模块(34)：将检测的上部温度值、下部温度值和摄像头(14)的拍摄数据传输给显示屏(15)；

计算模块(35)：根据训练时间、温度变化情况和红外动作捕捉器(13)的检测数据计算训练得分；

所述比较模块(32)、有线传输模块(34)和计算模块(35)的输入端均与数据接收模块(31)的输出端连接，比较模块(32)的输出端与和控制模块(33)的输入端连接，有线传输模块(34)与显示屏(15)连接。

7.一种真火训练远程控制方法，其特征在于：包括保障训练安全方法，所述保障训练安全方法包括：

监测室内温度：获取模拟训练室(2)的温度，判断模拟训练室(2)温度是否高于消防服的耐火温度，并将检测结果反馈在显示屏(15)上；

监测燃气压力：获取燃气罐(4)内的初始压力值和通过伺服阀(8)调节后的二次压力值，将二次压力值与压力预警值进行比较，在达到压力预警值时对伺服阀(8)设定的二次压力值进行调节；

监测室内燃气泄漏浓度：获取模拟训练室(2)内部的燃气泄漏浓度值，当燃气泄漏浓度值大于浓度预警值时控制风机(12)打开。

8.根据权利要求7所述的一种真火训练远程控制方法，其特征在于：还包括训练评分方法，所述训练评分方法包括：

获取训练时间：计算消防员从进入模拟训练室(2)到训练完成之间所消耗的时间；

获取温度实时值：实时获取模拟训练室(2)内部的温度，并记录温度的变化情况，判断温度是否降到完成训练的温度值；

获取消防人员动作：获取红外动作捕捉器(13)和摄像头(14)监测到的消防人员的动作，并将摄像头(14)的监测画面投放在显示屏(15)上；

计算最终得分：根据训练所用时间、训练时间内温度的变化情况和红外动作捕捉器(13)监测到的消防人员的动作计算系统得分，获取评分员打出的手动评分，并根据系统得分和手动评分计算出最终得分。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于：存储有能够被处理器加载并执行如权利要求7-8中任一种方法中的计算机程序。

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