一种模拟火源、模拟灭火器及仿真灭火教学系统转让专利
申请号 : CN202011295581.8
文献号 : CN112439151B
文献日 : 2022-03-08
发明人 : 杨家满 , 廖子东 , 蔡国强 , 夏宏基 , 陈听雨 , 容臻芹 , 刘沫夏 , 龙建勇 , 李现华 , 蒋志华
申请人 : 宝钢特钢韶关有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种模拟火源,其特征在于,包括:模拟火源壳体以及模拟控制系统;所述模拟控制系统包括第一无线通信模块、第一主控模块、火焰显示模块、语音播放模块、烟雾表现模块;
所述第一无线通信模块,用于接收火源设定数据,包括火源类型和预设风向;
所述第一主控模块,用于根据所述火源设定数据,在火焰显示模块上显示对应所述火源类型的动态火焰,并提示所述预设风向;所述火焰显示模块为安装在所述模拟火源壳体上的曲面显示屏;
所述第一主控模块,还用于根据火源类型,控制所述语音播放模块播放相应的声音;
所述烟雾表现模块,包括风机和烟雾发生器;所述第一主控模块,还用于根据所述预设风向,控制风机和烟雾发生器产生对应方向的烟雾;
所述第一无线通信模块,还用于接收模拟灭火器发送的灭火器介质类型;所述火焰显示模块,还用于捕捉模拟灭火器发送的红外信号在屏幕上的坐标;所述第一主控模块,还用于验证灭火器介质类型与火焰类型相匹配,且模拟灭火器发送的红外信号坐标处于动态火焰的根部区域超过设定时间,则判定灭火成功,并控制所述火焰显示模块显示逐渐熄灭的火焰,控制所述语音播放模块逐渐减弱声音,以及控制所述烟雾表现模块逐渐减少烟雾的产生;
所述第一主控模块,还用于根据捕捉到的模拟灭火器发送的红外信号在屏幕上的坐标,检测受训人员是否处于模拟火源的上风口,若否,则控制所述火焰显示模块在屏幕上显示报警信息;
所述第一主控模块,还用于根据模拟灭火器发送的红外信号在屏幕上的坐标所在区域以及持续时间,计算火焰的复燃概率;所述复燃概率与所述持续时间负相关;且坐标离动态火焰的根部区域的距离越远,复燃概率越高。
2.根据权利要求1所述的模拟火源,其特征在于,所述模拟控制系统还包括距离感应模块,用于检测受训人员与所述模拟火源的距离,若距离小于设定值,所述第一主控模块控制所述火焰显示模块在屏幕上显示警告信息。
3.根据权利要求1或2所述的模拟火源,其特征在于,所述第一主控模块,还用于判断模拟灭火器发送的红外信号在屏幕上的坐标是否远离动态火焰的根部区域超过设定阀值,若未超过设定阀值,则控制火焰显示模块显示减弱的火焰;若超出则不作响应。
4.根据权利要求1所述的模拟火源,其特征在于,所述第一主控模块,还用于在复燃概率超过预设值时,控制所述火焰显示模块重新显示燃烧的动态火焰。
5.根据权利要求4所述的模拟火源,其特征在于,所述第一主控模块,还用于在训练开始时进行计时,在计时达到设定训练时间后,根据受训人员的操作,控制所述火焰显示模块显示灭火成功或不成功的结果。
6.一种模拟灭火器,其特征在于,包括模拟灭火器罐体以及电学控制系统;所述电学控制系统包括第二无线通信模块、第二主控模块、激光模块、红外模块以及语音模块;所述第二主控模块,分别电连接所述第二无线通信模块、所述激光模块、所述红外模块以及所述语音模块;
在所述模拟灭火器罐体的安全销位置处设有电学控制系统的启动及复位开关,在受训人员拉出安全销,则启动电学控制系统,插入安全销则对电学控制系统进行复位;
在所述模拟灭火器罐体的把手处设有所述激光模块和所述红外模块的激活开关,在受训人员按下把手,所述第二主控模块,用于控制所述激光模块发出可见激光,以供引导受训人员将模拟灭火器对准模拟火源;所述第二主控模块,还用于控制所述红外模块发出红外线信号,以供模拟火源的火焰显示模块进行捕捉;所述第二主控模块,还用于控制所述语音模块发出相应的声音;
所述第二无线通信模块,还用于在所述第二主控模块的控制下,发出灭火器介质类型的数据,以供模拟火源进行接收;
所述第二主控模块,还用于在启动电学控制系统后,对受训人员持续按下把手的时间进行计时,在计时时间接近设定使用时间时,所述第二主控模块,用于控制语音模块减弱声音的输出;在超出设定使用时间后,所述第二主控模块,不对受训人员按下把手进行响应;
在受训人员插入安全销对电学控制系统进行复位,所述第二主控模块,用于重置计时时间。
7.一种仿真灭火教学系统,其特征在于,包括模拟火源和模拟灭火器;所述模拟火源为权利要求1所述的模拟火源,所述模拟灭火器为权利要求6所述的模拟灭火器。
说明书 :
一种模拟火源、模拟灭火器及仿真灭火教学系统
技术领域
背景技术
接受知识的效果并不理想。个别有条件的企业,会采用简单演示的授课形式,如此,员工就
可以接触到真实灭火器材,并学习灭火器材的使用,然而这种简单演示的形式,只有少部分
企业员工才能参与到真正灭火器材的实际操作培训,如果要对大量的员工进行实际培训,
就会耗费大量的成本。因而,简单演示的培训形式一般融合在其它综合性培训中,成本高,
受训员工数量有限,并使得没货器材日常保养成为麻烦,对于其他未参与实际操作的观摩
员工也会造成印象不深。
装置》中,就采用了以发射超声波代替灭火剂的模拟灭火器罐和以接收超声波而熄火的模
拟火源,从而使得更多数量的员工可以接触到模拟灭火器罐的使用,以节约培训成本。
多的知识仅仅就是器材的使用。其实,在不同的工矿企业,发生火灾的原因,火灾的燃烧物
质都有很大的不同,在不同的火灾类型下,选用何种灭火器材也是不同的,不同燃烧物质的
灭火容易程度也有很大的不同,一些难以熄灭的物质也很容易复燃,也就是说,现有模拟教
学难以做到对真实火场的模拟,从而为学员提供基于真实场景的训练,例如在申请号为
2011104220756.8的专利《灭火器仿真教学装置》中,学员操作模拟灭火器发出超声波,就可
以使得模拟火焰熄灭(以风机停止吹动丝绸为标志),学员并没有体会到与企业生产环境相
应的真实体验。
发明内容
模拟灭火器进行灭火,充分模拟现实火场的真实情况,既保证员工培训的安全性,又增加员
工的知识和技能。
块、烟雾表现模块;
壳体上的曲面显示屏;
于在验证灭火器介质类型与火焰类型相匹配,且模拟灭火器发送的红外信号坐标处于动态
火焰的根部区域超过设定时间,则判定灭火成功,并控制所述火焰显示模块显示逐渐熄灭
的火焰,控制所述语音播放模块逐渐减弱声音,以及控制所述烟雾表现模块逐渐减少烟雾
的产生。
模块在屏幕上显示警告信息。
火焰显示模块在屏幕上显示报警信息。
则控制火焰显示模块显示减弱的火焰;若超出则不作响应。
述持续时间负相关;且坐标离动态火焰的根部区域的距离越远,复燃概率越高。
不成功的结果。
块;所述第二主控模块,分别电连接所述第二无线通信模块、所述激光模块、所述红外模块
以及所述语音模块;
受训人员将模拟灭火器对准模拟火源;所述第二主控模块,还用于控制所述红外模块发出
红外线信号,以供模拟火源的火焰显示模块进行捕捉;所述第二主控模块,还用于控制所述
语音模块发出相应的声音;
模块,用于控制语音模块减弱声音的输出;在超出设定使用时间后,所述第二主控模块,不
对受训人员按下把手进行响应;
块显示动态地燃烧火焰,由语音播放模块发出相应的声音,并由烟雾表现模块产生模拟真
实环境的烟雾,可以供受训人员在更接近真实的环境下进行训练。
员在火源的上风口,并与火焰保持一定距离进行灭火。同时,不同类型的火源,其灭火容易
程度也不同,其灭火需要的时间,还有其复燃的可能性都是根据实际而设定,由此受训人员
不仅可以学习到真实的灭火器材的操作,还可以学习到不同火焰类型的特点和真实灭火体
验,具有很高的教学价值。
附图说明
具体实施方式
明一部分实施例,而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没
有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
模拟火源进行接收,并给出响应。然而,现有技术的缺陷在于,现有技术模拟的真实性很低,
模拟火源的作用也仅仅是信号的接收和响应,不能给受训人员真实的环境感受,受训人员
最多感受到的也仅仅是灭火器材的使用。针对现有技术真实性低的问题,本发明作出了相
应改进。
表面安装有模拟控制系统。模拟控制系统,包括第一无线通信模块、第一主控模块、火焰显
示模块、语音播放模块、烟雾表现模块以及距离感应模块。第一主控模块,分别电连接第一
无线通信模块、火焰显示模块、语音播放模块、烟雾表现模块以及距离感应模块。第一主控
模块,可以但不限于是集成芯片,其中预先烧录了特定语言的程序,可以对其余模块起到主
控的作用。
源信号连接的计算机终端来完成,例如用户可以通过移动终端的App来进行设定,设定的内
容如图1所示,在受训人员启动用于模拟训练的App后,需要选择火源类型和预设风向。其中
的火源类型,为模拟实际工业生产中的情况,包括了多种工厂中的固体可燃物质火焰、液体
可燃物质火焰、气体可燃物质火焰、金属火焰以及带电火焰。预设风向,可以根据工厂现场
的通风情况由人为设置。受训人员还可以对火焰的燃烧时间进行设定,还可以对模拟灭火
器的介质及其质量(重量)进行设定,例如受训人员在选择不同的灭火器介质后,模拟灭火
器在使用时会发出的不同的介质ID。而介质重量则标识着灭火器的使用时间。当然,受训人
员也可以不对灭火器介质进行设定,不同介质的灭火器采用不同的模拟灭火器,在受训人
员进行仿真灭火训练时,受训人员需要根据火焰类型选择正确的模拟灭火器。
于火源类型的动态火焰,并提示预设风向。
来指示,而火焰高度地数据,根据真实情况预先采集,并存储在第一主控模块中。
生烟雾,再由风机将烟雾进行扩散,以营造真实的现场环境。
交互,以完成模拟灭火的训练。
模块以及语音模块。第二主控模块,分别电连接第二无线通信模块、激光模块、红外模块以
及语音模块。
学控制系统,插入安全销则对电学控制系统进行复位。而在模拟灭火器罐体的把手处设有
激光模块和红外模块的激活开关,在受训人员按下把手,第二主控模块,用于控制激光模块
发出可见激光,以供引导受训人员将模拟灭火器对准模拟火源;第二主控模块,还用于控制
红外模块发出红外线信号,以供模拟火源的火焰显示模块进行捕捉;第二主控模块,还用于
控制语音模块发出相应的声音。
而红外模块则会发出锥形的红外信号。同时,语音模块也会发出模拟的声音。在受训人员按
下把手时,第二无线通信模块同时会发出介质类型ID,以供模拟火源进行接收。
火焰的根部区域,只有在灭火器介质类型与火焰类型相匹配,且坐标数据处于动态火焰根
部数据超过设定时间,才可以最终灭火成功。容易理解,不同火源类型的火焰,其火焰根部
区域的范围,以及其灭火的设定时间不尽相同,代表着不同燃烧物质灭火的容易程度,这些
数据根据实际采集而预先设定。当然,在模拟火焰逐渐熄灭的过程中,第一主控模块,需要
控制曲面显示屏显示逐渐熄灭的火焰,控制语音播放模块逐渐减弱声音,以及控制烟雾表
现模块逐渐减少烟雾的产生。
的火焰环境中需要保证自身安全才能进行灭火操作。
警信息。同样,也是作为对受训人员的安全提醒,以避免真实环境中的有毒物质、烟雾等。
据,判断其与动态火焰的根部区域的距离,从而作出不同响应。如果距离超过了设定阀值,
代表喷射的灭火介质离火焰太远,不会作出响应。如果距离在设定阀值以内,随着持续的红
外信号的接收,曲面显示屏上显示逐渐减弱的火焰。火焰减弱的速度与火源类型相关,并且
与坐标数据与火焰根部区域的远近相关。动态火焰,以某个速度逐渐减弱,在某个时间则会
显示为熄灭的火焰,然而火焰熄灭并不代表真正的灭火成功,在实际情况中,火焰经常会复
燃。
相关,且坐标离动态火焰的根部区域的距离越远,复燃概率越高。不同的火源类型,又会有
不同的复燃概率值,这些数值可以以查找表的形状预先存储在第一主控模块中,由第一主
控模块根据受训人员的操作,从查找表中查询得到最终的概率值。第一主控模块,可以根据
最终的概率值控制动态火焰进行复燃,也可以设定一个小的数值,例如10%,即只要复燃概
率超过10%,就判定灭火不成功,控制曲面显示屏显示复燃的火焰,同时语音播放模块产生
声音,烟雾表现模块重新产生烟雾。
果。第一主控模块,也可以提供更详细的报告,例如用户操作次数,灭火结果,复燃原因,以
及其它提示等等。在本发明实施例中,单次训练时间一般为五分钟左右,在真实火焰环境
中,过多逗留现场也是比较危险的行为,另外模拟灭火器也有使用量的限制。模拟灭火器的
第二主控模块,用于在启动电学控制系统后,对受训人员持续按下把手的时间进行计时,在
计时时间接近设定使用时间时,第二主控模块控制语音模块减弱声音的输出;而在超出设
定使用时间后,第二主控模块,不对受训人员按下把手进行响应,以模拟耗尽介质的模拟
器。当受训人员重新插入安全销对电学控制系统进行复位,第二主控模块重置计时时间,即
将受训人员的累计使用时间清零。
块显示动态地燃烧火焰,由语音播放模块发出相应的声音,并由烟雾表现模块产生模拟真
实环境的烟雾,可以供受训人员在更接近真实的环境下进行训练。
员在火源的上风口,并与火焰保持一定距离进行灭火。同时,不同类型的火源,其灭火容易
程度也不同,其灭火需要的时间,还有其复燃的可能性都是根据实际而设定,由此受训人员
不仅可以学习到真实的灭火器材的操作,还可以学习到不同火焰类型的特点和真实灭火体
验,具有很高的教学价值。
位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第
二”,仅仅用于在描述上加以区分,并没有特殊的含义。
本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以适当组合,形成本领域技术人员可
以理解的其他实施方式。
人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明
的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。如前所述,本发明还可
以有更多改进,在不脱离本装置原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为
本发明的保护范围。