一種火源及煙霧模擬訓練系統的製作方法

2023-09-16 20:54:15

一種火源及煙霧模擬訓練系統的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種火源及煙霧模擬訓練系統，包括火池(1)、電火模擬器(2)、燃油儲存及輸送櫃(3)、氣動部分(4)、系統控制櫃(5)、第一煙霧發生器(6)和遠程控制器(7),所述的火池(1)和電火模擬器(2)安裝在模擬艙室中,所述的燃油儲存及輸送櫃(3)、氣動部分(4)、系統控制櫃(5)和第一煙霧發生器(6)安裝在模擬艙室外。本發明的模擬訓練系統能夠模擬火災時的火源及煙霧,使用方便簡單,本裝置的火池引燃時間短,可反覆加油,能夠根據實際需要增加或者減少過火面積,具有多項安全措施,安全性高。能夠重複訓練使用,裝置成本和使用成本都很低。因此,具有很大的經濟效益。
【專利說明】一種火源及煙霧模擬訓練系統

【技術領域】
[0001]本發明涉及船舶火災模擬訓練【技術領域】，尤其涉及一種可用於訓練的火源及煙霧模擬訓練系統。

【背景技術】
[0002]船舶火災是海損事故發生主要原因之一，作為船舶指揮員如果不能正確進行組織指揮、船員不能及時熟練的使用各種消防設備滅火，則極易造成嚴重後果。
[0003]目前世界各國都非常重視船舶損管訓練和損管訓練的建設，美、英等航運強國專門設有損管學校，配備有先進的訓練模擬系統。俄羅斯則更為重視，在各主要各主要航海學院和航運公司都設有損管訓練中心，要求所有上船人員必須經過嚴格的損管訓練。近年來，我國對上船人員的損管技能培訓也逐步重視起來，在有關的航海院校也建立了一些相應的訓練設施，相信隨著經濟條件的不斷改善，這些設施會逐步完善起來。
[0004]為了加強模擬船用消防培訓基地和模擬訓練設施建設，推動訓練手段的模擬化和訓練場地的基地化，應該引入現代化的自動化控制系統和全新的工藝流程，以提高訓練效果，將船舶可能發生的明火、電火通過專業技術手段模擬出來；將消防訓練模擬和自動化控制結合在一起，提高訓練效果，降低訓練成本。


【發明內容】

[0005]本發明的目的是為了解決上述現有技術中的技術問題，本發明提供了一種火源及煙霧模擬訓練系統，使用方便、成本低，能夠實現機械化加油點火，燃燒面積可調，燃燒可控安全，能夠重複訓練使用。
[0006]本發明採用的技術方案是一種火源及煙霧模擬訓練系統，包括火池、電火模擬器、燃油儲存及輸送櫃、氣動部分、系統控制櫃、第一煙霧發生器和遠程控制器，所述的火池和電火模擬器安裝在模擬艙室中，所述的燃油儲存及輸送櫃、氣動部分、系統控制櫃和第一煙霧發生器安裝在模擬艙室外，其特徵在於，
[0007]所述的火池包括火池機架、蓋板、蓋板推進氣缸、輕油燃燒器推進氣缸、輕油燃燒器、滑軌、滑輪、滑塊、滑道、外池、火池進油管、進水管和內池，所述的蓋板推進氣缸、輕油燃燒器推進氣缸、滑軌和滑道固定安裝在火池機架，所述的蓋板下表面安裝與滑軌配合的滑輪，蓋板推進氣缸的活塞端部安裝在蓋板上，蓋板推進氣缸的活塞完全伸出時，蓋板完全蓋住外池的敞口，所述的輕油燃燒器的下部安裝與滑道配合的滑塊，輕油燃燒器推進氣缸的活塞端部安裝在輕油燃燒器上，輕油燃燒器推進氣缸的活塞完全伸出時，輕油燃燒器的出口管指向外池的中心位置，所述的外池內具有內池，內池的池壁的高度低於外池的池壁的高度，內池的池壁下端開有通孔連通外池和內池，所述的火池進油管和進水管分別與內池連通並且兩個連接接口位於內池的池底部，
[0008]所述的電火模擬器包括第二煙霧發生器、報警燈、底板、鋁盤、熱電偶和加熱管，所述的鋁盤上安裝有熱電偶和加熱管，鋁盤通過螺釘和螺母安裝在底板上，鋁盤和底板之間墊有套管，
[0009]所述的燃油儲存及輸送櫃包括齒輪泵、火池輸油管、輕油燃燒器輸油管、油箱、濾油器和主輸油管，所述的主輸油管從油箱的下部插入油箱的內腔並通過濾油器與油箱的內腔連通，主輸油管的出口處連接三通，該三通的一個出口連通輕油燃燒器輸油管，輕油燃燒器輸油管與火池的輕油燃燒器的進油管連通，三通的另一個出口與齒輪泵的輸入口連通，齒輪泵的輸出口與火池輸油管連通，火池輸油管與火池的火池進油管連通，
[0010]所述的氣動部分給火池的蓋板推進氣缸和輕油燃燒器推進氣缸供氣，
[0011]所述的系統控制櫃包括PLC控制器，實現對模擬系統的控制、測量和供電，
[0012]所述的遠程控制器通過Profibus總線與系統控制櫃的PLC控制器電連接。
[0013]更進一步地，在系統使用時，所述的火池的內池和外池內先注水再注燃油。
[0014]更進一步地，所述的遠程控制器為西門子公司的TP-170A。
[0015]本發明的有益效果是本發明的模擬訓練系統能夠模擬火災時的火源及煙霧，使用方便簡單，本裝置的火池引燃時間短，可反覆加油，能夠根據實際需要增加或者減少過火面積，具有多項安全措施，安全性高。能夠重複訓練使用，裝置成本和使用成本都很低。因此，具有很大的經濟效益。
[0016]說明書附圖
[0017]圖1為本發明的火源及煙霧模擬訓練系統的整體組成示意圖；
[0018]圖2為本發明的火源及煙霧模擬訓練系統的火池的正視圖；
[0019]圖3為本發明的火源及煙霧模擬訓練系統的火池的俯視圖；
[0020]圖4為為本發明的火源及煙霧模擬訓練系統的火池的右視圖；
[0021]圖5為圖3中的A-A向視圖；
[0022]圖6為為本發明的火源及煙霧模擬訓練系統的電火模擬器的正視圖；
[0023]圖7為為本發明的火源及煙霧模擬訓練系統的電火模擬器的側視圖；
[0024]圖8為為本發明的火源及煙霧模擬訓練系統的燃油儲存及輸送櫃的正視圖；
[0025]圖9為為本發明的火源及煙霧模擬訓練系統的燃油儲存及輸送櫃的俯視圖；
[0026]圖10為本發明的火源及煙霧模擬訓練系統的氣動部分的原理圖。

【具體實施方式】
[0027]下面結合【專利附圖】

【附圖說明】本發明的最佳實施方式，需要說明的是，本發明的實施方式不限於下述實施方式。
[0028]如圖1所示，本發明的一種火源及煙霧模擬訓練系統，包括火池1、電火模擬器2、燃油儲存及輸送櫃3、氣動部分4、系統控制櫃5、第一煙霧發生器6和遠程控制器7，所述的火池I和電火模擬器2安裝在模擬艙室中，所述的燃油儲存及輸送櫃3、氣動部分4、系統控制櫃5和第一煙霧發生器6安裝在模擬艙室外。
[0029]如圖2-5所示，所述的火池I包括火池機架101、蓋板102、蓋板推進氣缸103、輕油燃燒器推進氣缸104、輕油燃燒器105、滑軌106、滑輪107、滑塊108、滑道109、外池110、火池進油管111、球閥一 112、電磁閥一 113、進水管114、球閥二 115、電磁閥二 116和內池117,所述的蓋板推進氣缸103、輕油燃燒器推進氣缸104、滑軌106和滑道109固定安裝在火池機架101，所述的蓋板102下表面安裝與滑軌106配合的滑輪107，蓋板推進氣缸103的活塞端部安裝在蓋板102上，蓋板推進氣缸103的活塞完全伸出時，蓋板102完全蓋住外池110的敞口，所述的輕油燃燒器105的下部安裝與滑道109配合的滑塊108，輕油燃燒器推進氣缸104的活塞端部安裝在輕油燃燒器105上，輕油燃燒器推進氣缸104的活塞完全伸出時，輕油燃燒器105的出口管指向外池110的中心位置，所述的外池110內具有內池117，內池117的池壁的高度低於外池110的池壁的高度，內池117的池壁下端開有通孔連通外池110和內池117，所述的火池進油管111和進水管114分別與內池117連通並且兩個連接接口位於內池117的池底部。
[0030]為了安全的考慮通過進水管114在火池底部引入了一段水層目的是阻斷火池進油管111與燃燒油麵之間的通路防止燃油回燒。輕油燃燒器105和蓋板102的動作均由氣缸推動完成，這樣一來整個裝置的點火和應急滅火均可通過指令得到控制。如果選擇內池117燃燒，那麼輸油時間短。如果選擇外池110燃燒，那麼輸油時間長，油料會從內池117溢出到外池110中，從而造成外池110燃燒。實現燃燒面積二級可控的效果。蓋板102的作用是當出現應急情況需要強制熄滅火池火源時，利用蓋板102覆蓋住火池後造成其內部斷氧的狀態來迅速的滅火。輕油燃燒器推進氣缸104行程為300mm，當氣缸推出時輕油燃燒器的出火口正好對準外池110和內池117的中心油麵。蓋板推進氣缸103行程為800mm，當氣缸推出時蓋板102能夠完全覆蓋外池110起到應急滅火的作用。內池面積:400mmX400mm,儲油容積:16L,加油時間lmin36s。外池面積:600mmX600mm,儲油容積:43L,加油時間10minl8s。水層面積:600mmX600mm，儲水容積:40L。輕油燃燒器105選用的燃燒介質為柴油，由於柴油的燃點比較高在一般情況下需採用輔助措施才能點燃。輕油燃燒器為上海炬煉熱能設備製造有限公司的DL3FS型，其帶有吸入泵，能自動吸入燃油。輕油燃燒器出口管角度為40度，其長度需單獨定製由原先10mm改為300mm並且出口火焰長度保持350mm。
[0031]如圖6-7所示，所述的電火模擬器2包括第二煙霧發生器201、報警燈202、底板203、鋁盤204、熱電偶205和加熱管206，所述的鋁盤204上安裝有熱電偶205和加熱管206，鋁盤204通過螺釘和螺母安裝在底板203上，鋁盤204和底板203之間墊有套管。電火模擬器2實現對電氣火災的模擬。接受系統控制櫃5控制信號，通過產生煙霧、火光、熱量來營造出真實環境下電氣火災的環境。在利用熱電偶205對溫度進行監控並把信號反饋給系統控制櫃5。在緊急狀況下通過切斷電源使系統停止工作。加熱管206功率1000WX3根，加熱溫度為90°C。鋁盤重量28.6kg，鋁盤尺寸為Φ300 X 150mm。第二煙霧發生器201為上海拓升舞檯燈光設備有限公司的FrogsmokerlOOO型。
[0032]如圖8-9所示，所述的燃油儲存及輸送櫃3包括齒輪泵301、火池輸油管302、輕油燃燒器輸油管303、油箱304、濾油器305、濾清器306、液位計307、主輸油管308和注油管309，所述的主輸油管308從油箱304的下部插入油箱304的內腔並通過濾油器305與油箱304的內腔連通，主輸油管308的出口處連接三通，該三通的一個出口連通輕油燃燒器輸油管303，輕油燃燒器輸油管303與火池I的輕油燃燒器105的進油管連通，三通的另一個出口與齒輪泵301的輸入口連通，齒輪泵301的輸出口與火池輸油管302連通，火池輸油管302與火池I的火池進油管111連通。燃油儲存及輸送櫃3接受系統控制櫃5的控制信號來控制電磁閥和定量輸油的齒輪泵301向火池I輸送燃油，並通過對齒輪泵301輸油時間上的控制來達到對火池I不同容積所需不同油量輸送的目的。油箱內部裝有液位開關並把檢測信號反饋給系統控制櫃5。油箱304上設置有一個排油口目的為了方便日後油箱的清洗工作。油箱304內部淨尺寸為500mmX500mmX750mm，油箱滿容積為187.5L。齒輪泵301為上海長江液壓氣動成套設備有限公司S-1O型。液位計307把液位的檢測信號反饋給系統控制櫃，當油位低於設定值時系統會發出警報。液位計307為黎明液壓有限公司YKJD24-550-400 型。
[0033]如圖10所示，所述的氣動部分4給火池I的蓋板推進氣缸103和輕油燃燒器推進氣缸104供氣。包括氣動元件和安裝箱體。主要完成對氣源的處理、控制及輸送的功能。氣動部分4接受系統控制櫃5控制信號控制電磁閥實現對火池I內的氣缸進行控制。並且在氣動控制迴路中設置了緊急控制迴路，當氣源出現問題時模擬火池內的氣缸通過手動方式也照舊工作。
[0034]所述的系統控制櫃5包括PLC控制器，實現對模擬系統的控制、測量和供電。對火池I工作時燃油輸送狀態的控制檢測，以及火池I各執行部件動作的控制以及火池I內部的點火控制。對燃油存儲及輸送櫃3內的油箱油位進行檢測。
[0035]第一煙霧發生器6採用上海拓升舞檯燈光設備有限公司的Frogsmoker3000型。
[0036]所述的遠程控制器7通過西門子Prof ibus總線與系統控制櫃5的PLC控制器電連接。所述的遠程控制器7為西門子公司的TP-170A。其具有液晶觸控螢幕組成的人機界面，通過與系統控制櫃5內PLC控制器的數據通訊，實現對整個系統的遠程控制、監測及數據顯不O
[0037]訓練時，首先由操作員下達指令給系統控制櫃，隨後系統控制櫃對整個系統的運行進行控制。第一步:控制水管系統對火池I進行加水(在外池110和內池117底部鋪上一層水，目的是阻斷油管與燃燒油麵之間的通路防止回燒)；第二步:控制燃油存儲及輸送櫃3內的電磁閥和齒輪泵301向火池I輸送柴油；第三步:控制氣動部分4推動輕油燃燒器105對火池I進行點火，至此完成油火模擬燃燒的過程。系統發出警報，滅火訓練開始。
[0038]當滅火訓練開始後，進行訓練的船員對火池進行滅火。遠程控制器7通過與系統控制櫃5內PLC控制器之間的數據通訊，實現對系統的遠程控制、監測及數據記錄及顯示。
[0039]當出現緊急狀況時火勢無法控制時，操作員可控制氣動部分4推動蓋板102對火池I進行強制滅火。蓋板102在氣動部分4無法使用時可以用手推動。
【權利要求】
1.一種火源及煙霧模擬訓練系統，包括火池(1)、電火模擬器(2)、燃油儲存及輸送櫃(3)、氣動部分(4)、系統控制櫃(5)、第一煙霧發生器(6)和遠程控制器(7)，所述的火池(1)和電火模擬器(2)安裝在模擬艙室中，所述的燃油儲存及輸送櫃(3)、氣動部分(4)、系統控制櫃(5)和第一煙霧發生器(6)安裝在模擬艙室外，其特徵在於， 所述的火池(1)包括火池機架(101)、蓋板(102)、蓋板推進氣缸(103)、輕油燃燒器推進氣缸(104)、輕油燃燒器(105)、滑軌(106)、滑輪(107)、滑塊(108)、滑道(109)、外池(110)、火池進油管(111)、進水管(114)和內池(117)，所述的蓋板推進氣缸(103)、輕油燃燒器推進氣缸(104)、滑軌(106)和滑道(109)固定安裝在火池機架(101)，所述的蓋板(102)下表面安裝與滑軌(106)配合的滑輪(107)，蓋板推進氣缸(103)的活塞端部安裝在蓋板(102)上，蓋板推進氣缸(103)的活塞完全伸出時，蓋板完全蓋住外池(110)的敞口，所述的輕油燃燒器(105)的下部安裝與滑道(109)配合的滑塊(108)，輕油燃燒器推進氣缸(104)的活塞端部安裝在輕油燃燒器(105)上，輕油燃燒器推進氣缸(104)的活塞完全伸出時，輕油燃燒器(105)的出口管指向外池(110)的中心位置，所述的外池(110)內具有內池(117)，內池(117)的池壁的高度低於外池(110)的池壁的高度，內池(117)的池壁下端開有通孔連通外池(110)和內池(117)，所述的火池進油管(111)和進水管(114)分別與內池(117)連通並且兩個連接接口位於內池(117)的池底部， 所述的電火模擬器(2)包括第二煙霧發生器(201)、報警燈(202)、底板(203)、鋁盤(204)、熱電偶(205)和加熱管(206)，所述的鋁盤(204)上安裝有熱電偶(205)和加熱管(206)，鋁盤(204)通過螺釘和螺母安裝在底板(203)上，鋁盤(204)和底板(203)之間墊有套管， 所述的燃油儲存及輸送櫃(3)包括齒輪泵(301)、火池輸油管(302)、輕油燃燒器輸油管(303)、油箱(304)、濾油器(305)和主輸油管(308)，所述的主輸油管(308)從油箱(304)的下部插入油箱(304)的內腔並通過濾油器(305)與油箱(304)的內腔連通，主輸油管(308)的出口處連接三通，該三通的一個出口連通輕油燃燒器輸油管(303)，輕油燃燒器輸油管(303)與火池(1)的輕油燃燒器(105)的進油管連通，三通的另一個出口與齒輪泵(301)的輸入口連通，齒輪泵(301)的輸出口與火池輸油管(302)連通，火池輸油管(302)與火池(1)的火池進油管(111)連通， 所述的氣動部分⑷給火池⑴的蓋板推進氣缸(103)和輕油燃燒器推進氣缸(104)供氣， 所述的系統控制櫃(5)包括PLC控制器，實現對模擬系統的控制、測量和供電， 所述的遠程控制器(7)通過Profibus總線系統控制櫃(5)的PLC控制器電連接。
2.如權利要求1所述的一種火源及煙霧模擬訓練系統，其特徵在於，在系統使用時，所述的火池(1)的內池(117)和外池(110)內先注水再注燃油。
3.如權利要求1-2任一一項所述的一種火源及煙霧模擬訓練系統，其特徵在於，所述的遠程控制器(7)為西門子公司的TP-170A。
【文檔編號】G09B9/00GK104464426SQ201310421486
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年9月17日 優先權日:2013年9月17日
【發明者】蔡敬標, 李煒, 吳曉偉, 劉平, 王瑋, 李體明, 方萬水, 楊洋, 高建峰, 賴強 申請人:中國人民解放軍92537部隊, 中國船舶重工集團公司第七〇四研究所