一种火源及烟雾模拟训练系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种火源及烟雾模拟训练系统，包括火池(1)、电火模拟器(2)、燃油储存及输送柜(3)、气动部分(4)、系统控制柜(5)、第一烟雾发生器(6)和远程控制器(7),所述的火池(1)和电火模拟器(2)安装在模拟舱室中,所述的燃油储存及输送柜(3)、气动部分(4)、系统控制柜(5)和第一烟雾发生器(6)安装在模拟舱室外。本发明的模拟训练系统能够模拟火灾时的火源及烟雾,使用方便简单,本装置的火池引燃时间短,可反复加油,能够根据实际需要增加或者减少过火面积,具有多项安全措施,安全性高。能够重复训练使用,装置成本和使用成本都很低。因此,具有很大的经济效益。
【专利说明】一种火源及烟雾模拟训练系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及船舶火灾模拟训练【技术领域】，尤其涉及一种可用于训练的火源及烟雾模拟训练系统。
【背景技术】
[0002]船舶火灾是海损事故发生主要原因之一，作为船舶指挥员如果不能正确进行组织指挥、船员不能及时熟练的使用各种消防设备灭火，则极易造成严重后果。
[0003]目前世界各国都非常重视船舶损管训练和损管训练的建设，美、英等航运强国专门设有损管学校，配备有先进的训练模拟系统。俄罗斯则更为重视，在各主要各主要航海学院和航运公司都设有损管训练中心，要求所有上船人员必须经过严格的损管训练。近年来，我国对上船人员的损管技能培训也逐步重视起来，在有关的航海院校也建立了一些相应的训练设施，相信随着经济条件的不断改善，这些设施会逐步完善起来。
[0004]为了加强模拟船用消防培训基地和模拟训练设施建设，推动训练手段的模拟化和训练场地的基地化，应该引入现代化的自动化控制系统和全新的工艺流程，以提高训练效果，将船舶可能发生的明火、电火通过专业技术手段模拟出来；将消防训练模拟和自动化控制结合在一起，提高训练效果，降低训练成本。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是为了解决上述现有技术中的技术问题，本发明提供了一种火源及烟雾模拟训练系统，使用方便、成本低，能够实现机械化加油点火，燃烧面积可调，燃烧可控安全，能够重复训练使用。
[0006]本发明采用的技术方案是一种火源及烟雾模拟训练系统，包括火池、电火模拟器、燃油储存及输送柜、气动部分、系统控制柜、第一烟雾发生器和远程控制器，所述的火池和电火模拟器安装在模拟舱室中，所述的燃油储存及输送柜、气动部分、系统控制柜和第一烟雾发生器安装在模拟舱室外，其特征在于，
[0007]所述的火池包括火池机架、盖板、盖板推进气缸、轻油燃烧器推进气缸、轻油燃烧器、滑轨、滑轮、滑块、滑道、外池、火池进油管、进水管和内池，所述的盖板推进气缸、轻油燃烧器推进气缸、滑轨和滑道固定安装在火池机架，所述的盖板下表面安装与滑轨配合的滑轮，盖板推进气缸的活塞端部安装在盖板上，盖板推进气缸的活塞完全伸出时，盖板完全盖住外池的敞口，所述的轻油燃烧器的下部安装与滑道配合的滑块，轻油燃烧器推进气缸的活塞端部安装在轻油燃烧器上，轻油燃烧器推进气缸的活塞完全伸出时，轻油燃烧器的出口管指向外池的中心位置，所述的外池内具有内池，内池的池壁的高度低于外池的池壁的高度，内池的池壁下端开有通孔连通外池和内池，所述的火池进油管和进水管分别与内池连通并且两个连接接口位于内池的池底部，
[0008]所述的电火模拟器包括第二烟雾发生器、报警灯、底板、铝盘、热电偶和加热管，所述的铝盘上安装有热电偶和加热管，铝盘通过螺钉和螺母安装在底板上，铝盘和底板之间垫有套管，
[0009]所述的燃油储存及输送柜包括齿轮泵、火池输油管、轻油燃烧器输油管、油箱、滤油器和主输油管，所述的主输油管从油箱的下部插入油箱的内腔并通过滤油器与油箱的内腔连通，主输油管的出口处连接三通，该三通的一个出口连通轻油燃烧器输油管，轻油燃烧器输油管与火池的轻油燃烧器的进油管连通，三通的另一个出口与齿轮泵的输入口连通，齿轮泵的输出口与火池输油管连通，火池输油管与火池的火池进油管连通，
[0010]所述的气动部分给火池的盖板推进气缸和轻油燃烧器推进气缸供气，
[0011]所述的系统控制柜包括PLC控制器，实现对模拟系统的控制、测量和供电，
[0012]所述的远程控制器通过Profibus总线与系统控制柜的PLC控制器电连接。
[0013]更进一步地，在系统使用时，所述的火池的内池和外池内先注水再注燃油。
[0014]更进一步地，所述的远程控制器为西门子公司的TP-170A。
[0015]本发明的有益效果是本发明的模拟训练系统能够模拟火灾时的火源及烟雾，使用方便简单，本装置的火池引燃时间短，可反复加油，能够根据实际需要增加或者减少过火面积，具有多项安全措施，安全性高。能够重复训练使用，装置成本和使用成本都很低。因此，具有很大的经济效益。
[0016]说明书附图
[0017]图1为本发明的火源及烟雾模拟训练系统的整体组成示意图；
[0018]图2为本发明的火源及烟雾模拟训练系统的火池的正视图；
[0019]图3为本发明的火源及烟雾模拟训练系统的火池的俯视图；
[0020]图4为为本发明的火源及烟雾模拟训练系统的火池的右视图；
[0021]图5为图3中的A-A向视图；
[0022]图6为为本发明的火源及烟雾模拟训练系统的电火模拟器的正视图；
[0023]图7为为本发明的火源及烟雾模拟训练系统的电火模拟器的侧视图；
[0024]图8为为本发明的火源及烟雾模拟训练系统的燃油储存及输送柜的正视图；
[0025]图9为为本发明的火源及烟雾模拟训练系统的燃油储存及输送柜的俯视图；
[0026]图10为本发明的火源及烟雾模拟训练系统的气动部分的原理图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合【专利附图】
【附图说明】本发明的最佳实施方式，需要说明的是，本发明的实施方式不限于下述实施方式。
[0028]如图1所示，本发明的一种火源及烟雾模拟训练系统，包括火池1、电火模拟器2、燃油储存及输送柜3、气动部分4、系统控制柜5、第一烟雾发生器6和远程控制器7，所述的火池I和电火模拟器2安装在模拟舱室中，所述的燃油储存及输送柜3、气动部分4、系统控制柜5和第一烟雾发生器6安装在模拟舱室外。
[0029]如图2-5所示，所述的火池I包括火池机架101、盖板102、盖板推进气缸103、轻油燃烧器推进气缸104、轻油燃烧器105、滑轨106、滑轮107、滑块108、滑道109、外池110、火池进油管111、球阀一 112、电磁阀一 113、进水管114、球阀二 115、电磁阀二 116和内池117,所述的盖板推进气缸103、轻油燃烧器推进气缸104、滑轨106和滑道109固定安装在火池机架101，所述的盖板102下表面安装与滑轨106配合的滑轮107，盖板推进气缸103的活塞端部安装在盖板102上，盖板推进气缸103的活塞完全伸出时，盖板102完全盖住外池110的敞口，所述的轻油燃烧器105的下部安装与滑道109配合的滑块108，轻油燃烧器推进气缸104的活塞端部安装在轻油燃烧器105上，轻油燃烧器推进气缸104的活塞完全伸出时，轻油燃烧器105的出口管指向外池110的中心位置，所述的外池110内具有内池117，内池117的池壁的高度低于外池110的池壁的高度，内池117的池壁下端开有通孔连通外池110和内池117，所述的火池进油管111和进水管114分别与内池117连通并且两个连接接口位于内池117的池底部。
[0030]为了安全的考虑通过进水管114在火池底部引入了一段水层目的是阻断火池进油管111与燃烧油面之间的通路防止燃油回烧。轻油燃烧器105和盖板102的动作均由气缸推动完成，这样一来整个装置的点火和应急灭火均可通过指令得到控制。如果选择内池117燃烧，那么输油时间短。如果选择外池110燃烧，那么输油时间长，油料会从内池117溢出到外池110中，从而造成外池110燃烧。实现燃烧面积二级可控的效果。盖板102的作用是当出现应急情况需要强制熄灭火池火源时，利用盖板102覆盖住火池后造成其内部断氧的状态来迅速的灭火。轻油燃烧器推进气缸104行程为300mm，当气缸推出时轻油燃烧器的出火口正好对准外池110和内池117的中心油面。盖板推进气缸103行程为800mm，当气缸推出时盖板102能够完全覆盖外池110起到应急灭火的作用。内池面积:400mmX400mm,储油容积:16L,加油时间lmin36s。外池面积:600mmX600mm,储油容积:43L,加油时间10minl8s。水层面积:600mmX600mm，储水容积:40L。轻油燃烧器105选用的燃烧介质为柴油，由于柴油的燃点比较高在一般情况下需采用辅助措施才能点燃。轻油燃烧器为上海炬炼热能设备制造有限公司的DL3FS型，其带有吸入泵，能自动吸入燃油。轻油燃烧器出口管角度为40度，其长度需单独定制由原先10mm改为300mm并且出口火焰长度保持350mm。
[0031]如图6-7所示，所述的电火模拟器2包括第二烟雾发生器201、报警灯202、底板203、铝盘204、热电偶205和加热管206，所述的铝盘204上安装有热电偶205和加热管206，铝盘204通过螺钉和螺母安装在底板203上，铝盘204和底板203之间垫有套管。电火模拟器2实现对电气火灾的模拟。接受系统控制柜5控制信号，通过产生烟雾、火光、热量来营造出真实环境下电气火灾的环境。在利用热电偶205对温度进行监控并把信号反馈给系统控制柜5。在紧急状况下通过切断电源使系统停止工作。加热管206功率1000WX3根，加热温度为90°C。铝盘重量28.6kg，铝盘尺寸为Φ300 X 150mm。第二烟雾发生器201为上海拓升舞台灯光设备有限公司的FrogsmokerlOOO型。
[0032]如图8-9所示，所述的燃油储存及输送柜3包括齿轮泵301、火池输油管302、轻油燃烧器输油管303、油箱304、滤油器305、滤清器306、液位计307、主输油管308和注油管309，所述的主输油管308从油箱304的下部插入油箱304的内腔并通过滤油器305与油箱304的内腔连通，主输油管308的出口处连接三通，该三通的一个出口连通轻油燃烧器输油管303，轻油燃烧器输油管303与火池I的轻油燃烧器105的进油管连通，三通的另一个出口与齿轮泵301的输入口连通，齿轮泵301的输出口与火池输油管302连通，火池输油管302与火池I的火池进油管111连通。燃油储存及输送柜3接受系统控制柜5的控制信号来控制电磁阀和定量输油的齿轮泵301向火池I输送燃油，并通过对齿轮泵301输油时间上的控制来达到对火池I不同容积所需不同油量输送的目的。油箱内部装有液位开关并把检测信号反馈给系统控制柜5。油箱304上设置有一个排油口目的为了方便日后油箱的清洗工作。油箱304内部净尺寸为500mmX500mmX750mm，油箱满容积为187.5L。齿轮泵301为上海长江液压气动成套设备有限公司S-1O型。液位计307把液位的检测信号反馈给系统控制柜，当油位低于设定值时系统会发出警报。液位计307为黎明液压有限公司YKJD24-550-400 型。
[0033]如图10所示，所述的气动部分4给火池I的盖板推进气缸103和轻油燃烧器推进气缸104供气。包括气动元件和安装箱体。主要完成对气源的处理、控制及输送的功能。气动部分4接受系统控制柜5控制信号控制电磁阀实现对火池I内的气缸进行控制。并且在气动控制回路中设置了紧急控制回路，当气源出现问题时模拟火池内的气缸通过手动方式也照旧工作。
[0034]所述的系统控制柜5包括PLC控制器，实现对模拟系统的控制、测量和供电。对火池I工作时燃油输送状态的控制检测，以及火池I各执行部件动作的控制以及火池I内部的点火控制。对燃油存储及输送柜3内的油箱油位进行检测。
[0035]第一烟雾发生器6采用上海拓升舞台灯光设备有限公司的Frogsmoker3000型。
[0036]所述的远程控制器7通过西门子Prof ibus总线与系统控制柜5的PLC控制器电连接。所述的远程控制器7为西门子公司的TP-170A。其具有液晶触摸屏组成的人机界面，通过与系统控制柜5内PLC控制器的数据通讯，实现对整个系统的远程控制、监测及数据显不O
[0037]训练时，首先由操作员下达指令给系统控制柜，随后系统控制柜对整个系统的运行进行控制。第一步:控制水管系统对火池I进行加水(在外池110和内池117底部铺上一层水，目的是阻断油管与燃烧油面之间的通路防止回烧)；第二步:控制燃油存储及输送柜3内的电磁阀和齿轮泵301向火池I输送柴油；第三步:控制气动部分4推动轻油燃烧器105对火池I进行点火，至此完成油火模拟燃烧的过程。系统发出警报，灭火训练开始。
[0038]当灭火训练开始后，进行训练的船员对火池进行灭火。远程控制器7通过与系统控制柜5内PLC控制器之间的数据通讯，实现对系统的远程控制、监测及数据记录及显示。
[0039]当出现紧急状况时火势无法控制时，操作员可控制气动部分4推动盖板102对火池I进行强制灭火。盖板102在气动部分4无法使用时可以用手推动。
【权利要求】
1.一种火源及烟雾模拟训练系统，包括火池(1)、电火模拟器(2)、燃油储存及输送柜(3)、气动部分(4)、系统控制柜(5)、第一烟雾发生器(6)和远程控制器(7)，所述的火池(1)和电火模拟器(2)安装在模拟舱室中，所述的燃油储存及输送柜(3)、气动部分(4)、系统控制柜(5)和第一烟雾发生器(6)安装在模拟舱室外，其特征在于， 所述的火池(1)包括火池机架(101)、盖板(102)、盖板推进气缸(103)、轻油燃烧器推进气缸(104)、轻油燃烧器(105)、滑轨(106)、滑轮(107)、滑块(108)、滑道(109)、外池(110)、火池进油管(111)、进水管(114)和内池(117)，所述的盖板推进气缸(103)、轻油燃烧器推进气缸(104)、滑轨(106)和滑道(109)固定安装在火池机架(101)，所述的盖板(102)下表面安装与滑轨(106)配合的滑轮(107)，盖板推进气缸(103)的活塞端部安装在盖板(102)上，盖板推进气缸(103)的活塞完全伸出时，盖板完全盖住外池(110)的敞口，所述的轻油燃烧器(105)的下部安装与滑道(109)配合的滑块(108)，轻油燃烧器推进气缸(104)的活塞端部安装在轻油燃烧器(105)上，轻油燃烧器推进气缸(104)的活塞完全伸出时，轻油燃烧器(105)的出口管指向外池(110)的中心位置，所述的外池(110)内具有内池(117)，内池(117)的池壁的高度低于外池(110)的池壁的高度，内池(117)的池壁下端开有通孔连通外池(110)和内池(117)，所述的火池进油管(111)和进水管(114)分别与内池(117)连通并且两个连接接口位于内池(117)的池底部， 所述的电火模拟器(2)包括第二烟雾发生器(201)、报警灯(202)、底板(203)、铝盘(204)、热电偶(205)和加热管(206)，所述的铝盘(204)上安装有热电偶(205)和加热管(206)，铝盘(204)通过螺钉和螺母安装在底板(203)上，铝盘(204)和底板(203)之间垫有套管， 所述的燃油储存及输送柜(3)包括齿轮泵(301)、火池输油管(302)、轻油燃烧器输油管(303)、油箱(304)、滤油器(305)和主输油管(308)，所述的主输油管(308)从油箱(304)的下部插入油箱(304)的内腔并通过滤油器(305)与油箱(304)的内腔连通，主输油管(308)的出口处连接三通，该三通的一个出口连通轻油燃烧器输油管(303)，轻油燃烧器输油管(303)与火池(1)的轻油燃烧器(105)的进油管连通，三通的另一个出口与齿轮泵(301)的输入口连通，齿轮泵(301)的输出口与火池输油管(302)连通，火池输油管(302)与火池(1)的火池进油管(111)连通， 所述的气动部分⑷给火池⑴的盖板推进气缸(103)和轻油燃烧器推进气缸(104)供气， 所述的系统控制柜(5)包括PLC控制器，实现对模拟系统的控制、测量和供电， 所述的远程控制器(7)通过Profibus总线系统控制柜(5)的PLC控制器电连接。
2.如权利要求1所述的一种火源及烟雾模拟训练系统，其特征在于，在系统使用时，所述的火池(1)的内池(117)和外池(110)内先注水再注燃油。
3.如权利要求1-2任一一项所述的一种火源及烟雾模拟训练系统，其特征在于，所述的远程控制器(7)为西门子公司的TP-170A。
【文档编号】G09B9/00GK104464426SQ201310421486
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年9月17日 优先权日:2013年9月17日
【发明者】蔡敬标, 李炜, 吴晓伟, 刘平, 王玮, 李体明, 方万水, 杨洋, 高建峰, 赖强 申请人:中国人民解放军92537部队, 中国船舶重工集团公司第七〇四研究所