消防假人测试系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种消防假人测试系统，由消防假人、燃气输送燃烧系统、燃烧控制系统、数据采集处理系统和安全系统组成。消防假人由假人本体和测温传感器组成。燃烧系统由储气瓶、调压器、电磁阀、针阀和燃烧器构成。燃烧控制系统由可编程控制器、燃烧控制器、点火电极和离子型火焰监测器构成。安全系统由可编程控制器、燃气管道压力变送器、气体报警控制器和点型可燃气体变送器等构成。数据采集系统由计算机和数据采集卡构成。本发明能模拟火场火焰或辐射热环境，实现火场负荷和火焰暴露持续时间可控，通过假人来测试消防员防护服的整体热防护性能。利用测温传感器测试假人身体表面温度，计算各部位皮肤温度和烧伤情况，能够绘制烧伤图。
【专利说明】消防假人测试系统
【技术领域】
[0001]本发明属于安全【技术领域】，具体涉及一种消防假人测试系统。
【背景技术】
[0002]现今，世界各国包括美国、英国、瑞士、日本以及我国等都陆续开发出消防假人测试系统，评价各种消防员防护服装的整体热防护性能。采用消防假人测试系统不仅可以对现有的消防员防护服装在模拟火场条件下进行耐火焰、防辐射热等性能试验，验证其热防护能力，而且可以对穿着者受热情况进行定性和定量的分析研究。
[0003]消防假人测试系统的主要功能是综合测试影响防护服装热防护性能例如:服装的结构、款式以及适体性能等因素，完整评价防护服装的热防护性能。通过燃烧装置产生的火焰热制造假人被火焰包围的试验条件，通过假人本体上的热通量传感器模拟人体皮肤感受功能并进行数据采集处理，分析皮肤烧伤情况。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种消防假人测试系统。
[0005]本发明提供的消防假人测试系统，由消防假人、燃烧系统、燃烧控制系统、数据采集处理系统以及安全系统五部分组成。五个部分的连接关系为:燃烧控制系统控制燃烧系统在一定时间内喷出燃烧火焰，燃烧火焰将穿着防护服的消防假人本体包围，假人本体上的热通量传感器监测其表面温度，并通过数据采集处理系统进行数据计算和分析，安全系统与燃烧控制系统连接，监测燃气浓度等危险源，起到保证燃烧安全的作用。
[0006]由消防假人、燃气输送燃烧系统、燃烧控制系统、数据采集处理系统以及安全系统组成，其中:
消防假人由假人本体I和测温传感器2组成，假人本体I是按人体的基本结构，采用铝合金材料浇铸拼装制成，假人本体I的体表安装有测温传感器2 ；
燃气输送燃烧系统由储气瓶3、气瓶阀4、调压器5、球阀6、总电磁阀7、针阀8、小火电磁阀9、大火电磁阀10、大火燃烧器11和小火燃烧器12构成，储气瓶3通过气瓶阀4和管道与调压阀5连接，调压阀5通过管道连接球阀6，球阀6通过管道连接总电磁阀7，总电磁阀7分别与两条管路连接，其中一条连接小火电磁阀9并与小火燃烧器12连接，另一条管路连接针阀8，通过大火电磁阀10再连接大火燃烧器11 ;大火燃烧器11有若干个，均匀包围于假人本体I的四周；
燃烧控制系统由可编程控制器13、燃烧控制器14、点火电极15和离子型火焰监测器16构成，可编程控制器13与燃烧控制器14连接，燃烧控制器14分别连接点火电极15和离子型火焰监测器16 ;可编程控制器13连接大火电磁阀10，点火电极15连接小火燃烧器12，离子型火焰监测器16连接大火燃烧器11 ；
安全系统由可编程控制器13、燃气管道压力变送器17、气体报警控制器18、实验室温度传感器19和点型可燃气体变送器20构成，点型可燃气体变送器20与气体报警控制器18连接，气体报警控制器18、实验室温度传感器19和燃气管道压力变送器17分别与可编程控制器13连接；可编程控制器13与气体报警控制器18连接的管路上设有总电磁阀7 ；数据采集处理系统由计算机21和数据采集卡22构成，其中测温传感器2与数据采集卡22连接，数据采集卡22再与计算机21进行连接，计算机21连接可编程控制器13。
[0007]本发明的工作过程如下:首先燃气通过储气瓶3、气瓶阀4、调压器5和球阀6输送到总电磁阀7。然后可编程控制器13发出指令给燃烧控制器14，燃烧控制器14控制点火电极15打火，同时总电磁阀7和小火电磁阀9同时开启，点燃小火燃烧器12,离子型监测器16检测小火燃烧器12是否点燃，如果点燃，反馈信号给燃烧控制器14，开启大火电磁阀11，点燃大火。通过十二个大火燃烧器11产生的火焰将消防假人本体I包围，消防假人本体I上的测温传感器2将温度信号通过据采集卡22传递给计算机23进行分析和计算，直至可编程控制器13发出指令，熄灭小火燃烧器12和大火燃烧器11。在整个实验过程中，燃气管道压力变送器17监测燃气压力，实验室温度传感器19监测实验室温度，点型可燃气体变送器20监测实验室内燃气浓度并将燃气浓度信号发送到气体报警控制器18，燃气压力、实验室燃气浓度和实验室温度信号再发送给可编程控制器13，一旦出现危险报警信号，通过可编程控制器13可以关闭总电磁阀7，切断燃气输送。
[0008]本发明的功能用于模拟火场环境，测试消防员防护服的整体热防护性能。
[0009]本发明与现有技术比较，具有以下显而易见的特点和优点:本发明能够模拟火场火焰或辐射热环境，实现火场负荷和火焰暴露持续时间可控，通过假人来测试消防员防护服的整体热防护性能。假人按照人体标准参数设计，体表面积进行合理的划分，利用测温传感器测试假人身体表面温度，采用计算机系统进行数据的采集，计算各部位皮肤温度和烧伤情况，能够绘制烧伤图。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本发明结构总图。
[0011]图2为燃烧系统示意图。
[0012]图3为燃烧控制系统示意图。
[0013]图4为数据采集处理系统示意图。
[0014]图5为安全系统示意图。
[0015]图中标号:1为假人本体，2为测温传感器，3为储气瓶，4为气瓶阀，5为调压器，6为球阀，7为总电磁阀,8为针阀,9为小火电磁阀，10为大火电磁阀，11为大火燃烧器，12为小火燃烧器，13为可编程控制器，14为燃烧控制器，15为点火电极、16为离子型火焰监测器，17为燃气管道压力变送器，18为气体报警控制器，19为实验室温度传感器，20为点型可燃气体变送器，21为计算机，22为数据采集卡。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0017]实施例1:本消防假人测试系统由消防假人、燃烧系统、燃烧控制系统、数据采集处理系统以及安全系统五部分组成。
[0018]假人本体I是按人体的基本结构，采用铝合金材料，将人体全身分为十七段浇铸拼装制成。体表安装105个测温传感器2，测量人体表面升高的温度，测温传感器与数据采集卡22连接。
[0019]燃气输送燃烧系统由储气瓶3、气瓶阀4、调压器5、球阀6、总电磁阀7、针阀8、小火电磁阀9、大火电磁阀10、大火燃烧器11和小火燃烧器12构成。储气瓶3通过气瓶阀4与调压阀5连接，调压阀5通过管道连接球阀6，球阀6通过管道连接电磁阀7，电磁阀7分别与两条管路连接，其中一路依次连接小火电磁阀9和小火燃烧器12，另一条管路依次连接针阀8、大火电磁阀10、大火燃烧器12。调压器5输入压力为1.6MPa，输出压力是0.1MPa,输出最大流量为60m3/h。大火燃烧器11为12个。十二个大火燃烧器11产生的火焰将消防假人本体I包围。
[0020]燃烧控制系统由可编程控制器13、燃烧控制器14、点火电极15和离子型火焰监测器16等构成。可编程控制器13与燃烧控制器14连接，燃烧控制器14连接点火电极15和离子型火焰监测器16。点火电极15输出电压为15kV ；可编程控制器13连接大火电磁阀10，点火电极15连接小火燃烧器12，离子型火焰监测器16连接大火燃烧器11 ；
安全系统由可编程控制器13、燃气管道压力变送器17、气体报警控制器18、实验室温度传感器19和点型可燃气体变送器20构成。点型可燃气体变送器20与气体报警控制器18连接，由气体报警控制器18与可编程控制器13连接。实验室温度传感器19和燃气管道压力变送器17也与可编程控制器13连接。可编程控制器13与气体报警控制器18连接的管路上设有总电磁阀7。
[0021]数据采集系统由计算机21和数据采集卡22构成。其中测温传感器2与数据采集卡22连接，数据采集卡22再与计算机21进行连接。
【权利要求】
1.一种消防假人测试系统，由消防假人、燃气输送燃烧系统、燃烧控制系统、数据采集处理系统以及安全系统组成，其特征在于:燃烧控制系统控制燃烧系统在一定时间内喷出燃烧火焰，燃烧火焰将穿着防护服的消防假人包围，消防假人的测温传感器监测其表面温度，并通过数据采集处理系统进行数据计算和分析，安全系统与燃烧控制系统连接，监测燃气浓度危险源，起到保证燃烧安全的作用； 消防假人由假人本体(1)和测温传感器(2)组成，假人本体(1)是按人体的基本结构，采用铝合金材料浇铸拼装制成，假人本体(1)的体表安装有测温传感器(2); 燃气输送燃烧系统由储气瓶⑶、气瓶阀(4)、调压器(5)、球阀(6)、总电磁阀(7)、针阀(8)、小火电磁阀(9)、大火电磁阀(10)、大火燃烧器(11)和小火燃烧器(12)构成,储气瓶(3)通过气瓶阀(4)和管道与调压阀(5)连接，调压阀(5)通过管道连接球阀(6)，球阀(6)通过管道连接总电磁阀(7)，总电磁阀(7)分别与两条管路连接，其中一条连接小火电磁阀(9)并与小火燃烧器(12)连接，另一条管路连接针阀(8)，通过大火电磁阀(10)再连接大火燃烧器(11);大火燃烧器(11)有若干个，均匀包围于假人本体⑴的四周； 燃烧控制系统由可编程控制器(13)、燃烧控制器(14)、点火电极(15)和离子型火焰监测器(16)构成，可编程控制器(13)与燃烧控制器(14)连接，燃烧控制器(14)分别连接点火电极(15)和离子型火焰监测器(16);可编程控制器(13)连接大火电磁阀(10)，点火电极(15)连接小火燃烧器(12)，离子型火焰监测器(16)连接大火燃烧器(11)； 安全系统由可编程控制器(13)、燃气管道压力变送器(17)、气体报警控制器(18)、实验室温度传感器(19)和点型可燃气体变送器(20)构成，点型可燃气体变送器(20)与气体报警控制器(18)连接，气体报警控制器(18)、实验室温度传感器(19)和燃气管道压力变送器(17)分别与可编程控制器(13)连接；可编程控制器(13)与气体报警控制器(18)连接的管路上设有总电磁阀(7)； 数据采集处理系统由计算机(21)和数据采集卡(22)构成，其中测温传感器(2)与数据采集卡(22)连接，数据采集卡(22)再与计算机(21)进行连接，计算机(21)连接可编程控制器(13)。
【文档编号】G01N25/22GK103616409SQ201310661571
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年12月10日 优先权日:2013年12月10日
【发明者】曹永强, 王士军, 殷海波, 杜希, 周凯, 谢春龙, 柳素燕 申请人:公安部上海消防研究所