测试架7设置于以仿真人I为中心、半径为50米的圆上，或根据测试情况自由设定自由场测试架7与仿真人I的距离。所述普通摄像机6用于拍摄现场实况景象。所述传感器11、数据采集分析设备2、电源模块5、数字式高速彩色摄像机41和笔记本电脑42均为现有技术。
[0027]所述数据采集分析设备2为多通道型数据采集设备，包括1-30个传输量为l_500k的低速通道和1-20个传输量为1-5M的高速通道。所述低速通道用于采集仿真人的数据，所述高速通道用于测试爆炸冲击。在测试过程中，将低速通道的采用频率设置为l_500k，低通滤波设置为l_3000hz，将高速通道的采用频率设置为1-5M，低通滤波设置为l-15000hz。
[0028]所述警用防护装备12选用排爆服；选取合格的排爆服作为评测对象，与无防护情况下的仿真人I力学响应进行对比，来评测排爆服的防护效果。爆炸试验的伤害源装置3选用标准制式TNT炸药，其密度为1.56g/cm3，采用8号雷管引爆TNT炸药。
[0029]本试验以仿真人I为载体，选取了仿真人I的头部、颈部、胸部部位的力学响应传感器，并在仿真人I的身体上加装了冲击波超压传感器(图中未示)。在试验过程中，采用绳子将500gTNT炸药悬空于离地Im的高度，炸药距离测试对象的距离为3m。根据试验的方便性与试验的连续性，将穿着排爆服的仿真人I置于场地中心，根据试验要求，调整传感器11的位置及爆心的位置。
[0030]根据爆炸实验所得的数据能判断排爆服的防护有效性，考核排爆服对爆炸冲击、力学冲击的衰减效果。在3m/500g试验工况下，穿着排爆服的仿真人I在爆炸冲击波的作用下受到了较大的冲击，仿真人I与排爆服向后产生了较大位移；通过试验现场刻度标尺(图中未示)来测定仿真人I的位移。试验测试结果如下:
[0031](I)排爆服对冲击波衰减特性
[0032]在3m/500g试验工况下，使用排爆头盔前后所测得的头部超压分别为0.05894Mpa和0.01464Mpa，对比有无防护的情况看出，头盔对冲击波的衰减率为75.2%。在该工况下，冲击波产生的超压超过了人体耳部鼓膜的损伤阈值；如若不戴防爆头盔，则人的耳膜受损；佩戴头盔则有效保护了涉爆人员的耳部安全。
[0033]在3m/500g试验工况下，使用排爆服前后所测得的胸部超压分别为0.12310Mpa和0.05993Mpa，对比有无防护的情况看出，排爆服对冲击波的衰减率为51.3%。在该工况下，冲击波产生的超压已接近或超过人体的肺部损伤阈值，排爆服能够减弱冲击波，保证人员安全。
[0034](2)排爆服对爆炸后冲击衰减效果
[0035]在3m/500g试验工况下，使用排爆头盔前后所测得的头部加速度峰值分别为43.04g和9.28g，对比有无防护的情况看出，头盔对爆炸后冲击的衰减率为78.4%。
[0036]在3m/500g试验工况下，使用排爆服套装前后所测试得到的颈部损伤敏感指标如下:
[0037]颈部剪力Fx:无防护，-278.66N/149.95N ;有防护，-117.32N/144.13N ；
[0038]颈部张力Fz:无防护，-219.03N/251.47N ;有防护，-194.7N/146.82N ；
[0039]颈部伸张力矩My:无防护，-7.65Nm/7.39Nm ;有防护，-9.19Nm/6.97Nm。
[0040]由上述参数看出，使用排爆服能提高警员的操作安全性。在3m/500g试验工况下，使用排爆服前后所测得的胸部加速度峰值分别为36.26g和14.49g，对比有无防护的情况看出，排爆服对爆炸后冲击的衰减率为60%。
[0041]本实用新型并不限于上述实施方式，在不背离本实用新型的实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本实用新型的范围。
【主权项】
1.一种基于仿真人的警用防护装备效能评测系统，其特征在于，包括:仿真人，设置于所述仿真人上的传感器和警用防护装备，所述传感器通过信号通道与数据采集分析设备进行数据交互；所述仿真人一侧设有伤害源装置、另一侧设有高速摄像系统，所述伤害源装置和高速摄像系统均与电源模块连接；所述高速摄像系统包括互相连接的数字式高速彩色摄像机和笔记本电脑，所述笔记本电脑与数据采集分析设备连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于仿真人的警用防护装备效能评测系统，其特征在于，所述仿真人为能调整姿势测试的假人模型，且设置于所述仿真人上的传感器的数量为1-50 个。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于仿真人的警用防护装备效能评测系统，其特征在于，所述传感器安装在仿真人的头部、颈部、胸部、膝部和足部。
4.根据权利要求1或2所述的一种基于仿真人的警用防护装备效能评测系统，其特征在于，所述仿真人的耳部和胸部设有外置传感器。
5.根据权利要求4所述的一种基于仿真人的警用防护装备效能评测系统，其特征在于，所述外置传感器设置于自由场测试架上。
6.根据权利要求1所述的一种基于仿真人的警用防护装备效能评测系统，其特征在于，所述数字式高速彩色摄像机设有若干镜头和辅助摄像光源设备。
7.根据权利要求1所述的一种基于仿真人的警用防护装备效能评测系统，其特征在于，所述基于仿真人的警用防护装备效能评测系统还包括试验现场刻度标尺。
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于仿真人的警用防护装备效能评测系统，包括：仿真人，设置于所述仿真人上的传感器和警用防护装备，所述传感器通过信号通道与数据采集分析设备进行数据交互；所述仿真人一侧设有伤害源装置、另一侧设有高速摄像系统，所述伤害源装置和高速摄像系统均与电源模块连接；所述高速摄像系统包括互相连接的数字式高速彩色摄像机和笔记本电脑，所述笔记本电脑与数据采集分析设备连接。本实用新型的优越效果在于：采用仿真人模型应用至警用装备技术领域，将防护装备的防护效能予以量化；从仿真人力学指标的角度对人体的损伤与防护开展研究，弥补了生物试验的不足；对典型的警用防护装备进行效能评测。
【IPC分类】G01M99-00
【公开号】CN204286830
【申请号】CN201420812280
【发明人】李剑, 王远途, 唐剑兰, 石凌飞, 韩忠华, 王颖, 王誉天, 倪君杰, 刘海芳, 邱日祥, 赵洋
【申请人】公安部第一研究所, 北京中盾安全技术开发公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月18日