一种建筑火灾回燃火真火模拟训练装置和系统的制作方法

本发明涉及消防训练装置，尤其涉及一种建筑火灾回燃火真火模拟训练装置和系统。

背景技术：

由于建筑火灾频发，造成重大人员和财产损失事故在国内外多次发生，火灾产生浓烟和热辐射对环境污染一直是各国相关技术专家研究的课题，回燃火是火灾发展过程中特殊的火行为，回燃研究方面开展的相对较晚，对回燃火灾发生初期产生、中期发展过程、后期完全燃烧状态研究的缺失，也是建筑火灾研究的难点和空白。目前，建筑火灾回燃火真火模拟训练时，存在的不足为：

1、模拟火灾发生模拟发生在建筑内的火，使用油盆式、面积小、训练脱离实际火灾发展情景；

2、模拟火灾场景脱离了实际火灾发生发展过程，在灭火过程中火焰大小不能随灭火手段变化产生变化；

3、模拟火灾在训练过程中不能提供统一的可靠的、可考核的标准，对提高参训人员战斗力没有太大的帮助。

综上，在现有的建筑火灾回燃火真火模拟装置中，还没有可以用于教学、训练、研究的真火模拟装置可以使用。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种建筑火灾回燃火真火模拟训练装置，以模拟实际灭火过程和建筑物回燃火。

本发明的目的还在于提供一种建筑火灾回燃火真火模拟训练系统，以模拟实际灭火过程和建筑物回燃火。

为此，本发明一方面提供了一种建筑火灾回燃火真火模拟训练装置，包括：真火训练房间，包括回火门和回火窗，用于受控地调节进入真火训练房间的空气进入量；水浴燃烧器，设置在所述真火训练房间内，由点火机构提供持续稳定的点火火源，并且由外部的燃气供给系统提供气源，以实现充分燃烧；烟雾发生器，用于在火灾模拟过程中向真火训练房间内提供模拟用的浓烟；以及水喷淋装置，用于在燃烧过程中对真火训练房间的内外墙壁进行喷淋保护。

根据本发明的另一方面，提供了一种建筑火灾回燃火真火模拟系统，包括：根据上面所描述的建筑火灾回燃火真火模拟训练装置，浓度采集系统，用于实时采集所述真火训练房间的燃气浓度、氧气浓度和二氧化碳浓度；多个温度传感器，布置在水浴燃烧器中及其周边空间；控制器，用于根据采集的真火训练房间内的温度、燃气浓度、氧气浓度、以及二氧化碳浓度判断真火训练房间是否在安全范围内，若在安全范围内时启动水喷淋装置对内外壁进行喷淋并且控制点火机构进行点火；随后点燃所述水浴燃烧器，启动消防报警；在消防灭火过程中根据采集的温度控制所述水浴燃烧器的燃气供给流量，以模拟灭火效果；当真火训练房间内的温度到达设定阈值时，根据检测到的真火训练房间内的氧气浓度，控制房间内的空气进入量，使得房间内的燃气欠氧燃烧，随后通过控制回火门和回火窗的开度，调节进入房间内的空气量，以模拟实际火灾中的回燃火。

根据本发明的装置和系统，火灾模拟效果逼真、节能环保、安全可靠、自动化控制程度高。装置既可以运用于消防训练使用，同时又可以运用于火灾研究。

本发明的装置可用于搜寻与救护基地，企业应急救援备汛基地、消防训练场所、建筑火灾观摩、科研院所消防训练、研究火势发展过程、以及灭火过程中火势发展过程研究。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明一实施例的建筑火灾回燃火真火模拟训练装置的示意图；以及

图2是根据本发明一实施例的真火模拟训练系统的示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图1和图2示出了根据本发明的一些实施例。

如图1所示，建筑火灾回燃火真火模拟训练系统包括真火训练房间1、消防喷淋水管路(图中未示出)、烟雾发生器3、以及水浴燃烧器2。

其中，真火训练房间1，包括回火门11和回火窗12，用于受控地调节进入真火训练房间的空气进入量。其中，回火门11设有启闭执行机构，受控地启闭回火门及其开度。优选地回火窗12也设有启闭执行机构，以受控地打开或闭合。

其中，水浴燃烧器2设置在真火训练方面的内部，由外部的燃气供给系统供给燃气，并且由点火机构提供持续且稳定的点火火源。

优选地，水浴燃烧器选择为本申请人研发的水浴型模拟火灾装置，其在中国专利文献cn206075681u中公开，在模拟水池内设置有燃烧器，该燃烧器与气源连通，当可燃气体浮出模拟水池的液面时，点火机构点火，将可燃气体点燃，模拟的场景更为接近真实的火灾情况。点火机构选择为本申请人研发的全天候大功率自动点火器，可以经受不燃液体的直接喷淋，其构造在中国专利文献cn204372981u中公开。

其中，烟雾发生器3用于在点火过程中向真火训练房间内提供模拟的浓烟，以弥补火焰充分燃烧时烟气产生的不足，进而实现节能环保。

其中，水喷淋装置用于在燃烧过程中对房间内壁进行喷淋保护，以免墙体受高温火焰损伤、提高使用寿命。

本发明的装置在使用时，首先利用温度传感器检测罐内空间温度、利用燃气浓度传感器、氧气浓度传感器、二氧化碳浓度传感器检测房间内燃气浓度、氧气浓度和二氧化碳浓度，以判断检测房间的气氛是否安全，即避开燃气与空气发生爆炸的混合比例5％～15％，若判断气氛不安全，优选地利用燃气扫除风机和高温排烟风机，进行排气，直到罐内气氛安全。

在空间温度、燃气浓度和氧气以及二氧化碳浓度传感器、水喷淋装置启动后参数显示正常情况下，燃气站通过燃气管路将已经气化的燃气分别输送到燃烧点的点火枪和燃烧器，燃气压力稳定后，点火枪点火引燃水浴燃烧器，模拟火灾发展过程，在点火成功后延时启动声光报警灯；在消防灭火过程中根据采集的温度控制所述水浴燃烧器的燃气供给流量，以模拟灭火效果；当真火训练房间内的温度到达设定阈值时，根据检测到的真火训练房间内的氧气浓度，控制房间内的空气进入量，使得房间内的燃气欠氧燃烧，随后通过控制回火门和回火窗的开度，调节进入房间内的空气量，以模拟实际火灾中的回燃火。

上述控制过程优选通过plc控制器来控制。

实施例

如图1和图2所示，在本实施例中，真火模拟训练系统包括用于模拟回燃火的真火训练房间1、燃气站5、空气管路和空气站4、空气阀组8、燃气管路和燃气阀组10、消防喷淋水管路、送排风管路、点火枪7、水浴燃烧器2、气化炉、温度传感器、燃气浓度传感器、氧气浓度传感器、二氧化碳浓度传感器、烟雾管路和烟雾发生器3、声光报警器、摄像头13、助燃风机、燃气扫除风机、高温排烟风机、plc控制中心6。通过plc控制中心6将燃气站5、空气站4、点火枪7、水浴燃烧器2、各传感器、电磁阀9、安全保护系统、控制系统和评估系统电连接，实现三级控制系统。

在空间温度、燃气浓度和氧气以及二氧化碳浓度传感器、水喷淋装置、助燃风机、燃气扫除风机、高温排烟风机启动后参数显示正常情况下，燃气站通过燃气管路将已经气化的燃气分别输送到燃烧点的点火枪和燃烧器，燃气压力稳定后，点火枪点火引燃水域燃烧器，模拟火灾发展过程，可以看到火源移动和火焰高度随着燃烧时间推进由低到高，达到一个稳定值后，充分燃烧。

在点火成功后，声光报警灯启动，灭火训练开始，当消防水或者灭火器使预埋在水域燃烧器中和周边空间温度传感器感应到的温度下降时，燃烧的火焰高度会下降，一旦温度回升，火焰高度也会提升。

空气站5将空气一路提供给点火枪，另一路提供给内真火训练房间中，作用是：在点火前对真火训练房间内部吹扫，防止点火枪周围或房间内部积聚可燃气体，以免点火枪点火时造成局部爆燃，产生安全隐患。

上述系统的操作流程如下：

1、系统送电至燃气站、空气站、plc控制中心；

2、启动燃气站气化炉加热燃气，空气站的空压机；

3、真火训练房间内的温度、燃气浓度、氧气浓度、二氧化碳浓度参数符合系统运行时，由plc控制中心打开燃气管路和空气管路给系统供给燃气和空气；

4、plc控制中心启动喷淋水保护和烟雾发生器送黑色浓烟，同时给点火枪指令点火；

5、点火枪点火成功后3秒，启动声光报警器；

6、水域燃烧器燃烧的火焰从初始阶段逐步发展到燃烧最大值；

7、燃烧时间和火焰大小可以通过控制空气流量大小进行控制；

8、当有效灭火造成各温度传感器温度下降时，燃气和空气阀门开度同时减小，燃烧火焰高度也会逐步下降；

9、当房间内的温度场达到预定值域是，模拟控制系统根据检测到的真火训练房间内的氧气浓度，控制房间内的空气进入量，使得房间内的燃气欠氧燃烧，模拟真实火灾场景门窗紧闭情况下的火势情况；

10、通过控制大门的开度，调节进入房间内的空气量，空气进入房间后迅速和高温燃气混合燃烧，从而模拟出实际火灾中的回燃火，回火门，回火窗的火灾现象。整个燃烧过程可以通过安装的多个耐高温摄像头多角度观察。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。