消防假人測試系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種消防假人測試系統(tǒng)，由消防假人、燃?xì)廨斔腿紵到y(tǒng)、燃燒控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)和安全系統(tǒng)組成。消防假人由假人本體和測溫傳感器組成。燃燒系統(tǒng)由儲氣瓶、調(diào)壓器、電磁閥、針閥和燃燒器構(gòu)成。燃燒控制系統(tǒng)由可編程控制器、燃燒控制器、點火電極和離子型火焰監(jiān)測器構(gòu)成。安全系統(tǒng)由可編程控制器、燃?xì)夤艿缐毫ψ兯推鳌怏w報警控制器和點型可燃?xì)怏w變送器等構(gòu)成。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由計算機和數(shù)據(jù)采集卡構(gòu)成。本發(fā)明能模擬火場火焰或輻射熱環(huán)境，實現(xiàn)火場負(fù)荷和火焰暴露持續(xù)時間可控，通過假人來測試消防員防護服的整體熱防護性能。利用測溫傳感器測試假人身體表面溫度，計算各部位皮膚溫度和燒傷情況，能夠繪制燒傷圖。
【專利說明】消防假人測試系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于安全【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種消防假人測試系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)今，世界各國包括美國、英國、瑞士、日本以及我國等都陸續(xù)開發(fā)出消防假人測試系統(tǒng)，評價各種消防員防護服裝的整體熱防護性能。采用消防假人測試系統(tǒng)不僅可以對現(xiàn)有的消防員防護服裝在模擬火場條件下進行耐火焰、防輻射熱等性能試驗，驗證其熱防護能力，而且可以對穿著者受熱情況進行定性和定量的分析研究。
[0003]消防假人測試系統(tǒng)的主要功能是綜合測試影響防護服裝熱防護性能例如:服裝的結(jié)構(gòu)、款式以及適體性能等因素，完整評價防護服裝的熱防護性能。通過燃燒裝置產(chǎn)生的火焰熱制造假人被火焰包圍的試驗條件，通過假人本體上的熱通量傳感器模擬人體皮膚感受功能并進行數(shù)據(jù)采集處理，分析皮膚燒傷情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種消防假人測試系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明提供的消防假人測試系統(tǒng)，由消防假人、燃燒系統(tǒng)、燃燒控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)以及安全系統(tǒng)五部分組成。五個部分的連接關(guān)系為:燃燒控制系統(tǒng)控制燃燒系統(tǒng)在一定時間內(nèi)噴出燃燒火焰，燃燒火焰將穿著防護服的消防假人本體包圍，假人本體上的熱通量傳感器監(jiān)測其表面溫度，并通過數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)計算和分析，安全系統(tǒng)與燃燒控制系統(tǒng)連接，監(jiān)測燃?xì)鉂舛鹊任ｋU源，起到保證燃燒安全的作用。
[0006]由消防假人、燃?xì)廨斔腿紵到y(tǒng)、燃燒控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)以及安全系統(tǒng)組成，其中:
消防假人由假人本體I和測溫傳感器2組成，假人本體I是按人體的基本結(jié)構(gòu)，采用鋁合金材料澆鑄拼裝制成，假人本體I的體表安裝有測溫傳感器2 ；
燃?xì)廨斔腿紵到y(tǒng)由儲氣瓶3、氣瓶閥4、調(diào)壓器5、球閥6、總電磁閥7、針閥8、小火電磁閥9、大火電磁閥10、大火燃燒器11和小火燃燒器12構(gòu)成，儲氣瓶3通過氣瓶閥4和管道與調(diào)壓閥5連接，調(diào)壓閥5通過管道連接球閥6，球閥6通過管道連接總電磁閥7，總電磁閥7分別與兩條管路連接，其中一條連接小火電磁閥9并與小火燃燒器12連接，另一條管路連接針閥8，通過大火電磁閥10再連接大火燃燒器11 ;大火燃燒器11有若干個，均勻包圍于假人本體I的四周；
燃燒控制系統(tǒng)由可編程控制器13、燃燒控制器14、點火電極15和離子型火焰監(jiān)測器16構(gòu)成，可編程控制器13與燃燒控制器14連接，燃燒控制器14分別連接點火電極15和離子型火焰監(jiān)測器16 ;可編程控制器13連接大火電磁閥10，點火電極15連接小火燃燒器12，離子型火焰監(jiān)測器16連接大火燃燒器11 ；
安全系統(tǒng)由可編程控制器13、燃?xì)夤艿缐毫ψ兯推?7、氣體報警控制器18、實驗室溫度傳感器19和點型可燃?xì)怏w變送器20構(gòu)成，點型可燃?xì)怏w變送器20與氣體報警控制器18連接，氣體報警控制器18、實驗室溫度傳感器19和燃?xì)夤艿缐毫ψ兯推?7分別與可編程控制器13連接；可編程控制器13與氣體報警控制器18連接的管路上設(shè)有總電磁閥7 ；數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)由計算機21和數(shù)據(jù)采集卡22構(gòu)成，其中測溫傳感器2與數(shù)據(jù)采集卡22連接，數(shù)據(jù)采集卡22再與計算機21進行連接，計算機21連接可編程控制器13。
[0007]本發(fā)明的工作過程如下:首先燃?xì)馔ㄟ^儲氣瓶3、氣瓶閥4、調(diào)壓器5和球閥6輸送到總電磁閥7。然后可編程控制器13發(fā)出指令給燃燒控制器14，燃燒控制器14控制點火電極15打火，同時總電磁閥7和小火電磁閥9同時開啟，點燃小火燃燒器12,離子型監(jiān)測器16檢測小火燃燒器12是否點燃，如果點燃，反饋信號給燃燒控制器14，開啟大火電磁閥11，點燃大火。通過十二個大火燃燒器11產(chǎn)生的火焰將消防假人本體I包圍，消防假人本體I上的測溫傳感器2將溫度信號通過據(jù)采集卡22傳遞給計算機23進行分析和計算，直至可編程控制器13發(fā)出指令，熄滅小火燃燒器12和大火燃燒器11。在整個實驗過程中，燃?xì)夤艿缐毫ψ兯推?7監(jiān)測燃?xì)鈮毫?，實驗室溫度傳感?9監(jiān)測實驗室溫度，點型可燃?xì)怏w變送器20監(jiān)測實驗室內(nèi)燃?xì)鉂舛炔⑷細(xì)鉂舛刃盘柊l(fā)送到氣體報警控制器18，燃?xì)鈮毫Α嶒炇胰細(xì)鉂舛群蛯嶒炇覝囟刃盘栐侔l(fā)送給可編程控制器13，一旦出現(xiàn)危險報警信號，通過可編程控制器13可以關(guān)閉總電磁閥7，切斷燃?xì)廨斔汀?br> [0008]本發(fā)明的功能用于模擬火場環(huán)境，測試消防員防護服的整體熱防護性能。
[0009]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)比較，具有以下顯而易見的特點和優(yōu)點:本發(fā)明能夠模擬火場火焰或輻射熱環(huán)境，實現(xiàn)火場負(fù)荷和火焰暴露持續(xù)時間可控，通過假人來測試消防員防護服的整體熱防護性能。假人按照人體標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)設(shè)計，體表面積進行合理的劃分，利用測溫傳感器測試假人身體表面溫度，采用計算機系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)的采集，計算各部位皮膚溫度和燒傷情況，能夠繪制燒傷圖。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)總圖。
[0011]圖2為燃燒系統(tǒng)示意圖。
[0012]圖3為燃燒控制系統(tǒng)示意圖。
[0013]圖4為數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)示意圖。
[0014]圖5為安全系統(tǒng)示意圖。
[0015]圖中標(biāo)號:1為假人本體，2為測溫傳感器，3為儲氣瓶，4為氣瓶閥，5為調(diào)壓器，6為球閥，7為總電磁閥,8為針閥,9為小火電磁閥，10為大火電磁閥，11為大火燃燒器，12為小火燃燒器，13為可編程控制器，14為燃燒控制器，15為點火電極、16為離子型火焰監(jiān)測器，17為燃?xì)夤艿缐毫ψ兯推鳎?8為氣體報警控制器，19為實驗室溫度傳感器，20為點型可燃?xì)怏w變送器，21為計算機，22為數(shù)據(jù)采集卡。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0017]實施例1:本消防假人測試系統(tǒng)由消防假人、燃燒系統(tǒng)、燃燒控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)以及安全系統(tǒng)五部分組成。
[0018]假人本體I是按人體的基本結(jié)構(gòu)，采用鋁合金材料，將人體全身分為十七段澆鑄拼裝制成。體表安裝105個測溫傳感器2，測量人體表面升高的溫度，測溫傳感器與數(shù)據(jù)采集卡22連接。
[0019]燃?xì)廨斔腿紵到y(tǒng)由儲氣瓶3、氣瓶閥4、調(diào)壓器5、球閥6、總電磁閥7、針閥8、小火電磁閥9、大火電磁閥10、大火燃燒器11和小火燃燒器12構(gòu)成。儲氣瓶3通過氣瓶閥4與調(diào)壓閥5連接，調(diào)壓閥5通過管道連接球閥6，球閥6通過管道連接電磁閥7，電磁閥7分別與兩條管路連接，其中一路依次連接小火電磁閥9和小火燃燒器12，另一條管路依次連接針閥8、大火電磁閥10、大火燃燒器12。調(diào)壓器5輸入壓力為1.6MPa，輸出壓力是0.1MPa,輸出最大流量為60m3/h。大火燃燒器11為12個。十二個大火燃燒器11產(chǎn)生的火焰將消防假人本體I包圍。
[0020]燃燒控制系統(tǒng)由可編程控制器13、燃燒控制器14、點火電極15和離子型火焰監(jiān)測器16等構(gòu)成?？删幊炭刂破?3與燃燒控制器14連接，燃燒控制器14連接點火電極15和離子型火焰監(jiān)測器16。點火電極15輸出電壓為15kV ；可編程控制器13連接大火電磁閥10，點火電極15連接小火燃燒器12，離子型火焰監(jiān)測器16連接大火燃燒器11 ；
安全系統(tǒng)由可編程控制器13、燃?xì)夤艿缐毫ψ兯推?7、氣體報警控制器18、實驗室溫度傳感器19和點型可燃?xì)怏w變送器20構(gòu)成。點型可燃?xì)怏w變送器20與氣體報警控制器18連接，由氣體報警控制器18與可編程控制器13連接。實驗室溫度傳感器19和燃?xì)夤艿缐毫ψ兯推?7也與可編程控制器13連接?？删幊炭刂破?3與氣體報警控制器18連接的管路上設(shè)有總電磁閥7。
[0021]數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由計算機21和數(shù)據(jù)采集卡22構(gòu)成。其中測溫傳感器2與數(shù)據(jù)采集卡22連接，數(shù)據(jù)采集卡22再與計算機21進行連接。
【權(quán)利要求】
1.一種消防假人測試系統(tǒng)，由消防假人、燃?xì)廨斔腿紵到y(tǒng)、燃燒控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)以及安全系統(tǒng)組成，其特征在于:燃燒控制系統(tǒng)控制燃燒系統(tǒng)在一定時間內(nèi)噴出燃燒火焰，燃燒火焰將穿著防護服的消防假人包圍，消防假人的測溫傳感器監(jiān)測其表面溫度，并通過數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)計算和分析，安全系統(tǒng)與燃燒控制系統(tǒng)連接，監(jiān)測燃?xì)鉂舛任ｋU源，起到保證燃燒安全的作用； 消防假人由假人本體(1)和測溫傳感器(2)組成，假人本體(1)是按人體的基本結(jié)構(gòu)，采用鋁合金材料澆鑄拼裝制成，假人本體(1)的體表安裝有測溫傳感器(2); 燃?xì)廨斔腿紵到y(tǒng)由儲氣瓶⑶、氣瓶閥(4)、調(diào)壓器(5)、球閥(6)、總電磁閥(7)、針閥(8)、小火電磁閥(9)、大火電磁閥(10)、大火燃燒器(11)和小火燃燒器(12)構(gòu)成,儲氣瓶(3)通過氣瓶閥(4)和管道與調(diào)壓閥(5)連接，調(diào)壓閥(5)通過管道連接球閥(6)，球閥(6)通過管道連接總電磁閥(7)，總電磁閥(7)分別與兩條管路連接，其中一條連接小火電磁閥(9)并與小火燃燒器(12)連接，另一條管路連接針閥(8)，通過大火電磁閥(10)再連接大火燃燒器(11);大火燃燒器(11)有若干個，均勻包圍于假人本體⑴的四周； 燃燒控制系統(tǒng)由可編程控制器(13)、燃燒控制器(14)、點火電極(15)和離子型火焰監(jiān)測器(16)構(gòu)成，可編程控制器(13)與燃燒控制器(14)連接，燃燒控制器(14)分別連接點火電極(15)和離子型火焰監(jiān)測器(16);可編程控制器(13)連接大火電磁閥(10)，點火電極(15)連接小火燃燒器(12)，離子型火焰監(jiān)測器(16)連接大火燃燒器(11)； 安全系統(tǒng)由可編程控制器(13)、燃?xì)夤艿缐毫ψ兯推?17)、氣體報警控制器(18)、實驗室溫度傳感器(19)和點型可燃?xì)怏w變送器(20)構(gòu)成，點型可燃?xì)怏w變送器(20)與氣體報警控制器(18)連接，氣體報警控制器(18)、實驗室溫度傳感器(19)和燃?xì)夤艿缐毫ψ兯推?17)分別與可編程控制器(13)連接；可編程控制器(13)與氣體報警控制器(18)連接的管路上設(shè)有總電磁閥(7)； 數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)由計算機(21)和數(shù)據(jù)采集卡(22)構(gòu)成，其中測溫傳感器(2)與數(shù)據(jù)采集卡(22)連接，數(shù)據(jù)采集卡(22)再與計算機(21)進行連接，計算機(21)連接可編程控制器(13)。
【文檔編號】G01N25/22GK103616409SQ201310661571
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月10日
【發(fā)明者】曹永強, 王士軍, 殷海波, 杜希, 周凱, 謝春龍, 柳素燕 申請人:公安部上海消防研究所