全天候火災與煙霧真實場景模擬訓練系統的機電設計原理

陸守祥

摘要：提供一種使用可燃氣體作為燃料，固體可燃顆粒作為熱輻射和煙霧添加劑的全天候火災與煙霧真實場景模擬訓練裝置，主要應用于模擬實際火災現場可燃物在空氣中的燃燒發展現象，從而研究火災的發展過程，進而通過本裝置訓練消防人員。

[關鍵詞]模擬燃燒器火災模擬消防訓練

1技術領域

本系統涉及一種全天候火災與煙霧真實場景模擬訓練裝置。

2背景技術

目前，高校科研院所，滅火訓練單位，培訓機構和消防部門使用的火災訓練裝置沒有考慮實際火災中的固體可燃物在燃燒時熱輻射和煙霧對消防人員身體和心理的影響，使得消防訓練模擬場景不能接近實際火災，大大降低了訓練效果。在日常訓練中，經常會使用消防水或者消防劑直接噴射火源，普通的電子打火或者點火器已經無法滿足實驗和訓練要求，成為消防訓練水平提高的一個瓶頸。火災訓練過程中使用輕質油來模擬火災現場，對環境造成污染。由于在訓練過程中使用各種消防劑或者消防水來滅火，燃油會隨著消防劑或者消防水外溢流淌。地面和試驗場地會留下很多油漬，流淌出去的消防水含有燃油，無法直接回收利用。同時燃油在空氣中燃燒會產生大量煙塵對空氣的污染也很嚴重。

為克服現有技術的缺陷，本系統的目的在于提供一種使用可燃氣體作為燃料，固體可燃顆粒作為熱輻射和煙霧添加劑的全天候火災與煙霧真實場景模擬訓練裝置，主要應用于模擬實際火災現場可燃物在空氣中的燃燒發展現象，從而研究火災的發展過程。進而通過本裝置訓練消防人員。

3系統優點

（1）適應不同天氣，在強風或者暴雨天氣下可以實現正常訓練。

（2）使用環保型可燃氣體作為真實火的燃料，不會對環境造成污染，從而適應坐落于城區中的消防單位使用。

（3）考慮到氣態燃料在燃燒過程中產生熱輻射和發煙量與實際火災現場的區別，該裝置在燃燒器噴嘴處設計了固體可燃顆粒噴射口。該固體可燃顆粒存在于火焰中改變了火焰輻射光譜，使得受訓人感受到的熱輻射更加接近實際火災，這一點對于使用氣體燃料作為火災訓練器來說特別重要。同時該固體可燃顆粒可以產生一定煙霧，使得火災模擬現場更加逼真。

（4）包含一臺全天候大功率自動點火器（CN204372981U）的自動控制系統，從而實.現該訓練裝置的自動點火，系統安全管理，檢測火焰，檢測消防水或滅火劑的使用量，記錄訓練時間，訓練次數，訓練視頻，燃料使用量，火場強度和火焰溫度等數據。

（5）本系統全天候火災與煙霧真實場景模擬訓練裝置，主要應用于模擬真實火災現場可燃物在空氣中的燃燒發展現象，研究火災的發展過程，從而根據不同火災訓練消防人員的應變能力，克服恐懼心理，準確有效地快速滅火。該裝置通過調節固體可燃顆粒的流量和可燃氣體的流量模擬多種類型的火災場景，從而實現多種模擬項目訓練。該裝置使用上位機自動控制系統來進行安全保護和訓練數據的自動記錄和分析。燃燒器使用可燃氣體作為燃料，不會對周圍環境構成污染。全天候大功率自動點火器適應不同天氣，在強風或者暴雨天氣下實現正常訓練。

本系統使用上位機自動控制系統來進行裝置的連鎖控制分析計算，如圖1所示。安全保護和訓練數據的自動記錄和分析，使用清潔環保可燃氣作為燃料解決了環境保護問題和消防水、消防劑直接回收利用以外，針對實際火災和普通火災模擬器的區別，專門設計了固體可燃顆粒自動調節系統以產生不同的熱輻射和煙霧濃度使得該模擬訓練裝置產生的模擬火焰更加接近實戰。

參考文獻

[1] NFPA 86 Standard for Ovens andFurnaces 2003 Edition.

[2]NFPA 1402 Guide to Building FireService Training Centers 2007Edition.

[3]中華人民共和國公共安全行業標準GA/T623-2006消防培訓基地訓練設施建設標準。

[4]合肥依科普工業設備有限公司企業標準Q-YKP001-2017消防訓練真火模擬裝置。