煤矿瓦斯燃烧模拟试验系统技术方案

本实用新型专利技术涉及煤矿灾害模拟技术领域，具体为煤矿瓦斯燃烧模拟试验系统。包括：上位机，包括控制指令模块与设置模块，所述控制指令模块用于发布控制指令，所述设置模块用于设置灾害发生的阈值；控制器，用于根据所述上位机发出的控制指令对系统进行控制，所述控制器与所述上位机电连接；模拟传感器控制模块，用于对事故的灾前、灾时、灾后环境参数进行模拟；瓦斯燃烧装置，用于收到控制指令后实现瓦斯燃烧效果；环境模拟模块，包括灯光子系统、烟雾子系统，用于更逼真地模拟火灾现场。该技术方案能够针对瓦斯燃烧进行更真实的模拟。够针对瓦斯燃烧进行更真实的模拟。够针对瓦斯燃烧进行更真实的模拟。

【技术实现步骤摘要】
煤矿瓦斯燃烧模拟试验系统


[0001]本技术涉及煤矿灾害模拟
，具体为煤矿瓦斯燃烧模拟试验系统。

技术介绍

[0002]火灾事故作为一种常见的事故灾害，会因火灾特性和发生环境的不同而千变万化。对于救援人员来说，仅靠理论学习，完全不能满足救援培训的要求，一般的救援演习训练也只能针对某些特定的火灾类型。对于火灾救援人员来说，开展基地化、模拟化、实战化训练已成为提升人员战斗力的必由之路，真火模拟训练作为“三化”训练的重要组成部分，训练成效较传统训练模式有明显优势。近年来，各地的矿山救援队及培训机构对具有真火模拟的培训演练系统有着浓厚的兴趣，希望通过该系统使受训人员面对真实的火焰和紧张情境，给人带来逼真的实际体验，以提高受训人员的实战水平。
[0003]煤矿瓦斯燃烧是煤矿事故的常见类型之一，瓦斯的主要成分是烷烃，其中甲烷占绝大多数，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷，此外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气，以及微量的惰性气体，如氦和氩等。瓦斯在完全燃烧时呈现明亮的蓝色火焰，当它不完全燃烧时，火焰会发红。
[0004]目前的真火模拟系统大多使用燃烧床对真火进行模拟，模拟的效果和真实火灾还有一定差距，且未能对煤矿的火灾类型进行针对性的模拟。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于：提出煤矿瓦斯燃烧模拟试验系统，该技术方案能够针对煤矿瓦斯燃烧进行更真实的模拟。
[0006]为解决上述问题，本技术提供的基础方案：煤矿瓦斯燃烧模拟试验系统，包括：
[0007]上位机，包括控制指令模块与设置模块，所述控制指令模块用于发布控制指令，所述设置模块用于设置灾害发生的阈值；
[0008]控制器，用于根据所述上位机发出的控制指令对系统进行控制，所述控制器与所述上位机电连接；
[0009]模拟传感器控制模块，用于对事故的灾前、灾时、灾后环境参数进行模拟，所述模拟传感器控制模块与所述控制器电连接；
[0010]瓦斯燃烧装置，用于收到控制指令后实现瓦斯燃烧效果，所述瓦斯燃烧装置与所述控制器电连接；
[0011]环境模拟模块，包括灯光子系统、烟雾子系统，用于更逼真地模拟火灾现场，所述环境模拟模块与所述控制器电连接，所述灯光子系统包括蓝色灯泡与红色灯泡。
[0012]基础方案的有益效果：本技术方案通过上位机对模拟传感器发送控制指令，将动态的模拟环境参数以总线的形式发送到模拟传感器，并在模拟环境参数达到灾害发生预设值后控制瓦斯燃烧装置模拟瓦斯燃烧效果，环境模拟模块包括蓝色灯泡与红色灯泡，以模
拟瓦斯完全燃烧时与瓦斯不完全燃烧时的颜色，使模拟效果更逼真。
[0013]作为优选方案，所述模拟传感器控制模块包括模拟分站，所述模拟分站连接有防爆电源箱，所述模拟分站与各类模拟传感器电连接。
[0014]防爆电源箱能够在模拟时不受火灾等模拟情形的影响稳定地进行供电，通过模拟分站分别连接模拟传感器也能够为模拟传感器提供稳定电能。
[0015]作为优选方案，所述模拟传感器控制模块控制有模拟传感器，所述模拟传感器的类型包括可燃气体传感器、温度传感器、有毒有害气体传感器、氧气传感器。
[0016]设置多种类型的模拟传感器，进行多维度的模拟。
[0017]作为优选方案，所述模拟传感器包括信号转换电路、控制电路、声光报警模块、显示模块，所述信号转换电路与所述模拟分站电连接，所述控制电路与所述信号转换电路电连接，所述声光报警模块和所述显示模块均与控制电路电连接。
[0018]信号转换电路能够保证传感器与上位机正常通信，控制电路能分别控制连接的各个模块，声光报警模块用于模拟灾害报警，显示模块便于直观了解当前模拟的参数情况。
[0019]作为优选方案，所述显示模块采用数码管，所述数码管采用四位共阴极数码管显示，第一位显示的数值代表不同类型的数据；第二位到第四位的数值代表当前数据的具体参数。
[0020]设置为对数据分段显示，便于显示更多类型的数据。
[0021]作为优选方案，所述瓦斯燃烧装置包括燃气阀、点火器、氧气阀，所述燃气阀连接有燃气供给系统，所述氧气阀连接有供氧系统。
[0022]通过点火器点燃燃气阀实现燃烧模拟，通过氧气阀通入氧气进行助燃。
[0023]作为优选方案，所述模拟传感器还电连接有红外接收模块，所述控制器还包括红外发射模块。
[0024]通过红外发送与红外接收模块，能够实现远程控制，可以在有线传输出现故障后保证模拟传感器正常接收信号。
[0025]作为优选方案，所述烟雾子系统还包括发烟机、烟雾存储箱、送烟管道、排风装置。
[0026]发烟机用于产生烟雾、烟雾存储箱用于提前存储，在发烟时能够快速将烟雾通入模拟场景中，更符合灾害发生时的烟雾产生速度，使模拟更逼真。
[0027]作为优选方案，所述环境模拟模块还包括温度子系统，所述温度子系统包括暖风装置与冷风装置。
[0028]通过暖风装置模拟火灾发生时温度上升，同时在模拟结束后通过冷风系统快速降温。
[0029]作为优选方案，还包括记录模块，所述记录模块包括补光设备影像记录设备，用于记录模拟过程的影像。
[0030]通过影像记录能够识别救援行为，并用于后续分析救援行为。同时也可以用于记录本系统是否正常运行，当出现问题时，便于通过影像辅助判断问题。
附图说明
[0031]图1是本技术煤矿瓦斯燃烧模拟试验系统的结构图；
[0032]图2是本技术模拟传感器控制模块的结构图；
[0033]图3是本技术模拟传感器的结构图。
具体实施方式
[0034]下面通过具体实施方式对本申请技术方案进行进一步详细说明：
[0035]实施例一
[0036]如图1所示，煤矿瓦斯燃烧模拟试验系统，包括：上位机，本实施例中上位机型号优选采用IPC
‑
610L，包括控制指令模块与设置模块，所述控制指令模块用于发布控制指令，所述设置模块用于设置灾害发生的阈值；控制器，用于根据所述上位机发出的控制指令对系统进行控制，所述控制器与所述上位机电连接，本实施例中控制器优选采用PLC，PLC型号为S7
‑
200；模拟传感器控制模块，用于对事故的灾前、灾时、灾后环境参数进行模拟，所述模拟传感器控制模块与所述控制器电连接；瓦斯燃烧装置，用于收到控制指令后实现瓦斯燃烧效果，所述瓦斯燃烧装置与所述控制器电连接；环境模拟模块，包括灯光子系统、烟雾子系统，用于更逼真地模拟火灾现场，所述环境模拟模块与所述控制器电连接。
[0037]如图2所示，所述模拟传感器控制模块包括模拟分站，模拟分站能够分别传输信号给接口上的各类模块，模拟分站与防爆电源箱连接，防爆电源箱能够在模拟时不受火灾等模拟情形的影响提供稳定的电能，模拟传感器电源由模拟分站提供，接线优选采用屏蔽双绞线电缆，传感器电缆插头按信号颜色接在能够满足传感器工作电压的接口。本实施例中，所述模拟本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.煤矿瓦斯燃烧模拟试验系统，其特征在于：包括：上位机，包括控制指令模块与设置模块，所述控制指令模块用于发布控制指令，所述设置模块用于设置灾害发生的阈值；控制器，用于根据所述上位机发出的控制指令对系统进行控制，所述控制器与所述上位机电连接；模拟传感器控制模块，用于对事故的灾前、灾时、灾后环境参数进行模拟，所述模拟传感器控制模块与所述控制器电连接；瓦斯燃烧装置，用于收到控制指令后实现瓦斯燃烧效果，所述瓦斯燃烧装置与所述控制器电连接；环境模拟模块，包括灯光子系统、烟雾子系统，用于更逼真地模拟火灾现场，所述环境模拟模块与所述控制器电连接，所述灯光子系统包括蓝色灯泡与红色灯泡。2.根据权利要求1所述的煤矿瓦斯燃烧模拟试验系统，其特征在于：所述模拟传感器控制模块包括模拟分站，所述模拟分站连接有防爆电源箱，所述模拟分站与各类模拟传感器电连接。3.根据权利要求2所述的煤矿瓦斯燃烧模拟试验系统，其特征在于：所述模拟传感器控制模块控制有模拟传感器，所述模拟传感器的类型包括可燃气体传感器、温度传感器、有毒有害气体传感器、氧气传感器。4.根据权利要求3所述的煤矿瓦斯燃烧模拟试验系统，其特征在于：所述模拟传感器包括信号转换电路、控制电路、声光报警模块、显示...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈迪，李孝揆，吴慧斌，敬国昌，廖树芸，
申请(专利权)人：重庆科华安全设备有限责任公司，
类型：新型
国别省市：