一． 煙熱模擬訓練系統介紹

二． 煙熱訓練系統設計原理及目的

1. 煙熱訓練室

2. 監(jiān)控室

三． **消防支隊煙熱模擬訓練系統設計小結

四、煙熱模擬訓練系統的基建說明

五、**消防支隊煙熱模擬訓練系統報價

一． 煙熱訓練系統介紹

對于消防，礦業(yè)及工業(yè)而言，呼吸防護設備是救援裝備中不可或缺的部分。在仿真環(huán)境中進行定期訓練可讓使用者獲得經驗并提升執(zhí)行任務時的安全程度。此訓練也能測試使用者對抗壓力的生理及心理反應。煙熱訓練系統是理想的用于檢測和訓練呼吸防護設備使用者的承受壓力極限的設備。

煙熱訓練系統在近20 年內被廣泛的用于各國的消防部門。在中國，大連和佛山的消防部門正在使用煙熱訓練系統。煙熱訓練系統旨在從煙霧，黑暗，高熱及音效系統模擬火災現場。煙熱訓練系統格局包括體能訓練室，煙熱訓練室及控制室。.

二．煙熱訓練系統設計原理及目的

通過模擬實際礦井受災狀態(tài)下人員所處環(huán)境，通過訓練人員的體力和耐力，以及行進狀態(tài)，從而實現備戰(zhàn)狀態(tài)下人員體能儲備及極限狀態(tài)檢測。以下是各個部分的系統原理和建設構成目的。

1. 煙熱訓練室

1.1原理：

1） 通過煙霧發(fā)生器來模擬井下黑暗、可見度為零的災難狀態(tài)。煙霧發(fā)生器可以在規(guī)定的時間將訓練室內的煙霧濃度達到要求狀態(tài)（即可見度為零）。根據訓練場所尺寸及安裝方式：采用2臺壁掛式發(fā)煙機，空間尺寸為750*300*220，安裝在距地面2.2米的高度，采用4*M12的膨脹螺栓固定。安裝位置見平面布置圖。

2） 通過大功率的發(fā)熱機來模擬井下在停電無通風狀態(tài)下的溫度（一般在40-50度）。發(fā)熱機可以在規(guī)定時間內提升訓練室內溫度達到40-50度。根據訓練場所尺寸及安裝方式：采用1臺2.2KW大功率發(fā)熱機，空間尺寸為：800*600*450，直接安裝在地面，采用6*M16的膨脹螺栓固定。安裝位置見平面布置圖。

3） 通過加濕機來模擬井下潮濕環(huán)境（濕度在40-70%）。加濕機可以的規(guī)定時間提升室內的濕度達到60%左右。根據訓練場所尺寸及安裝方式：采用1臺加濕機，主機安裝在監(jiān)控室內，通過PVC管道將霧化水顆粒輸送到訓練室內，空間尺寸為：450*290*380，直接安裝在地面。配置水位保護，自動補水，霧量可調，水質過濾等。使用面積120-200M3，功率300W，電壓220V。

4） 通過標準CO氣樣鋼瓶用管道輸送到訓練室，模擬井下有毒氣體環(huán)境（室內氣體濃度小于2%），必須在訓練前人工測量訓練室CO氣體濃度，訓練中每隔10分鐘有專門人員進行室內氣體濃度測量，進入訓練室測量及訓練人員一律佩帶氧呼吸器，嚴禁無關人員入內，訓練結束或者中間有緊急情況時，必須關閉氣瓶閥門打開排風設備，直至室內無CO殘留。

1.2目的：只有在模擬了井下災難狀態(tài)下的環(huán)境內訓練，才能提高訓練人員在真正災難環(huán)境內的適應能力和訓練的針對性。

1.3煙熱訓練室構成及各個部分的功能原理

1）訓練器械

原理及目的：采用合理、有效、有針對性的訓練器具能夠提升訓練人員相關的能力（比如：耐力、體力、自制力、反應力、適應力等）。本設計根據現場訓練人員所處于的常見災難狀態(tài)環(huán)境下主要進行耐力，力量，體力以及適應能力訓練。

1.1） 耐力訓練：采用可變坡度的跑步機作為訓練器械，在不同速度，坡度下人員進行步行訓練，增加訓練人員的耐力。因為受訓人員所面對井下災難后的狀態(tài)基本是無電環(huán)境，所有動力傳送裝置（比如人行車等都停止），到達受災區(qū)域進行搜救和救援時，基本是步行，而大部分礦井分布范圍較廣，路徑較長，所以需要受訓人員耐力要足夠，根據這種情況，必須對于受訓人員進行耐力訓練，以達到受訓人員在執(zhí)行任務時候耐力充沛。

設備介紹：卷動式跑步機及控制器

受試者走在電力驅動的橡膠纖維滾帶上。卷動速度可在時速2 至20 公里間調整。此外步行帶可在傾斜0 至20 度間調整。安全裝置：平順啟動裝置及附緊急停止裝置的扶手。步行帶的控制裝置有啟動/停止按鈕，速度選擇器，速度顯示器及距離計算儀，傾斜度顯示計等?？刂蒲b置可安裝在單獨儀器上或集合在控制臺上。

尺寸： 長2300mm 

寬800mm 

高1350mm 

滾帶表面： 長1600mm 

寬500mm 

電動數據： 220V/50Hz, 最大2000W 20A(對于保險絲而言)

1.2） 力量訓練：采用數碼拉力器作為訓練器械，可以調整在力量不同下的力量訓練，能夠計量受訓人員的規(guī)定時間內的拉力完成次數。因為受訓人員所面對井下搜救任務時候，受困人員基本處于不能行動狀態(tài)（受傷，昏迷等），需要受訓人員能夠及時把受困人員救援到安全可以治療的位置，這就需要受訓人員有足夠的力量運送傷員，而且會存在傷員處于矸石、設備等雜物下，需要受訓人員盡快解救受困人員，需要足夠的力量移開傷員身上的物體。根據這種情況，必須對于受訓人員進行力量訓練，以達到受訓人員在執(zhí)行任務時候能夠有足夠的力量救援傷員。

設備介紹：數碼拉力器

此裝備含一個系有繩索的重錘及把手，經由吊舉滑輪可升降一定程度，其功能為測試使用者的體能壓力狀態(tài)。側邊滑輪可防止繩索在突然偏滑脫離滑輪。當使用者拉動把手升降重錘時每次消耗約490Nm(50kpm)的能量。

輸入理論工作量及單次拉舉量的電子預選計數控制單位位于一個控制箱內(例如位于動態(tài)壓力測試計旁)，較大型的系統可以在控制臺上看到。

漆面： 天藍色，RAL 5007 

尺寸： 寬320mm 

深400mm 

高2200mm 

1.3） 適應力訓練：采用可變化巷道為訓練器械，可以調整在坡度和形狀不同下的適應訓練，能夠計量受訓人員在規(guī)定時間內的行進完成次數。因為受訓人員所面對井下搜救任務時候，實施救援的場所和路徑在井下是有各種類型和狀態(tài)的，需要救援人員行進狀態(tài)不斷根據路徑狀態(tài)改變（比如爬行，側行等），受困人員基本處于不能行動狀態(tài)（受傷，昏迷等），需要受訓人員能夠及時把受困人員救援到安全可以治療的位置，這就需要受訓人員能夠在足夠短的時間達到救援場地，所以針對井下復雜的環(huán)境狀態(tài)，必須要進行救援人員的適應力訓練。

設備介紹：可變巷道訓練器

此裝備可以模擬各類尺寸偏小的坡度可變的巷道（0-45度），巷道內行進方式為爬行或者側行根據巷道擺放形式不同，內部采用摩擦系數較大的塑膠鋪成，方便人員行動。外側有手扶爬梯，人員在下部進入上部走出進行計量，可以自動計算人員規(guī)定時間內的行走次數。

漆面： 天藍色，RAL 5007 

尺寸： 寬1000mm 

深1400mm 

高3000mm 

根據安裝場所及現場要求采用雙訓練巷道復合安裝，見下圖：

1.4） 自制力訓練：采用大分貝擴音器和高強度鐳射燈光系統，可以模擬災難區(qū)域的各種噪音和各種視覺沖擊，讓受訓人員在各種干擾下完成訓練。因為災難狀態(tài)下的環(huán)境對于受訓人員主要要心理上的影響和身體上的影響，如何才能讓救援人員正確快速的解救受困人員，良好的心理素質是必不可少的，所以針對井下復雜的環(huán)境狀態(tài)，必須要進行救援人員的自制力訓練。

1.5） 反應力訓練：主要是采用各種柵網構造路徑及通過地板下壓力傳感器元件構成步進跟蹤系統，由于場地限制，本系統不做設計。

2）安全防護系統

原理及目的：為監(jiān)測系統提供真實可靠數據以便及時調整訓練室環(huán)境狀態(tài)，設備運行狀態(tài)以及受訓人員所在設備運行狀態(tài)，可以使受訓人員安全可靠的進行訓練。

2.1）溫度傳感器

監(jiān)測訓練室的環(huán)境溫度，被作為控制參量和反饋參量進入計算機控制系統，當訓練開始時候，計算機采集訓練室溫度環(huán)境與訓練設定環(huán)境想比較，如果環(huán)境溫度小于設定溫度，計算機發(fā)出指令運行發(fā)熱機是環(huán)境溫度迅速到達指定溫度，如果訓練結束或者中間受訓人員需要救助時候，計算機根據操作人員的指令關閉發(fā)熱機打開排熱風機，迅速將訓練室溫度降低到室外溫度。

2.2）氧氣傳感器

監(jiān)測訓練室的環(huán)境氧氣濃度，被作為控制參量和反饋參量進入計算機控制系統，當訓練開始后，計算機采集訓練室環(huán)境氧氣濃度，如果小于安全濃度，計算機發(fā)出指令運行軸流風機進行通風。

2.3）CO傳感器

監(jiān)測訓練室的環(huán)境CO濃度，被作為控制參量和反饋參量進入計算機控制系統，當訓練開始后，計算機采集訓練室環(huán)境CO濃度，如果大于安全濃度，計算機發(fā)出指令運行軸流風機進行通風并報警提示（CO怎么增加根據現場自己情況）。

2.4）手動切換系統

可以手動停止所有動力設備，只有在操作臺進行。

2.5）應急照明系統(共1 套) 

此系統用于主電源失效時,讓受訓者從黑暗及煙霧中的訓練室內安全疏散出來。在緊急發(fā)電機運作時，所有非必須負載(例如加熱區(qū))會自動因電源供應失效而關閉。僅有對講機系統，照明系統及緊急通風系統仍維持運作。

2.6）通風系統

訓練完成后，訓練室內的煙霧必須清理。緊急狀況時空氣中的異物必須立刻排除(例如:30 次空氣交換量)。此系統可供應100%新鮮空氣，并含有以下配備: 

- 有防護格的供氣系統，排氣扇以及可調整出氣口的空氣輸送管道。

- 有排氣收集管道的排氣系統，排氣扇以及防護格。

- 有快速反應葉片控制系統的氣密葉片，可防止訓練時煙霧溢出。

- 裝備在控制臺內的控制監(jiān)視系統。

DIN 14093 設計, 換氣根據體積, 30 次/小時，包含排氣系統及控制系統。

2.7）氣密系統

氣密系統可以防止煙霧或刺激物的外漏

2.7.1） 氣密門

若在訓練室內要使用煙霧或刺激性氣體，會預先安裝氣密門，其目的是防止這些物質擴散到鄰近的房間內。根據現場實際情況將原有木門改為鋼制防盜門并在門框周圍增加橡膠類密封墊，加強訓練室密封。

框架： 帶有墻夾的鋼架門：加厚鋼架，在右邊或左邊開啟的部分周邊有橡皮密封

表面： 簡裝

尺寸： 寬1000mm 

高2000mm 

可選項：帶有層壓安全玻璃觀察窗口的氣密門

2.7.2） 氣密觀測窗

除了氣密門之外，使用煙霧的訓練室必須有氣密觀察窗口。

框架： 帶有墻夾的鋼架，簡裝

窗玻璃：帶有一圈氣密橡皮套的層壓安全玻璃

尺寸： 高1000mm 

寬1000mm 和1500mm，交叉部分可以是2000mm 

2.7.3 ）卷式光線隔離窗簾

隔離光線的鋁制卷簾可用于使訓練室保持黑暗。

2.監(jiān)控室

2.1監(jiān)控系統

原理及目的：采用計算機系統集中控制（中央集控系統）以及各類傳感器，控制器等構成整個系統的監(jiān)測和控制環(huán)節(jié)。其構成圖見下：

2.1.1測控系統原理

本系統采用多總線參數采集控制系統，將訓練室內所有動力設備（發(fā)煙機，發(fā)熱機，軸流風機）的動力參數的采集和控制，將所有訓練器械（跑步機，數碼拉力器，可變巷道）的各種計量參數的采集和控制，將所有環(huán)境傳感傳感器參數采集及安全保護，將所有環(huán)境模擬控制等都通過各種采集控制通道與工業(yè)計算機計算機交互。

2.1.2測控系統目的

本系統實現了監(jiān)測人員在監(jiān)測室對受訓人員狀態(tài)及訓練室內各種訓練設備，訓練環(huán)境，動力設備的實時監(jiān)控，對于安全保護可以實現自動切換，有效的保證了受訓人員的安全和設備運行安全。

2.1.3測控系統（集中控制系統）構成及各個部分的功能原理

1）動力設備監(jiān)控系統

將各個動力設備的開關量采集進入計算機，并在計算機上顯示設備運行狀態(tài)，設備操作分為計算機自動操作和操作臺遠程手動操作。

2）訓練設備監(jiān)控系統

將各個訓練器械的參數采集進入計算機并顯示，每個訓練機械都有相應的訓練呼叫器可以通知計算機進行數據記錄和記數，從而統計受訓人員的訓練記錄。

2.1.4聲光模擬系統

采用計算機存儲各類現場噪音通過揚聲器輸出，音量以及音效通過計算機調整；采用計算機控制各個鐳射燈頻閃模擬現場視覺沖擊效果，程序自動分為強、中、弱光效果，可以很好的模擬實際視覺沖擊。

2.2通訊及視頻監(jiān)控系統

2.2.1通訊系統

對于“控制講話”的功能，控制臺提供一個帶有音量控制的麥克風并沿著訓練路徑裝設的數個擴音器的喇叭。訓練人員頭部防具中安裝

單個擴音器可用控制臺上的對應按鈕啟動。對于“控制接收”功能，沿著訓練路徑裝設的擴音器也可以當成對講機使用，可將訊息返回到控制臺上的音量控制擴音器。為了確保在穿著空氣呼吸器時也能進行清晰的對話，此電子裝備的設計特別注重良好的通話聲音質量及通訊可靠性。為了確保能在訓練時收到任何緊急呼救訊號，系統可在整個訓練過程中切換為“接收”狀態(tài)。

麥克風及揚聲器, 揚聲器輸出功率25W, 可連接5 個傳聲器, 可單獨控制, 及單個聲道控制器. 與錄像機連接. 控制臺安裝. 柱壓式揚聲器, 安裝于訓區(qū)域, 可同時作揚聲器及麥克風.

訓練人員裝備藍牙通訊器，可以與控制臺進行通話的接收和發(fā)送。

2.2.2 視頻監(jiān)控系統

系統訓練室安裝2臺紅外攝象機，每臺儀器安裝1臺近距紅外攝象機組成視頻監(jiān)測系統，能夠全方位掌握訓練室內及訓練人員的狀況。所有圖象均可以進入大容量圖象計算機切換顯示，實時跟蹤每個受訓人員的狀態(tài)，并進距離觀測受訓人員與設備狀態(tài)，最到1人1監(jiān)測的全方位觀測。

系統構成如下：

1） 圖象采集計算機

2） 桌面顯示器系統，融斷式電流接觸器, 發(fā)光式控制按鍵控制, 可與攝像機相連. 

3）紅外式攝像機(CCD) 

4） 紅外燈，300W 燈及光線濾器

5） 紅外燈控制系統，安裝于控制臺

6） 攝像機保護罩

7） 照明引導系統, 以便在黑暗中對受訓者進行適當導向,外表為不銹鋼

8） 控制鍵，控制指向照明系統

。

三．**消防支隊煙熱模擬訓練系統設計小結

綜上所述，根據現場場地狀況以及現場提出的訓練要求及資金投入效果等，設計本系統構成采取了以下原則：

1） 充分利用實際訓練室空間，實現1小隊（7人）同時訓練測試，保證訓練項目和強度符合礦山救護的要求。

2） 針對實用性，針對性測試訓練，采用力量，耐力，適應力及自制力訓練結合，人體基本參數測試構成訓練系統基本條件。

3） 根據資金狀況，盡可能實現物盡其用，系統全部自動測控。

本訓練測試系統構成和實現主要包括下面部分：

1） 發(fā)煙系統：采用2臺自動發(fā)煙機組成發(fā)煙系統，能夠在規(guī)定時間內發(fā)生無毒煙霧，達到可見度為零的訓練要求。

2） 發(fā)熱系統：采用1臺大功率發(fā)熱機組成發(fā)熱系統，能夠在規(guī)定時間內產生熱量，達到訓練室內50度左右高溫訓練環(huán)境。

3） 加濕系統：采用1套加濕系統，能夠在規(guī)定時間內制造霧狀水到訓練室內，使訓練室濕度達到訓練要求，40-70%的高濕訓練環(huán)境。

4） 視頻系統：訓練室安裝2臺紅外攝象機，每臺儀器安裝1臺近距紅外攝象機組成視頻監(jiān)測系統，能夠全方位掌握訓練室內及訓練人員的狀況。

5） 訓練系統：采用力量訓練和耐力訓練相結合的訓練方案，根據訓練室實際空間，采用2臺可調節(jié)數碼記數拉力器，2臺可變坡數字跑步機，2臺模擬巷道訓練器，能夠實際訓練人員的體力和耐力。

6） 中央集控系統：實現設備，訓練器械，訓練人員的相關狀態(tài)調整監(jiān)測控制，采用2臺計算機和模擬開關量采集輸出通道構成。

7） 排煙熱系統：在完成訓練或者處理緊急情況時候，可以迅速的排出訓練室內的煙霧和熱量，達到安全的環(huán)境要求，采用2臺軸流風機，一壓一排。

8） 訓練室環(huán)境監(jiān)測系統：采用遠傳探測傳感器對室內的CO，O2，溫度進行監(jiān)測，以便及時調整系統設備運行工況和對人員安全報警。

9） 聲光模擬系統：采用高功率大分貝擴音器2臺模擬各種環(huán)境的噪音，采用火焰燈和強光鐳射燈產生火焰間斷強烈光感視覺刺激。

10） 訓練系統配備歐姆龍人體特征電子儀器，可以測試人員的血壓、脈搏，心跳等。

11） 雙向通訊系統：訓練人員與測控室采用藍牙雙向通訊系統，可以實現雙向對話。

12） 緊急呼救系統：每個訓練器械都安裝有手動報警按鈕，可以及時呼叫測控室。

詳細設備列表

四、煙熱模擬訓練系統的基建說明

1. 觀測窗的位置及尺寸：觀測窗下方距地面1米，觀測窗長度中心位于房間中心，尺寸（長*高）3.6米*1.2米。

2. 通風排煙風機安裝孔位置及尺寸：位于訓練室南面墻體上下方各1個，開孔尺寸為400MM，安裝完畢需要處理安裝位置墻面（讓基建方進行），2孔的尺寸和距墻體尺寸相同，如下圖。

3. 電纜溝槽布置及結構形式：所有距離設備2M以上的電纜均為暗敷設，采用電纜溝布置電纜。觀測室與訓練室之間電纜布置方式如下圖：

觀測室電纜溝俯視圖

五、**消防支隊煙熱模擬訓練系統單項及系統報價