[發明專利]一種礦山災害模擬訓練系統

有效

• 申請號: 201410134508.0
• 申請日: 2014-04-04
• 公開（公告）號: CN103971556A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 任萬興;左兵召;郭慶
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: G09B9/00
• 分類號: G09B9/00
• 代理公司: 徐州支點知識產權代理事務所(普通合伙) 32244
• 代理人: 唐猛

技術領域

本發明涉及一種用于礦山救護人員日常訓練的救災模擬演練系統，具體是一種基于工業以太網和PLC自動控制技術的礦山災害模擬訓練系統。

背景技術

礦山救護隊是處理礦山災害事故的專業隊伍，但是目前我國大多數救護隊在日常訓練過程中仍然采用傳統式的訓練方法，傳統式的訓練方法不能有效的營造相應的災害環境，不能有效的對救護隊員在災害環境下的應變救護能力進行訓練，導致救護隊員訓練的目標及效果受很大的影響。

公開號CN1821548A的中國專利，專利名稱為礦井下自然災害模擬系統，該專利公布了一種井下自然災害模擬演示系統。該系統能夠模擬井下火災，透水，坍塌等自然災害，用于煤礦安全教育及工業旅游活動。該系統缺少對礦井災害時期風流紊亂、煙流逆轉、高溫以及災害氣體等災害環境的模擬，且沒有融入訓練系統及訓練評估系統，不適用于礦山救護隊日常訓練。

公開號CN201576396U的中國專利，專利名稱為一種礦山巷道式煙熱模擬訓練系統，該專利公布了一種礦山救護人員巷道式煙熱模擬訓練系統。該系統缺少對礦井災害時期風流紊亂、透水以及災害氣體等災害環境的模擬，訓練手段單一，難以有效訓練礦山救護人員針對突發事件的應對能力。

發明內容

針對上述現有技術存在的問題，本發明提供一種礦山災害模擬訓練系統，利用礦山救護隊原有的地下模擬巷道或者地面訓練系統，能夠模擬多種自然自然災害環境，并融入訓練系統，通過PLC控制技術和以太網遠程通訊技術，實現對整個模擬訓練過程的遠程集中控制和自動控制，訓練手段豐富，有效訓練礦山救護人員針對突發事件的應對能力。

為了實現上述目的，本發明一種礦山災害模擬訓練系統，包括音頻網絡廣播對講子系統，視頻監控子系統和災害模擬子系統；所述的音頻網絡廣播對講子系統由呼叫中心、中繼服務器、IP音頻終端以及IP網絡廣播音箱組成，IP音頻終端和IP網絡廣播音箱通過網線連接與地下交換機相連，呼叫中心及中繼服務器通過網線與地面交換機5相連；所述的視頻監控子系統由視頻監控墻以及數字紅外網絡攝像頭組成，視頻監控墻與地面交換機通過網線相連，數字紅外網絡攝像頭與地下交換機通過網線相連；所述的災害模擬子系統由PLC上位機、PLC控制柜、就地/遠程控制柜和模擬訓練系統組成；所述模擬訓練系統包括模擬訓練設備以及傳感器；PLC上位機內有控制模塊，PLC上位機通過網線與地面交換機相連，地面交換機與地下交換機通過光纜連接，PLC控制柜中的以太網通訊模塊與地下交換機相連，傳感器通過信號電纜與PLC控制柜中的模擬量輸入模塊相連，模擬訓練設備通過電纜與就地/遠程控制柜相連，就地/遠程控制柜與PLC控制柜相連。

進一步的，模擬訓練系統設有火災及爆炸模擬訓練子系統，包括火焰燈、煙霧發生裝置、燃燒模擬光源、爆炸模擬光源、熱風發生裝置，溫度傳感器和煙霧濃度傳感器；溫度濃度器和煙霧濃度傳感器通過信號電纜與PLC控制柜相連；火焰燈、煙霧發生裝置、燃燒模擬光源、爆炸模擬光源以及熱風發生裝置與就地/遠程控制柜相連。

進一步的，火災及爆炸模擬訓練子系統設有金屬柵欄障礙訓練裝置、模擬人和驗力器，金屬柵欄障礙訓練裝置設有爬升、匍匐、障礙翻越以及安全通道四大模塊。

進一步的，模擬人身高為1.75米，重量為70KG。

進一步的，模擬訓練系統設有災害氣體模擬子系統，包括液氮絕熱瓶、液氮汽化器、儲氣罐、安全閥、減壓閥、氣體單向閥、手動閥門、氣體電磁閥、穿墻鋼管、消聲器、氧氣傳感器以及災害氣體傳感器；氧氣傳感器和災害氣體傳感器與PLC控制柜通過信號線相連，氣體電磁閥與就地/遠程控制柜通過電纜相連；所述的液氮絕熱瓶通過液氮管路與液氮汽化器相連，液氮汽化器氣體出口接減壓閥，減壓閥后依次連有氣體單向閥、手動閥門、氣體電磁閥、穿墻鋼管以及消聲器；所述的儲氣罐通過高壓氣管與氣體電磁閥相連，儲氣罐罐口處安裝安全閥。

進一步的，模擬訓練系統設有架棚式頂板災害模擬訓練子系，包括回柱電磁閥、輕質頂梁、輕質材料塊、進氣電磁閥、氣動升降桿、單向閥、閥門和空氣壓縮機；回柱電磁閥與氣動升降桿和閥門之間用高壓軟管相連，輕質頂梁放置于氣動升降桿之上，輕質材料塊放置于輕質頂梁之上，進氣電磁閥與氣動升降桿以及閥門之間用高壓軟管相連，閥門連接于空氣壓縮機上，高壓軟管上設置多個單向閥。

進一步的，模擬訓練系統設有掛網式頂板災害模擬訓練子系，包括錨網、輕質連桿、鐵質吸盤、電磁頂梁和電磁鐵；錨網及鐵質吸盤通過螺帽固定于輕質連桿兩端，電磁鐵置于電磁頂梁內部，電磁頂梁固定于鐵質吸盤上方，通過電磁鐵吸附鐵質吸盤。