[發(fā)明專(zhuān)利]火災(zāi)應(yīng)急演練模擬系統(tǒng)及模擬方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510214872.2
• 申請(qǐng)日: 2015-04-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104850052B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡衛(wèi)東;丁鵬
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西南石油大學(xué);成都盛特石油裝備模擬技術(shù)股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G05B19/05
• 分類(lèi)號(hào): G05B19/05
• 代理公司: 成都金英專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙)51218
• 代理人: 袁英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種模擬系統(tǒng)，特別是一種火災(zāi)應(yīng)急演練模擬系統(tǒng)及模擬方法。

背景技術(shù)

全世界各大產(chǎn)油國(guó)幾乎都含有H2S氣藏,含硫化氫氣井的開(kāi)采是具有高度危險(xiǎn)性的作業(yè),在含硫氣井開(kāi)采過(guò)程中,井噴事故的發(fā)生層出不窮。不管是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外公眾利益也在油氣開(kāi)發(fā)生產(chǎn)過(guò)程中需要得到充分保護(hù)。因此在保證人員安全的前提條件下盡可能的模擬真實(shí)事故的產(chǎn)生、處置、及后續(xù)工作安排過(guò)程是至關(guān)重要的。

在鉆井現(xiàn)場(chǎng)，除了硫化氫的泄漏外還伴有火災(zāi)的發(fā)生，而井場(chǎng)作為開(kāi)采油氣的地方，屬于非常容易發(fā)生火災(zāi)的地方，一旦發(fā)生火災(zāi)處理不當(dāng)則會(huì)對(duì)國(guó)家造成重大損失，同時(shí)也會(huì)危害井場(chǎng)工作人員的人身安全。因此進(jìn)行火災(zāi)應(yīng)急演練的培訓(xùn)是非常必要的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種火災(zāi)應(yīng)急演練模擬系統(tǒng)及模擬方法，該系統(tǒng)包括真火系統(tǒng)，能夠真實(shí)的模擬出現(xiàn)場(chǎng)著火的場(chǎng)景，提高受訓(xùn)人員的危機(jī)意識(shí)，模擬的井場(chǎng)設(shè)備能夠提供受訓(xùn)人員遇到火災(zāi)時(shí)進(jìn)行處置的裝置，UWB定位系統(tǒng)能夠在險(xiǎn)情得到控制或無(wú)法控制時(shí)定位受訓(xùn)人員的逃生位置，提供受訓(xùn)人員是否通過(guò)考核的依據(jù)。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：火災(zāi)應(yīng)急演練模擬系統(tǒng)，它包括真火系統(tǒng)、上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、井控設(shè)備和UWB定位系統(tǒng)，真火系統(tǒng)、井控設(shè)備和UWB定位系統(tǒng)分別與上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)連接；所述的真火系統(tǒng)包括真火燃燒器、安全報(bào)警系統(tǒng)和燃?xì)夤?yīng)控制系統(tǒng)，真火燃燒器分別與安全報(bào)警系統(tǒng)和燃?xì)夤?yīng)控制系統(tǒng)連接，所述的井控設(shè)備包括模擬現(xiàn)場(chǎng)的管道、閥門(mén)以及采集傳感器，所述的上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)包括控制PLC和上位機(jī)，PLC與上位機(jī)連接，所述的UWB定位系統(tǒng)包括多個(gè)有源電子標(biāo)簽、多個(gè)傳感器和網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)；

所述的真火燃燒器和燃?xì)夤?yīng)控制系統(tǒng)分別與上位機(jī)連接，安全報(bào)警系統(tǒng)與PLC連接，模擬現(xiàn)場(chǎng)的管道和閥門(mén)上的傳感器分別通過(guò)PLC與上位機(jī)連接，有源電子標(biāo)簽設(shè)置在應(yīng)急演練人員身上，傳感器的信號(hào)覆蓋整個(gè)監(jiān)控區(qū)域，所述的上位機(jī)上導(dǎo)入多個(gè)傳感器的位置數(shù)據(jù)、仰角數(shù)據(jù)和偏角數(shù)據(jù)，傳感器的接收端接收來(lái)自有源電子標(biāo)簽發(fā)送的信號(hào)并對(duì)其進(jìn)行解碼，傳感器的發(fā)送端將解碼得到的數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)發(fā)送至上位機(jī)，上位機(jī)上還設(shè)置有用于無(wú)線遙控整個(gè)真火系統(tǒng)的點(diǎn)火和關(guān)閉的中央無(wú)線遙控系統(tǒng)。

所述的真火燃燒器采用液化石油氣LPG為燃料，所述的中央無(wú)線遙控系統(tǒng)設(shè)置有緊急關(guān)停按鈕，且使用全球通用的開(kāi)放頻率進(jìn)行無(wú)線遙控，所述的安全報(bào)警系統(tǒng)包括報(bào)警控制箱，控制箱內(nèi)設(shè)置有一鍵關(guān)停按鈕、聲光報(bào)警器和安全控制按鈕，所述的燃?xì)夤?yīng)控制系統(tǒng)包括壓力開(kāi)關(guān)、高壓管線和安全閥。

所述的多個(gè)傳感器包括一個(gè)主傳感器和三個(gè)從傳感器，所述的從傳感器的時(shí)間同步接口通過(guò)時(shí)間同步線與主傳感器的時(shí)間同步接口連接，所述的從傳感器的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳送接口和主傳感器的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳送接口均通過(guò)網(wǎng)線連接至網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)；所述的傳感器的發(fā)送端還將時(shí)間差數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)發(fā)送至上位機(jī)；所述的傳感器靠近天花板，高度越高越好，并且處于絕對(duì)水平位置；所述的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)為POE交換機(jī)。

所述的多個(gè)傳感器的位置數(shù)據(jù)為包括以其中一臺(tái)傳感器為坐標(biāo)原點(diǎn)、確定一個(gè)橫向方向?yàn)閄軸、面向橫向方向的為Y軸、垂直于水平面方向?yàn)閆軸的所建立的坐標(biāo)系，以及所有傳感器在所述坐標(biāo)系所處的坐標(biāo)。

火災(zāi)應(yīng)急演練模擬系統(tǒng)的模擬方法，它包括如下子步驟：

S1：學(xué)員培訓(xùn)，教師向參加應(yīng)急演練培訓(xùn)的人進(jìn)行培訓(xùn)；

S2：應(yīng)急演練開(kāi)始，通過(guò)上位機(jī)的中央無(wú)線遙控系統(tǒng)控制著火點(diǎn)著火，此時(shí)火焰初始化高度為較低狀態(tài)；

S3：學(xué)員根據(jù)培訓(xùn)內(nèi)容對(duì)起火點(diǎn)的井控設(shè)備進(jìn)行控制調(diào)節(jié)，PLC采集井控設(shè)備的調(diào)節(jié)方式，判斷學(xué)員的調(diào)節(jié)方式是否正確；

A．若學(xué)員調(diào)節(jié)方式正確，則上位機(jī)的中央無(wú)線遙控系統(tǒng)控制著火勢(shì)逐漸減小，同時(shí)學(xué)員按照預(yù)定的路線進(jìn)行撤離；

B．若學(xué)員調(diào)節(jié)方式不正確，則上位機(jī)的中央無(wú)線遙控系統(tǒng)控制著火點(diǎn)火勢(shì)逐漸增大；

C．若學(xué)員進(jìn)行處置后火勢(shì)無(wú)法控制，或者發(fā)現(xiàn)火情時(shí)火勢(shì)已經(jīng)無(wú)法控制，則學(xué)員按照預(yù)定的路線進(jìn)行撤離；

S4：學(xué)員撤離，學(xué)員根據(jù)安全逃生路線進(jìn)行撤離，撤離過(guò)程中學(xué)員身上的電子標(biāo)簽與傳感器相互感應(yīng)，傳感器將學(xué)員的位置信息傳輸?shù)缴衔粰C(jī)；

S5：上位機(jī)記錄定位系統(tǒng)檢測(cè)的學(xué)員的撤離路線，并記錄撤離速度；

S6：應(yīng)急演練結(jié)束，教師通過(guò)上位機(jī)的中央無(wú)線遙控系統(tǒng)關(guān)閉著火點(diǎn)，上位機(jī)上的系統(tǒng)根據(jù)學(xué)員處置情況、逃生撤離情況進(jìn)行評(píng)分。