[實用新型]森林火災現場撲救隊員生存環境安全監測與報警裝置有效

申請號：	201520079970.5	申請日：	2015-02-04
公開（公告）號：	CN204557740U	公開（公告）日：	2015-08-12
發明（設計）人：	王海暉;胡國慶;龔存昊;尹成龍	申請（專利權）人：	中國科學技術大學
主分類號：	G08B21/14	分類號：	G08B21/14
代理公司：	北京凱特來知識產權代理有限公司 11260	代理人：	鄭立明;鄭哲
地址：	230026 安***	國省代碼：	安徽;34
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摘要：
搜索關鍵詞：	森林火災現場撲救隊員生存環境安全監測報警裝置
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【說明書】：

技術領域

本實用新型涉及野外火災現場環境檢測與報警技術領域，尤其涉及一種森林火災現場撲救隊員生存環境安全監測與報警裝置。

背景技術

我國每年發生森林火災數千或上萬起。這種以燃燒森林植被為特征的火災現象，伴隨有大量的煙氣形成：一方面會顯著改變空氣質量并降低空氣中含氧量，另一方面會使空氣帶有毒性。改變空氣質量的主要是可燃性熱解產物(hydrocarbons)、未燃燼細小碳粒以及燃燒釋放出的大量CO₂(二氧化碳)分子。毒性氣體以CO(一氧化碳)為主，它是植被熱解和不完全燃燒的產物。火災現場煙氣濃度的增加，尤其是CO毒性氣體濃度的提升，不但對撲救人員的身體機能產生顯著影響，甚至會因窒息或中毒昏迷導致喪命。這已成為歷年森林火災現場撲救人員傷亡事故的主要原因。

研究表明，人體作為生命有機體，在空氣中氧濃度稍許下降后，即有不適感；當氧濃度降低至19.5％以下時，有明顯窒息感，體能顯著下降，已不能勝任強體力勞動，數小時后甚至連正常移動都困難。空氣環境中的CO濃度達到400ppm時，2h(小時)內會有前額痛，3h左右會出現眩暈；當CO濃度達到800ppm時，45min內頭痛和惡心，2h內昏迷并死亡。目前在中國乃至西方多林國家野外火災撲救實踐中均沒有配備必要的環境安全監測工具。由于人類感知器官的局限性，往往無法及時感知工作環境中出現這類不安全因素，通常會因錯過采取必要措施的最佳時機而釀成悲劇。森林火災撲救工作具有高流動性和大勞動強度等特點，持續時間至少數小時，而目前配備的防毒面具和空氣瓶等安全救生工具只保證在短時間(3min)內有效。

現有的類似的環境氣體的濃度監測裝置，主要是針對可燃性氣體或CO的濃度監測；監測區域多為建筑或礦井坑道，以防可燃性氣體泄漏引發爆炸或人員中毒。由于環境封閉的特點，只要檢測到的濃度達到設定閾值(一般在150ppm以內)，即認為環境不安全，相應予以報警。報警方式一般為蜂鳴器發出聲響或者電機振動。安裝方式多為懸掛式或者手持式，電源多為市電或者充電電池。

現有環境安全監測技術無法用于森林火災現場的原因有以下幾點：

1、森林火災撲救現場環境的特殊性。單一的閾值報警方式會隨野外火災現場氣流流動以及氣體濃度的忽高忽低，出現一會報警一會停止的反復情況。現有環境安全監測裝置無法針對火災現場環境安全狀況的動向給出量化評定結果，因而無從判斷什么情形下可以繼續撲救、什么情形下必須撤離火場、什么情形下又該使用有限的生命保障系統，如防毒面具或安全逃生氣瓶等。

2、現有環境安全監測裝置受安裝方式、供電方式的限制，多是定點靜態監測，無法用于區域性和流動性極強的多點動態監測，并且便攜性較差。

3、現有環境安全監測裝置無法在高溫、高氣體濃度、高熱輻射和強撞擊等環境條件下長時間使用。森林火災的撲救時間短則幾小時，長可達數天之久。

4、現有環境安全監測裝置操作過程繁瑣，甚至需要一定的專業訓練，不利于火災現場高溫環境下操作，也不利于直接配備給一些文化程度不高的撲救隊員使用。

5、現有環境安全監測裝置價格昂貴，動輒數千元，不利于在廣大林區推廣應用。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種森林火災現場撲救隊員生存環境安全監測與報警裝置，通過聲光報警系統及時告知火災撲救人員火場現場危險性程度，以有效地實施火災撲救并最大程度地保障撲救人員的生命安全，且該裝置成本較低。

本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的：

一種森林火災現場撲救隊員生存環境安全監測與報警裝置，其特征在于，該裝置包括：控制電路板，以及與該控制電路板相連的煙粒子濃度傳感器、CO濃度傳感器與電源部分；

其中，該控制電路板包括：STC單片機、LCD顯示屏、LED燈組以及蜂鳴器；

所述STC單片機的輸入端與煙粒子濃度傳感器及CO濃度傳感器相連，輸出端與LCD顯示屏相連，控制信號輸出端分別與LED燈組以及蜂鳴器相連。

進一步的，所述電源部分包括：依次連接的電源、電源開關、電量指示燈與穩壓裝置。

進一步的，所述LED燈組包括：一級報警LED燈組和二級報警LED燈組。