[发明专利]一种矿山灾害模拟训练系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于矿山救护人员日常训练的救灾模拟演练系统，具体是一种基于工业以太网和PLC自动控制技术的矿山灾害模拟训练系统。

背景技术

矿山救护队是处理矿山灾害事故的专业队伍，但是目前我国大多数救护队在日常训练过程中仍然采用传统式的训练方法，传统式的训练方法不能有效的营造相应的灾害环境，不能有效的对救护队员在灾害环境下的应变救护能力进行训练，导致救护队员训练的目标及效果受很大的影响。

公开号CN1821548A的中国专利，专利名称为矿井下自然灾害模拟系统，该专利公布了一种井下自然灾害模拟演示系统。该系统能够模拟井下火灾，透水，坍塌等自然灾害，用于煤矿安全教育及工业旅游活动。该系统缺少对矿井灾害时期风流紊乱、烟流逆转、高温以及灾害气体等灾害环境的模拟，且没有融入训练系统及训练评估系统，不适用于矿山救护队日常训练。

公开号CN201576396U的中国专利，专利名称为一种矿山巷道式烟热模拟训练系统，该专利公布了一种矿山救护人员巷道式烟热模拟训练系统。该系统缺少对矿井灾害时期风流紊乱、透水以及灾害气体等灾害环境的模拟，训练手段单一，难以有效训练矿山救护人员针对突发事件的应对能力。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种矿山灾害模拟训练系统，利用矿山救护队原有的地下模拟巷道或者地面训练系统，能够模拟多种自然自然灾害环境，并融入训练系统，通过PLC控制技术和以太网远程通讯技术，实现对整个模拟训练过程的远程集中控制和自动控制，训练手段丰富，有效训练矿山救护人员针对突发事件的应对能力。

为了实现上述目的，本发明一种矿山灾害模拟训练系统，包括音频网络广播对讲子系统，视频监控子系统和灾害模拟子系统；所述的音频网络广播对讲子系统由呼叫中心、中继服务器、IP音频终端以及IP网络广播音箱组成，IP音频终端和IP网络广播音箱通过网线连接与地下交换机相连，呼叫中心及中继服务器通过网线与地面交换机5相连；所述的视频监控子系统由视频监控墙以及数字红外网络摄像头组成，视频监控墙与地面交换机通过网线相连，数字红外网络摄像头与地下交换机通过网线相连；所述的灾害模拟子系统由PLC上位机、PLC控制柜、就地/远程控制柜和模拟训练系统组成；所述模拟训练系统包括模拟训练设备以及传感器；PLC上位机内有控制模块，PLC上位机通过网线与地面交换机相连，地面交换机与地下交换机通过光缆连接，PLC控制柜中的以太网通讯模块与地下交换机相连，传感器通过信号电缆与PLC控制柜中的模拟量输入模块相连，模拟训练设备通过电缆与就地/远程控制柜相连，就地/远程控制柜与PLC控制柜相连。

进一步的，模拟训练系统设有火灾及爆炸模拟训练子系统，包括火焰灯、烟雾发生装置、燃烧模拟光源、爆炸模拟光源、热风发生装置，温度传感器和烟雾浓度传感器；温度浓度器和烟雾浓度传感器通过信号电缆与PLC控制柜相连；火焰灯、烟雾发生装置、燃烧模拟光源、爆炸模拟光源以及热风发生装置与就地/远程控制柜相连。

进一步的，火灾及爆炸模拟训练子系统设有金属栅栏障碍训练装置、模拟人和验力器，金属栅栏障碍训练装置设有爬升、匍匐、障碍翻越以及安全通道四大模块。

进一步的，模拟人身高为1.75米，重量为70KG。

进一步的，模拟训练系统设有灾害气体模拟子系统，包括液氮绝热瓶、液氮汽化器、储气罐、安全阀、减压阀、气体单向阀、手动阀门、气体电磁阀、穿墙钢管、消声器、氧气传感器以及灾害气体传感器；氧气传感器和灾害气体传感器与PLC控制柜通过信号线相连，气体电磁阀与就地/远程控制柜通过电缆相连；所述的液氮绝热瓶通过液氮管路与液氮汽化器相连，液氮汽化器气体出口接减压阀，减压阀后依次连有气体单向阀、手动阀门、气体电磁阀、穿墙钢管以及消声器；所述的储气罐通过高压气管与气体电磁阀相连，储气罐罐口处安装安全阀。

进一步的，模拟训练系统设有架棚式顶板灾害模拟训练子系，包括回柱电磁阀、轻质顶梁、轻质材料块、进气电磁阀、气动升降杆、单向阀、阀门和空气压缩机；回柱电磁阀与气动升降杆和阀门之间用高压软管相连，轻质顶梁放置于气动升降杆之上，轻质材料块放置于轻质顶梁之上，进气电磁阀与气动升降杆以及阀门之间用高压软管相连，阀门连接于空气压缩机上，高压软管上设置多个单向阀。

进一步的，模拟训练系统设有挂网式顶板灾害模拟训练子系，包括锚网、轻质连杆、铁质吸盘、电磁顶梁和电磁铁；锚网及铁质吸盘通过螺帽固定于轻质连杆两端，电磁铁置于电磁顶梁内部，电磁顶梁固定于铁质吸盘上方，通过电磁铁吸附铁质吸盘。