抢险救援综合仿真训练系统 【技术领域】
本发明属于救援技术领域，涉及一种救援训练系统，尤其涉及一种抢险救援综合仿真训练系统。
背景技术
火灾、地震、爆炸等各种灾害给人类生命、财产造成的损失无法计量，灾害无可避免的发生，如何能够有效的救援成为减少灾害损失的唯一途径，如果能够在灾害初期发动有效、及时的救援，往往可以大大降低经济财产和生命财产损失。这就要求救援人员具有极高的专业技能和心理素质，这些技能和素质仅仅靠实战中的积累是远远不够的，而普通的技能训练并不能实际提高救援实战中的能力。因此，为了全面提高救援人员的身体、心理素质，提高救援技能，提高反应能力，需要一种综合系统系统。而目前的救援训练系统功能较单一，训练程序、路线固定不可变化，不能真实模拟灾害现场环境，训练人员没有现场的危机心理，所以不能准确评估训练效果。
【发明内容】
本发明的目的为了克服现有救援训练系统的不足，提供一种全面提高救援人员的身体、心理素质，提高救援技能，提高反应能力，可以综合模拟实战的训练环境的抢险救援综合仿真训练系统。
本发明为达到上述目的所采用的技术方案是：
抢险救援综合仿真训练系统，包括准备室1、体能训练系统2、现场灾害环境训练系统3、医疗救护系统4、控制与监视系统5，各系统分别安装在相邻采用耐火砖砌成的房间内，其特征是：各个房间有气密门6和气密窗7，气密窗设有不锈钢百叶窗，百叶窗关闭后可以制造全黑环境；所述的体能测试系统、现场灾害环境训练系统、医疗救护系统分别连接控制与监视系统，并分别受控制与监视系统的控制和监视。该系统中所述的：
●准备室：主要用于存放训练设备，内有储物架11，是训练准备地点；
●体能训练系统：包括至少两台无尽头爬梯24、至少两台拉力器23、至少两台跑步机22、至少两台脚踏车21，安装各器械之间的距离必须大于2m；
●现场灾害环境训练系统：包括训练系统33和排烟机32和排烟管31；排烟机32与排烟管31安装于训练室上部，共两套，用于排除训练室内的烟雾，一端通向室外；所述的排烟机32安装于排烟管31通向室外的一端；
●医疗救护系统：包括排烟机32与排烟管31、模拟人44、苏生器45、火焰模拟器43、热门41、烟雾发生器II142；其可由火焰模拟器控制端5101控制，燃料使用清洁可燃气体丙烷，对环境无污染；所述的火焰模拟器、烟雾发生器III放置于医疗救护系统其中的小房间内，小房间设有热门。
所述的控制与监视系统5包括安装在控制台51上的各模拟系统控制端、计算机5121、监视系统、通讯系统、人体生理参数监控系统、位置跟踪系统；其中：
●所述的模拟系统的控制端包括上述现场灾害环境模拟系统、医疗救援系统的各种控制端以及系统启动按钮5120和紧急停车按钮5119；现场灾害环境模拟系统、医疗救援系统的各种控制端以及系统启动按钮和紧急停车按钮通过计算机与各系统连接，计算机用于处理各系统之间的信号通讯，并通过编程控制各系统的工作；
●所述的监视系统包括视频显示器5108、存储器5109、视频摄像头52，视频显示器显示通过计算机采集到的视频摄像头的实时监控画面，并存储在存储器中，采用现有的各种环境监视技术，不再作详细表述；
●所述的通讯系统包括安装在控制台的通讯主机5117及训练人员的随身通讯设备55，通讯主机与随身通讯设备通过电磁波无线通讯；
●所述的人体生理参数监控系统包括安装在控制台生理参数显示器5103、存储器5102以及训练人员随身携带的人体生理参数监控客户端53；客户端将采集到的心率、血压、体温等信息传输到生理参数显示器并显示，同时可以由存储器存储，便于分析；
●位置跟踪系统包括安装在每个金属网栅的地板上的压力传感器54，压力传感器产生的电信号通过计算机5121的计算，将信号输送到位置跟踪系统显示器5113，程序将在对应的区域显示，监控人员根据显示器实时掌握训练者所在的位置。所述的训练系统33包括如下：
(1)、通道：至少两层金属网栅主体由螺栓相互连接金属管材3301和网栅3315、地板3309组成；由金属管材相互连接形成的方格空间，方格空间的长宽高为：1m×1m×1m，或为：1m×1m×2m，所述的方格空间相互连通形成通道，通道周围用网栅封闭，底面安装刨花板制成的地板，通道共4条，出入口设在第一层；
(2)、通道障碍装置由障碍门3302、电磁开关3303、爬梯3319、斜梯3318、网栅通道3317、斜面3316、斜管3306、卡口3323、管道3314组成，所述的障碍门安装在通道第二层的两个方格空间之间，电磁开关安装在障碍门边框上；所述的网栅通道装在通道第一层的两个方格空间之间，所述的卡口装在通道第二层的方格空间底面；所述的爬梯、斜梯、斜管分别安装在通道第一层与第二层的两个方格之间，并连接通道的第一层与二层；斜面、管道安装在通道第一层方格空间内，连接相间的两个方格；电磁开关由障碍门的控制端5105控制其开闭，从而改变训练路线；
(3)、电力短路模拟装置由电路短路模拟闪灯3308、电路短路处理开关3307组成，并由电力短路模拟装置及烟雾发生器II 3313、模拟管道3312和模拟阀门3311构成的管道泄漏模拟装置。
本发明的有益效果是：
(1)具有真实的火焰、烟雾、高温环境结合灯光及背景声响，提高了演练的真实感，可以较快的提高消防人员的技能和心理素质。
(2)火焰的点燃与熄灭，烟雾的产生与停止、发生浓度都可以控制，增加了演练难度，有助于提高演练人员的应变能力。
(3)燃料及烟雾发生材料采用环保材料，对环境无污染，对人体无害。
(4)所有演练过程可以实现监控，指导员可以掌控演练人员的所有动作，可以临时改变模拟条件或终止演练立即实施救援，安全可靠。
(5)设有故障排除障碍及医疗救护系统，训练目的性更强。
【附图说明】
图1是本发明抢险救援综合仿真训练系统立体布局图；
图2是现场灾害环境训练系统(不包括排烟系统)立体图；
图3是本发明抢险救援综合仿真训练系统控制系统图。
图中：准备室1、体能训练系统2、现场灾害环境训练系统3、医疗救护系统4、控制与监视系统5、气密门6、气密窗(百叶窗)7、储物架11、脚踏车21、跑步机22、拉力器23、无尽头爬梯24、排烟管31、排烟机32、训练系统33、金属管材3301、障碍门3302、电磁开关3303、光源3304b、光源3305a、斜管3306、电路短路模拟开关3307、电力短路模拟闪灯3308、地板3309、音响3310、模拟阀门3311、模拟管道3312、烟雾发生器3313II、管道3314、网栅3315、斜面3316、网栅通道3317、斜梯3318、爬梯3319、热风机3320、温度传感器3321、烟雾发生器3322I、卡口3323、热门41、烟雾发生器42III、火焰模拟器43、模拟人44、苏生器45、控制台51。
【具体实施方式】
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行说明。
如图1所示，抢险救援综合仿真训练系统。它包括准备室1、体能训练系统2、现场灾害环境训练系统3、医疗救护系统4、控制与监视系统5，各系统分别安装在相邻的房间内，房间采用耐火砖砌成，高度4.5m，占地面积分别为80m
2、120m
2、120m
2、80m
2、200m
2。房间有气密门6和气密窗7，气密窗7设有不锈钢百叶窗，百叶窗关闭后可以制造全黑环境。
所述的体能测试系统2、现场灾害环境训练系统3、医疗救护系统4可以单独进行个项训练，也可按流程进行系统训练。体能测试系统2、现场灾害环境训练系统3、医疗救护系统4分别连接控制与监视系统5，并分别受控制与监视系统5的控制和监视。
准备室1：主要用于存放训练设备，内有储物架11，是训练准备地点。
体能训练系统2：包括无尽头爬梯24两台、拉力器23两台、跑步机22两台、脚踏车21两台。并按图一所示位置安装，各器械之间的距离必须大于2m。
现场灾害环境训练系统33：包括训练系统33和排烟机32和排烟管31。如图2所示，训练系统33包括如下设施和设备：
1、两层金属网栅主体由螺栓相互连接金属管材3301和网栅3315(网栅没有全部显示)、地板3309组成。金属管材3301相互连接形成的方格空间，方格空间的长宽高为1m×1m×1m和1m×1m×2m两种，方格空间相互连通形成通道，通道周围用网栅3315封闭，底面安装刨花板制成的地板3309，所有网栅3315都可以快速拆除。通道共4条，出入口设在第一层。
2、通道障碍装置由障碍门3302、电磁开关3303、爬梯3319、斜梯3318、网栅通道3317、斜面3316、斜管3306、卡口3323、管道3314组成，所述的障碍门安装在通道第二层的两个方格空间之间，电磁开关安装在障碍门边框上；所述的网栅通道装在通道第一层的两个方格空间之间，所述的卡口装在通道第二层的方格空间底面；所述的爬梯、斜梯、斜管分别安装在通道第一层与第二层的两个方格之间，并连接通道的第一层与第二层；斜面、管道安装在通道第一层方格空间内，连接相间的两个方格；电磁开关3303可由障碍门控制端5105控制其开闭，从而改变训练路线，如图示3所示。斜管3306截面为0.8m×0.8m的正方形，卡口3323内径为0.8m、管道3314截面为0.5m×0.5m的正方形；斜梯3318、斜面3316、斜管3306、卡口3323、管道3314均由金属管材3301制成的骨架和1.5mm厚钢板焊接制成。
3、电力短路模拟装置由电路短路模拟闪灯3308、电路短路处理开关3307组成，管道泄漏模拟装置由烟雾发生器II 3313、模拟管道3312和模拟阀门3311构成。电力短路模拟装置安装在通道第二层方格空间侧面网栅3315上，管道泄漏模拟装置安装在通道第二层方格空间地板3309上。电路短路模拟闪灯3308为一种公知的频闪灯。
电力短路模拟：由电力短路模拟装置的控制端5115手动启动，或由计算机5121编程自动启动后，电力短路模拟闪灯3308开始频闪；在训练时，学员通过找到和关闭电路短路处理开关3307来进行模拟处理故障训练。
管道泄漏模拟：由烟雾发生器II的控制端5114手动启动，或由计算机5121编程自动启动后，在训练时，学员通过关闭模拟管道3312上的模拟阀门3311来关闭烟雾发生器II 3313进行模拟处理故障训练。
4、由热风机3320和设置在训练单元内的温度传感器3321组成的温度模拟装置。如图2所示，热风机3320安装于金属网栅主体外部，热风机3320可由热风机的控制端5111手动控制，或由计算机5121编程自动控制，温度传感器3321由计算机5121编程为当温度大于80℃时关闭热风机3320，以保证温度在安全范围内，温度传感器3321探测温度可在温度显示器5110上实时显示。
5、由烟雾发生器I 3322及烟雾发生器I控制5107端组成的烟雾模拟，烟雾发生器I3321的发烟浓度可由烟雾发生器I的控制端5107手动控制，或由计算机5121编程自动动态发烟，烟雾发生器I 3322安装于金属网栅主体通道内，烟雾发生器采用气溶胶烟雾型，对人体无毒无害没有残留。
6、由光源a3305频闪灯、光源b3304彩灯、大功率音响3310、灯光控制器5106、调音器5112组成的声光模拟所示位置安装。其中：光源a3305、光源b3304可由灯光控制器5106控制发光强度和频率，也可由计算机5121编程自动控制；音响3310可由调音器5112控制声响强度和声响内容，也可由计算机5121编程自动调整，音响3310可以播放警笛声、嘈杂声、爆炸声等灾害现场环境声响，如图2所示。
排烟机32与排烟管31安装于训练室上部，共两套，用于排除训练室内的烟雾，排烟管截面为0.5mX0.5m正方形，长度与房间长度相等，一端通向室外。排烟机32安装于排烟管31通向室外的一端。其可由排烟机的控制端5116手动控制，同时按下紧急停车按钮5119以及计算机5121接受到系统故障信号时，计算机5121将自动开启排烟机32，排烟速度可在3min内排净室内烟雾。排烟管31采用不锈钢板材加工而成，横截面为50cm×50cm方形。
医疗救护系统4：包括排烟机32与排烟管31、模拟人44、苏生器45、火焰模拟器43、热门41、烟雾发生器II142。模拟人44、苏生器45为公知的救援训练器械。其可由火焰模拟器控制端5101控制，燃料使用清洁可燃气体丙烷，对环境无污染。火焰模拟器43、烟雾发生器II142放置于医疗救护系统4其中的小房间内，小房间设有热门41，图1所示。热门41是一种电阻丝加热的金属门，其加热温度由热门的控制端5104控制，也可由计算机5121编程自动控制。所述排烟机32与排烟管31与上述中结构完全相同，其长度等于医疗救护系统4小房间的长度。其中火焰模拟器43、模拟人44、苏生器45都是公知的设备。
控制与监视系统5：主要包括安装在控制台51上的各模拟系统控制端、计算机5121、监视系统、通讯系统、人体生理参数监控系统、位置跟踪系统，如图3所示。
1、所述的模拟系统的控制端包括上述现场灾害环境模拟系统、医疗救援系统的各种控制端以及系统启动按钮5120和紧急停车按钮5119。现场灾害环境模拟系统、医疗救援系统的各种控制端以及系统启动按钮5120和紧急停车按钮5119通过计算机5121与各系统连接，计算机5121用于处理各系统之间的信号通讯，并通过编程控制各系统的工作，本发明是采用现有的计算机控制技术，不再作详细表述。
2、所述的监视系统包括视频显示器5108、存储器5109、视频摄像头52，视频显示器5108显示通过计算机5121采集到的视频摄像头52的实时监控画面，并存储在存储器5109中，采用现有的各种环境监视技术，不再作详细表述。
3、所述的通讯系统包括安装在控制台的通讯主机5117及训练人员的随身通讯设备55，通讯主机5117与随身通讯设备55通过电磁波无线通讯。采用现有的各种通讯技术，不再作详细表述。
4、所述的人体生理参数监控系统为公知的一种人体参数探测系统，包括安装在控制台生理参数显示器5103、存储器5102以及训练人员随身携带的人体生理参数监控客户端53。客户端53将采集到的心率、血压、体温等信息传输到生理参数显示器5103并显示，同时可以由存储器5102存储，便于分析。位置跟踪系统包括安装在每个金属网栅的地板上的压力传感器54，压力传感器54产生的电信号通过计算机5121的计算，将信号输送到位置跟踪系统显示器5113，程序将在对应的区域显示，监控人员根据显示器5113实时掌握训练者所在的位置。