本實用新型涉及一種電氣設(shè)備火災(zāi)模擬裝置。

背景技術(shù)：

電氣火災(zāi)通常是指由于電氣線路、用電設(shè)備以及供電設(shè)備出現(xiàn)故障而引發(fā)的線路火災(zāi)。導(dǎo)致電氣事故的原因較多，通常有由于電氣設(shè)備不規(guī)范使用造成的線路短路，或由于供電線路系統(tǒng)的不合理敷設(shè)造成的線路漏電，另外，各種電氣設(shè)備中的絕緣物質(zhì)，大部分都是不同程度的易燃品制成的，如油開關(guān)、變壓器中的絕緣油，各種絕緣物體和電纜絕緣部分的紙、橡皮、油漆、絕緣外皮以及各種配電盤構(gòu)架外殼的木料、塑料等也都是可燃的。這些易燃的物質(zhì)都有著一定的額定溫度要求，如果當(dāng)電氣設(shè)備運行中溫度超過其極限時，就有發(fā)生火災(zāi)的可能。

據(jù)考察，目前建設(shè)一套大型的完備的消防訓(xùn)練場動輒需要數(shù)千萬的資金，同時這類訓(xùn)練場對于保障條件的要求也非常很高，因此通常只能配置在基地或訓(xùn)練中心一級的人員、艦船相對集中的部位，而對于一些小散遠單位，建設(shè)大型的消防訓(xùn)練場從經(jīng)濟性和保障條件上來說都是難以實現(xiàn)，而簡易的火災(zāi)消防訓(xùn)練設(shè)施難以為艦(船)員提供貼近實戰(zhàn)的訓(xùn)練環(huán)境，因此有必要設(shè)計建造一種可以在低保障強度的、可模擬艦船上電氣設(shè)備多種火災(zāi)形式的電氣設(shè)備火災(zāi)模擬裝置，以解決基層單位對消防實戰(zhàn)訓(xùn)練的需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型提供一種電氣設(shè)備火災(zāi)模擬裝置，可對艦船上電氣設(shè)備多種火災(zāi)形式進行模擬訓(xùn)練，結(jié)構(gòu)簡單實用。

一種電氣設(shè)備火災(zāi)模擬裝置，包括電源輸入組件、PLC控制及顯示組件、模擬器組件和傳感器組件、導(dǎo)電介質(zhì)檢測器和模擬電源開關(guān)，PLC控制及顯示組件包括PLC控制器、顯示器，模擬器組件包括發(fā)熱模擬器、發(fā)煙模擬器、電纜發(fā)光模擬器，傳感器組件包括二氧化碳濃度傳感器、溫度傳感器，PLC控制器的控制信號端與發(fā)熱模擬器、發(fā)煙模擬器、電纜發(fā)光模擬器連接，二氧化碳濃度傳感器、溫度傳感器、電介質(zhì)檢測器和模擬電源開關(guān)的信號輸出端與PLC控制器的信號輸入端連接，PLC控制器的信號輸出端與顯示器連接。

進一步的，電源輸入組件包括依次連接的交流電源、斷路器、銅制匯流板，銅制匯流板用于監(jiān)控系統(tǒng)電流大小，將電流信號發(fā)送到PLC控制器的輸入端，銅制匯流板的輸出端與直流電源模塊連接，直流電源模塊具備整流濾波功能，輸出多路電源分別為PLC控制器、模擬器組件、傳感器組件、導(dǎo)電介質(zhì)檢測器和模擬電源開關(guān)供電。

本實用新型通過傳感器組件的溫度傳感器可實時監(jiān)測電氣設(shè)備內(nèi)溫度變化，或者電源輸入銅制匯流板監(jiān)測的電流信號判斷是否發(fā)生火災(zāi)，然后通過PLC控制器啟動發(fā)熱模擬器、發(fā)煙模擬器以及電纜發(fā)光模擬器模擬起火現(xiàn)象，根據(jù)消防員參與滅火情況，通過模擬電源開關(guān)監(jiān)測是否斷電以及導(dǎo)電介質(zhì)檢測器監(jiān)測是否選擇正確的滅火器，若滅火戰(zhàn)術(shù)正確則然后啟動二氧化碳濃度傳感器和溫度傳感器，若監(jiān)測的二氧化碳濃度和溫度達到預(yù)設(shè)值，則關(guān)閉模擬器組件，顯示器上顯示滅火成功，若滅火戰(zhàn)術(shù)不正確，則直接顯示滅火失敗，可有效解決艦船消防訓(xùn)練相關(guān)科目實際操作訓(xùn)練難的問題。本模擬裝置可推廣用于艦艇損害管制隊員開展分級分類訓(xùn)練中關(guān)于中級損害管制隊員電氣設(shè)備火災(zāi)消防科目模擬訓(xùn)練，以及武警消防戰(zhàn)士和士官開展電火消防科目訓(xùn)練。

附圖說明

圖1是本實用新型電氣設(shè)備火災(zāi)模擬裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型其中一個工作狀態(tài)的流程示意圖；

圖3是本實用新型其中另一個工作狀態(tài)的流程示意圖。

圖中：1—交流電源，2—斷路器，3—銅制匯流板，4—直流電源模塊，5—PLC控制器，6—顯示器，7—發(fā)熱模擬器，8—發(fā)煙模擬器，9—電纜發(fā)光模擬器，10—二氧化碳濃度傳感器，11—溫度傳感器，12—導(dǎo)電介質(zhì)檢測器，13—模擬電源開關(guān)。

具體實施方式

下面將結(jié)合本實用新型中的附圖，對本實用新型中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。

圖1所示為本實用新型電氣設(shè)備火災(zāi)模擬裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，所述電氣設(shè)備火災(zāi)模擬裝置包括電源輸入組件、PLC控制及顯示組件、模擬器組件和傳感器組件，其中電源輸入組件包括交流電源1、斷路器2、銅制匯流板3、直流電源模塊4，PLC控制及顯示組件包括PLC控制器5、顯示器6，模擬器組件包括發(fā)熱模擬器7、發(fā)煙模擬器8、電纜發(fā)光模擬器9，傳感器組件包括二氧化碳濃度傳感器10、溫度傳感器11。

交流電源1、斷路器2、銅制匯流板3依次連接，斷路器2為手動斷路器，銅制匯流板3用于監(jiān)控系統(tǒng)電流大小，將電流信號發(fā)送到PLC控制器5的輸入端。銅制匯流板3的輸出端與直流電源模塊4連接，直流電源模塊4具備整流濾波功能，輸出多路電源分別為PLC控制器4、模擬器組件、傳感器組件供電。

PLC控制器5的控制信號端與發(fā)熱模擬器7、發(fā)煙模擬器8、電纜發(fā)光模擬器9連接，二氧化碳濃度傳感器10、溫度傳感器11的信號輸出端與PLC控制器5的信號輸入端連接，PLC控制器5的信號輸出端與顯示器6連接。

模擬器組件，即發(fā)熱模擬器7、發(fā)煙模擬器8、電纜發(fā)光模擬器9，用于分別模擬火災(zāi)發(fā)生時電器柜內(nèi)高溫、煙霧及電纜起火。

傳感器組件中的溫度傳感器11可采用紅外測溫的方式，分別對柜體和柜內(nèi)空氣溫度進行測量，并向PLC控制器5發(fā)送監(jiān)測數(shù)據(jù)，同時，PLC控制器5根據(jù)此兩組信號判斷是否在進行滅火操作；二氧化碳濃度傳感器10用于監(jiān)測二氧化碳濃度，將監(jiān)測的二氧化碳濃度值發(fā)送給PLC控制器5以供PLC控制器5判斷是否滅火成功。

PLC控制及顯示組件負責(zé)模擬器的控制和顯示，在模擬不同場景時分別控制火災(zāi)模擬器組件的關(guān)斷，同時，實時監(jiān)控電流信號、二氧化碳濃度、溫度等數(shù)據(jù)，通過銅制匯流板3傳入的電流大小判斷是否發(fā)生短路或觸電，通過二氧化碳濃度傳感器10監(jiān)測的二氧化碳濃度和溫度傳感器11監(jiān)測的溫度判斷是否滅火成功，顯示器6的顯示界面則主要顯示二氧化碳濃度和溫度、火災(zāi)場景、以及滅火結(jié)果(“滅火成功”或“滅火失敗”)。

本實用新型還可包括導(dǎo)電介質(zhì)檢測器12和模擬電源開關(guān)13，由直流電源模塊4供電，導(dǎo)電介質(zhì)檢測器12和模擬電源開關(guān)13的信號輸出端與PLC控制器5連接。電介質(zhì)檢測器12用于進行導(dǎo)電介質(zhì)檢測，如果使用導(dǎo)電滅火材料，PLC控制器5會接受到信號，從而判斷滅火材料是否選擇正確；模擬電源開關(guān)13用于模擬系統(tǒng)電源開關(guān)，監(jiān)控在火災(zāi)事故發(fā)生后滅火操作時是否將電源斷開，由此監(jiān)控滅火操作是否正確。

本實用新型的工作原理介紹如下，分為兩個工作狀態(tài)：

狀態(tài)一：外界環(huán)境過高導(dǎo)致電氣設(shè)備起火，如圖2所示，溫度傳感器11(設(shè)于柜體內(nèi))監(jiān)測溫度超限后發(fā)送信號給PLC控制器5，PLC控制器5將發(fā)熱模擬器7、發(fā)煙模擬器8啟動，然后啟動電纜發(fā)光模擬器9模擬電纜著火，相應(yīng)狀態(tài)指示燈點亮顯示狀態(tài)，消防員參與滅火后，通過模擬電源開關(guān)13監(jiān)測是否將電源閉合，根據(jù)模擬電源開關(guān)13狀態(tài)在顯示器6上顯示滅火是否失敗，若電源閉合，則通過導(dǎo)電介質(zhì)檢測器12監(jiān)測是否選擇正確的滅火器(配置2個手提式滅火器供損害管制隊員選擇)，如果選擇水介質(zhì)滅火，則導(dǎo)電介質(zhì)檢測器12不發(fā)出信號，顯示器6上顯示滅火失敗，若選擇CO₂滅火器或干粉滅火器滅火，則導(dǎo)電介質(zhì)檢測器12發(fā)出信號給PLC控制器5，PLC控制器5啟動二氧化碳濃度傳感器10和溫度傳感器11，若監(jiān)測的二氧化碳濃度和溫度達到預(yù)設(shè)值，則關(guān)閉發(fā)熱模擬器7、發(fā)煙模擬器8，顯示器6上顯示滅火成功。

狀態(tài)二：電氣設(shè)備短路引起電氣設(shè)備內(nèi)部短路發(fā)生火災(zāi)，如圖3所示，PLC控制器5觸發(fā)發(fā)熱模擬器7、發(fā)煙模擬器8，柜體內(nèi)的溫度傳感器11監(jiān)測柜內(nèi)溫度超限后啟動電纜發(fā)光模擬器9模擬電纜著火，消防員參與滅火后，通過模擬電源開關(guān)13監(jiān)測是否將電源閉合，根據(jù)模擬電源開關(guān)13狀態(tài)在顯示器6上顯示滅火是否失敗，若電源閉合，則通過導(dǎo)電介質(zhì)檢測器12監(jiān)測是否選擇正確的滅火器，如果選擇水介質(zhì)滅火，則導(dǎo)電介質(zhì)檢測器12不發(fā)出信號，顯示器6上顯示滅火失敗，若選擇CO₂滅火器或干粉滅火器滅火，則導(dǎo)電介質(zhì)檢測器12發(fā)出信號給PLC控制器5，PLC控制器5啟動二氧化碳濃度傳感器10和溫度傳感器11，若監(jiān)測的二氧化碳濃度和溫度達到預(yù)設(shè)值，則關(guān)閉發(fā)熱模擬器7、發(fā)煙模擬器8，顯示器6上顯示滅火成功。

以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何屬于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護范圍為準。