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一種基于仿真人的警用防護裝備效能評測系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:8579293閱讀:556來源:國知局
一種基于仿真人的警用防護裝備效能評測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及警用裝備技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種基于仿真人的警用防護裝備效能評測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]警員在執(zhí)行任務(wù)過程中,經(jīng)常會遇到不可預知的風險,如炸彈、槍支、砍刀、棍棒等,因此需要穿著或佩戴專用的警用防護裝備,如排爆服、防彈衣、防暴服、防暴盾牌等。為了保證警員的人身安全,在警用防護裝備正式投入使用前,應(yīng)當對其進行防護能力和安全性進行判定。但是,當前對警用防護裝備防護性能的量化評價還有很多不足之處;需要一種準確可靠、客觀標準的評價平臺,實現(xiàn)對各種警用防護裝備防護能力的定量化測試、差異性比較和安全性評估。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷,本實用新型的目的是提供一種基于仿真人的警用防護裝備效能評測系統(tǒng)。
[0004]本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0005]一種基于仿真人的警用防護裝備效能評測系統(tǒng),包括:仿真人,設(shè)置于所述仿真人上的傳感器和警用防護裝備,所述傳感器通過信號通道與數(shù)據(jù)采集分析設(shè)備進行數(shù)據(jù)交互;所述仿真人一側(cè)設(shè)有傷害源裝置、另一側(cè)設(shè)有高速攝像系統(tǒng),所述傷害源裝置和高速攝像系統(tǒng)均與電源模塊連接;所述高速攝像系統(tǒng)包括互相連接的數(shù)字式高速彩色攝像機和筆記本電腦,所述筆記本電腦與數(shù)據(jù)采集分析設(shè)備連接。
[0006]所述的技術(shù)方案優(yōu)選為,所述仿真人為能調(diào)整姿勢測試的假人模型,且設(shè)置于所述仿真人上的傳感器的數(shù)量為1-50個。每個傳感器均通過信號通道與數(shù)據(jù)采集分析設(shè)備進行數(shù)據(jù)交換。
[0007]所述仿真人為一種能模擬真人身體的模型,具有“外部形態(tài)相似性、材料組織等效性、內(nèi)部結(jié)構(gòu)仿真性、力學指標可測性”的特性;能夠用來進行身體姿勢定位以代表警員實際作業(yè)姿態(tài),能保持數(shù)據(jù)處理過程中的響應(yīng)一致性,保證與傷害源裝置的可度量性、能夠?qū)崿F(xiàn)試驗的可重復性,從而進行有效地數(shù)據(jù)采集、精確分析警用防護裝備和仿真人的損傷、模擬真人特性,準確穩(wěn)定地對警用防護裝備的防護能力進行評測。
[0008]所述的技術(shù)方案優(yōu)選為,所述傳感器安裝在仿真人的頭部、頸部、胸部、膝部和足部。
[0009]在所述仿真人上設(shè)置若干個傳感器,如采用1-50個傳感器。本實用新型主要檢測仿真人的頭部、頸部、胸部、足部、膝部位置的力學響應(yīng),測試上述部位的沖擊力學響應(yīng),所選用的傳感器有:用于測試頭部力學響應(yīng)的頭部加速度單向傳感器,用于測試頸部力學響應(yīng)的頸部力三方向傳感器以及頸部力矩三方向傳感器,用于測試胸部力學響應(yīng)的胸部加速度單向傳感器、以及安裝在胸骨處用于測試胸部位移的胸部位移傳感器,膝部力三方向傳感器以及膝部力矩三方向傳感器,足部力三方向傳感器以及足部力矩三方向傳感器。
[0010]所述的技術(shù)方案優(yōu)選為,所述仿真人的耳部和胸部設(shè)有外置傳感器,以測定耳部和胸部的沖擊波超壓。
[0011]所述的技術(shù)方案優(yōu)選為,所述外置傳感器設(shè)置于自由場測試架上。
[0012]所述的技術(shù)方案優(yōu)選為,所述數(shù)據(jù)采集分析設(shè)備為多通道型數(shù)據(jù)采集設(shè)備,包括1-30個傳輸量為l_500k的低速通道和1-20個傳輸量為1-5M的高速通道。所述低速通道用于采集仿真人的數(shù)據(jù),所述高速通道用于測試爆炸沖擊。
[0013]所述數(shù)字式高速彩色攝像機的主要技術(shù)指標如下:拍攝速度為全幅到1-10000幀每秒,曝光時間為0.01-100微秒;分幅設(shè)定能達到500000幀每秒;靈敏度為彩色1600IS0/ASA0
[0014]所述的技術(shù)方案優(yōu)選為,所述數(shù)字式高速彩色攝像機設(shè)有若干鏡頭和輔助攝像光源設(shè)備。
[0015]所述的技術(shù)方案優(yōu)選為,所述基于仿真人的警用防護裝備效能評測系統(tǒng)還包括試驗現(xiàn)場刻度標尺;所述試驗現(xiàn)場刻度標尺與高速攝像系統(tǒng)結(jié)合使用,實現(xiàn)對爆炸前后仿真人、測試裝備的位移、速度測定。
[0016]本實用新型所述傷害源裝置為根據(jù)傷害來源模擬制作的簡易傷害源,如爆炸試驗采用標準制式球狀TNT炸藥。在試驗過程中,傷害源裝置與身著警用防護裝備的仿真人的距離是從傷害源裝置中心至仿真人軀干正中的測試距離。所述支架為用于固定仿真人的設(shè)備,所述支架設(shè)置于空曠場內(nèi)。所述警用防護裝備為通過測試合格的設(shè)備。
[0017]所述系統(tǒng)利用仿真人模擬真人穿著警用防護裝備作業(yè)的各種姿勢,通過仿真人身體里埋植的傳感器,測試頭部加速度、頸部力與力矩、胸部位移、胸部加速度、膝部及足部的位移、加速度等指標參數(shù),計算人體受到的損傷程度,從而得出警用防護裝備抵御和衰減傷害的能力,通過高速攝像系統(tǒng)監(jiān)測仿真人在受到?jīng)_擊后瞬間的運動狀態(tài)和運動位移。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型的優(yōu)越效果在于:采用仿真人模型應(yīng)用至警用裝備技術(shù)領(lǐng)域,將防護裝備的防護效能予以量化;從仿真人力學指標的角度對人體的損傷與防護開展研宄,彌補了生物試驗的不足;對典型的警用防護裝備進行效能評測;結(jié)構(gòu)簡單,操作方便。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型基于仿真人的警用防護裝備效能評測系統(tǒng)示意圖;
[0020]圖2為圖1中效能評測系統(tǒng)現(xiàn)場布置局部示意圖。
[0021]附圖標識如下:
[0022]1-仿真人、11-傳感器、12-警用防護裝備、2-數(shù)據(jù)采集分析設(shè)備、3_傷害源裝置、4-高速攝像系統(tǒng)、41-數(shù)字式高速彩色攝像機、42-筆記本電腦、5-電源模塊、6-普通攝像機、7-自由場測試架。
【具體實施方式】
[0023]為了使本實用新型所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實例,對本實用新型進行進一步詳細說明。
[0024]如圖1、2所示,本實用新型所述一種基于仿真人的警用防護裝備效能評測系統(tǒng),包括:仿真人1,設(shè)置于所述仿真人I上的傳感器11和警用防護裝備12,所述傳感器11通過信號通道與數(shù)據(jù)采集分析設(shè)備2進行數(shù)據(jù)交互;所述仿真人I 一側(cè)設(shè)有傷害源裝置3、另一側(cè)設(shè)有高速攝像系統(tǒng)4,所述傷害源裝置3和高速攝像系統(tǒng)4均與電源模塊5連接;所述高速攝像系統(tǒng)4包括互相連接的數(shù)字式高速彩色攝像機41和筆記本電腦42,所述筆記本電腦42與數(shù)據(jù)采集分析設(shè)備2連接。
[0025]所述仿真人I為能調(diào)整姿勢測試的假人模型,且設(shè)置于所述仿真人I上的傳感器11的數(shù)量為1-50個。所述傳感器11安裝在仿真人I的頭部、頸部、胸部、膝部和足部。
[0026]所述仿真人I的耳部和胸部設(shè)有外置傳感器(圖中未示),以測定耳部和胸部的沖擊波超壓。所述外置傳感器設(shè)置于自由場測試架7上,所述自由場
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