火災(zāi)應(yīng)急演練模擬系統(tǒng)及模擬方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種模擬系統(tǒng)，特別是一種火災(zāi)應(yīng)急演練模擬系統(tǒng)及模擬方法。
【背景技術(shù)】
[0002]全世界各大產(chǎn)油國(guó)幾乎都含有H2S氣藏，含硫化氫氣井的開采是具有高度危險(xiǎn)性的作業(yè)，在含硫氣井開采過(guò)程中，井噴事故的發(fā)生層出不窮。不管是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外公眾利益也在油氣開發(fā)生產(chǎn)過(guò)程中需要得到充分保護(hù)。因此在保證人員安全的前提條件下盡可能的模擬真實(shí)事故的產(chǎn)生、處置、及后續(xù)工作安排過(guò)程是至關(guān)重要的。
[0003]在鉆井現(xiàn)場(chǎng)，除了硫化氫的泄漏外還伴有火災(zāi)的發(fā)生，而井場(chǎng)作為開采油氣的地方，屬于非常容易發(fā)生火災(zāi)的地方，一旦發(fā)生火災(zāi)處理不當(dāng)則會(huì)對(duì)國(guó)家造成重大損失，同時(shí)也會(huì)危害井場(chǎng)工作人員的人身安全。因此進(jìn)行火災(zāi)應(yīng)急演練的培訓(xùn)是非常必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種火災(zāi)應(yīng)急演練模擬系統(tǒng)及模擬方法，該系統(tǒng)包括真火系統(tǒng)，能夠真實(shí)的模擬出現(xiàn)場(chǎng)著火的場(chǎng)景，提高受訓(xùn)人員的危機(jī)意識(shí)，模擬的井場(chǎng)設(shè)備能夠提供受訓(xùn)人員遇到火災(zāi)時(shí)進(jìn)行處置的裝置，UWB定位系統(tǒng)能夠在險(xiǎn)情得到控制或無(wú)法控制時(shí)定位受訓(xùn)人員的逃生位置，提供受訓(xùn)人員是否通過(guò)考核的依據(jù)。
[0005]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:火災(zāi)應(yīng)急演練模擬系統(tǒng)，它包括真火系統(tǒng)、上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、井控設(shè)備和UWB定位系統(tǒng)，真火系統(tǒng)、井控設(shè)備和UWB定位系統(tǒng)分別與上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)連接；所述的真火系統(tǒng)包括真火燃燒器、安全報(bào)警系統(tǒng)和燃?xì)夤?yīng)控制系統(tǒng)，真火燃燒器分別與安全報(bào)警系統(tǒng)和燃?xì)夤?yīng)控制系統(tǒng)連接，所述的井控設(shè)備包括模擬現(xiàn)場(chǎng)的管道、閥門以及采集傳感器，所述的上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)包括控制PLC和上位機(jī)，PLC與上位機(jī)連接，所述的UWB定位系統(tǒng)包括多個(gè)有源電子標(biāo)簽、多個(gè)傳感器和網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)；
所述的真火燃燒器和燃?xì)夤?yīng)控制系統(tǒng)分別與上位機(jī)連接，安全報(bào)警系統(tǒng)與PLC連接，模擬現(xiàn)場(chǎng)的管道和閥門上的傳感器分別通過(guò)PLC與上位機(jī)連接，有源電子標(biāo)簽設(shè)置在應(yīng)急演練人員身上，傳感器的信號(hào)覆蓋整個(gè)監(jiān)控區(qū)域，所述的上位機(jī)上導(dǎo)入多個(gè)傳感器的位置數(shù)據(jù)、仰角數(shù)據(jù)和偏角數(shù)據(jù)，傳感器的接收端接收來(lái)自有源電子標(biāo)簽發(fā)送的信號(hào)并對(duì)其進(jìn)行解碼，傳感器的發(fā)送端將解碼得到的數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)發(fā)送至上位機(jī)，上位機(jī)上還設(shè)置有用于無(wú)線遙控整個(gè)真火系統(tǒng)的點(diǎn)火和關(guān)閉的中央無(wú)線遙控系統(tǒng)。
[0006]所述的真火燃燒器采用液化石油氣LPG為燃料，所述的中央無(wú)線遙控系統(tǒng)設(shè)置有緊急關(guān)停按鈕，且使用全球通用的開放頻率進(jìn)行無(wú)線遙控，所述的安全報(bào)警系統(tǒng)包括報(bào)警控制箱，控制箱內(nèi)設(shè)置有一鍵關(guān)停按鈕、聲光報(bào)警器和安全控制按鈕，所述的燃?xì)夤?yīng)控制系統(tǒng)包括壓力開關(guān)、高壓管線和安全閥。
[0007]所述的多個(gè)傳感器包括一個(gè)主傳感器和三個(gè)從傳感器，所述的從傳感器的時(shí)間同步接口通過(guò)時(shí)間同步線與主傳感器的時(shí)間同步接口連接，所述的從傳感器的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳送接口和主傳感器的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳送接口均通過(guò)網(wǎng)線連接至網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)；所述的傳感器的發(fā)送端還將時(shí)間差數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)發(fā)送至上位機(jī)；所述的傳感器靠近天花板，高度越高越好，并且處于絕對(duì)水平位置；所述的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)為POE交換機(jī)。
[0008]所述的多個(gè)傳感器的位置數(shù)據(jù)為包括以其中一臺(tái)傳感器為坐標(biāo)原點(diǎn)、確定一個(gè)橫向方向?yàn)閄軸、面向橫向方向的為Y軸、垂直于水平面方向?yàn)閆軸的所建立的坐標(biāo)系，以及所有傳感器在所述坐標(biāo)系所處的坐標(biāo)。
[0009]火災(zāi)應(yīng)急演練模擬系統(tǒng)的模擬方法，它包括如下子步驟:
S1:學(xué)員培訓(xùn)，教師向參加應(yīng)急演練培訓(xùn)的人進(jìn)行培訓(xùn)；
S2:應(yīng)急演練開始，通過(guò)上位機(jī)的中央無(wú)線遙控系統(tǒng)控制著火點(diǎn)著火，此時(shí)火焰初始化高度為較低狀態(tài)；
S3:學(xué)員根據(jù)培訓(xùn)內(nèi)容對(duì)起火點(diǎn)的井控設(shè)備進(jìn)行控制調(diào)節(jié)，PLC采集井控設(shè)備的調(diào)節(jié)方式，判斷學(xué)員的調(diào)節(jié)方式是否正確；
A.若學(xué)員調(diào)節(jié)方式正確，則上位機(jī)的中央無(wú)線遙控系統(tǒng)控制著火勢(shì)逐漸減小，同時(shí)學(xué)員按照預(yù)定的路線進(jìn)行撤離；
B.若學(xué)員調(diào)節(jié)方式不正確，則上位機(jī)的中央無(wú)線遙控系統(tǒng)控制著火點(diǎn)火勢(shì)逐漸增大；
C.若學(xué)員進(jìn)行處置后火勢(shì)無(wú)法控制，或者發(fā)現(xiàn)火情時(shí)火勢(shì)已經(jīng)無(wú)法控制，則學(xué)員按照預(yù)定的路線進(jìn)行撤離；
S4:學(xué)員撤離，學(xué)員根據(jù)安全逃生路線進(jìn)行撤離，撤離過(guò)程中學(xué)員身上的電子標(biāo)簽與傳感器相互感應(yīng)，傳感器將學(xué)員的位置信息傳輸?shù)缴衔粰C(jī)；
S5:上位機(jī)記錄定位系統(tǒng)檢測(cè)的學(xué)員的撤離路線，并記錄撤離速度；
S6:應(yīng)急演練結(jié)束，教師通過(guò)上位機(jī)的中央無(wú)線遙控系統(tǒng)關(guān)閉著火點(diǎn)，上位機(jī)上的系統(tǒng)根據(jù)學(xué)員處置情況、逃生撤離情況進(jìn)行評(píng)分。
[0010]所述的對(duì)起火點(diǎn)的井控設(shè)備進(jìn)行控制調(diào)節(jié)的方式包括:關(guān)閉管道閥門。
[0011]所述的學(xué)員位置信息包括傳感器檢測(cè)到的學(xué)員所在的位置信息和電子標(biāo)簽上所攜帶的學(xué)員的身份信息。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供了一種火災(zāi)應(yīng)急演練模擬系統(tǒng)及模擬方法，該系統(tǒng)包括真火系統(tǒng)，能夠真實(shí)的模擬出現(xiàn)場(chǎng)著火的場(chǎng)景，提高受訓(xùn)人員的危機(jī)意識(shí)，模擬的井場(chǎng)設(shè)備能夠提供受訓(xùn)人員遇到火災(zāi)時(shí)進(jìn)行處置的裝置，UffB定位系統(tǒng)能夠在險(xiǎn)情得到控制或無(wú)法控制時(shí)定位受訓(xùn)人員的逃生位置，提供了受訓(xùn)人員是否通過(guò)考核的依據(jù)。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖；
圖2為本發(fā)明的模擬方法框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所述。
[0015]如圖1所示，火災(zāi)應(yīng)急演練模擬系統(tǒng)，它包括真火系統(tǒng)、上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、井控設(shè)備和UWB定位系統(tǒng)，真火系統(tǒng)、井控設(shè)備和UWB定位系統(tǒng)分別與上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)連接；所述的真火系統(tǒng)包括真火燃燒器、安全報(bào)警系統(tǒng)和燃?xì)夤?yīng)控制系統(tǒng)，真火燃燒器分別與安全報(bào)警系統(tǒng)和燃?xì)夤?yīng)控制系統(tǒng)連接，所述的井控設(shè)備包括模擬現(xiàn)場(chǎng)的管道、閥門以及采集傳感器，所述的上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)包括控制PLC和上位機(jī)，PLC與上位機(jī)連接，所述的UWB定位系統(tǒng)包括多個(gè)有源電子標(biāo)簽、多個(gè)傳感器和網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)；
所述的真火燃燒器和燃?xì)夤?yīng)控制系統(tǒng)分別與上位機(jī)連接，安全報(bào)警系統(tǒng)與PLC連接，模擬現(xiàn)場(chǎng)的管道和閥門上的傳感器分別通過(guò)PLC與上位機(jī)連接，有源電子標(biāo)簽設(shè)置在應(yīng)急演練人員身上，傳感器的信號(hào)覆蓋整個(gè)監(jiān)控區(qū)域，所述的上位機(jī)上導(dǎo)入多個(gè)傳感器的位置數(shù)據(jù)、仰角數(shù)據(jù)和偏角數(shù)據(jù)，傳感器的接收端接收來(lái)自有源電子標(biāo)簽發(fā)送的信號(hào)并對(duì)其進(jìn)行解碼，傳感器的發(fā)送端將解碼得到的數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)發(fā)送至上位機(jī)，上位機(jī)上還設(shè)置有用于無(wú)線遙控整個(gè)真火系統(tǒng)的點(diǎn)火和關(guān)閉的中央無(wú)線遙控系統(tǒng)。
[0016]本發(fā)明采用德國(guó)GFT通用真火技術(shù)公司的正貨系統(tǒng)，其中真火燃燒器采用液化石油氣LPG為燃料。在本發(fā)明中設(shè)置有兩個(gè)室外真火燃燒器，其中一個(gè)燃燒器為鉆井平臺(tái)中心的帶壓井噴火，火焰從鉆井平臺(tái)頂面中心飛快地產(chǎn)生垂直向上的巨大火焰，火焰高度從平臺(tái)頂部算起可達(dá)4-7米。第二個(gè)燃燒器為放空管道尾部引燃火，火焰可以設(shè)置為水平法蘭或垂直管道尾部引燃，有一個(gè)帶壓噴射火點(diǎn)，火焰長(zhǎng)度可達(dá)2-3米或更長(zhǎng)。所述的中央無(wú)線遙控系統(tǒng)設(shè)置有緊急關(guān)停按鈕，可以同時(shí)控制所有的相關(guān)火災(zāi)訓(xùn)練場(chǎng)景，具有自檢功能，如果一旦檢測(cè)到無(wú)線控制信號(hào)脫離控制區(qū)超過(guò)2秒，系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)停，使用全球通用的開放頻率進(jìn)行無(wú)線遙控，同時(shí)預(yù)留升級(jí)空間，可以根據(jù)需要加入新火點(diǎn)場(chǎng)景，包括室內(nèi)電氣火災(zāi)場(chǎng)景。所述的安全報(bào)警系統(tǒng)包括報(bào)警控制箱，是獨(dú)立于中央無(wú)線遙控系統(tǒng)的安全保障系統(tǒng)，控制箱設(shè)置有一鍵關(guān)停按鈕、聲光報(bào)警器和安全控制按鈕，具有報(bào)警消除和報(bào)警確認(rèn)功能，提供超過(guò)20米的電纜線供電，其中聲光報(bào)警器包括燃燒器鎖定報(bào)警、