森林火災(zāi)現(xiàn)場撲救隊員生存環(huán)境安全監(jiān)測與報警裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及野外火災(zāi)現(xiàn)場環(huán)境檢測與報警技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種森林火災(zāi)現(xiàn)場撲救隊員生存環(huán)境安全監(jiān)測與報警裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]我國每年發(fā)生森林火災(zāi)數(shù)千或上萬起。這種以燃燒森林植被為特征的火災(zāi)現(xiàn)象，伴隨有大量的煙氣形成:一方面會顯著改變空氣質(zhì)量并降低空氣中含氧量，另一方面會使空氣帶有毒性。改變空氣質(zhì)量的主要是可燃性熱解產(chǎn)物(hydrocarbons)、未燃焊細(xì)小碳粒以及燃燒釋放出的大量CO2 (二氧化碳)分子。毒性氣體以CO(—氧化碳)為主，它是植被熱解和不完全燃燒的產(chǎn)物?；馂?zāi)現(xiàn)場煙氣濃度的增加，尤其是CO毒性氣體濃度的提升，不但對撲救人員的身體機(jī)能產(chǎn)生顯著影響，甚至?xí)蛑舷⒒蛑卸净杳詫?dǎo)致喪命。這已成為歷年森林火災(zāi)現(xiàn)場撲救人員傷亡事故的主要原因。
[0003]研宄表明，人體作為生命有機(jī)體，在空氣中氧濃度稍許下降后，即有不適感；當(dāng)氧濃度降低至19.5%以下時，有明顯窒息感，體能顯著下降，已不能勝任強體力勞動，數(shù)小時后甚至連正常移動都困難?？諝猸h(huán)境中的CO濃度達(dá)到400ppm時，2h (小時)內(nèi)會有前額痛，3h左右會出現(xiàn)眩暈；當(dāng)CO濃度達(dá)到800ppm時，45min內(nèi)頭痛和惡心，2h內(nèi)昏迷并死亡。目前在中國乃至西方多林國家野外火災(zāi)撲救實踐中均沒有配備必要的環(huán)境安全監(jiān)測工具。由于人類感知器官的局限性，往往無法及時感知工作環(huán)境中出現(xiàn)這類不安全因素，通常會因錯過采取必要措施的最佳時機(jī)而釀成悲劇。森林火災(zāi)撲救工作具有高流動性和大勞動強度等特點，持續(xù)時間至少數(shù)小時，而目前配備的防毒面具和空氣瓶等安全救生工具只保證在短時間(3min)內(nèi)有效。
[0004]現(xiàn)有的類似的環(huán)境氣體的濃度監(jiān)測裝置，主要是針對可燃性氣體或CO的濃度監(jiān)測；監(jiān)測區(qū)域多為建筑或礦井坑道，以防可燃性氣體泄漏引發(fā)爆炸或人員中毒。由于環(huán)境封閉的特點，只要檢測到的濃度達(dá)到設(shè)定閾值(一般在150ppm以內(nèi))，即認(rèn)為環(huán)境不安全，相應(yīng)予以報警。報警方式一般為蜂鳴器發(fā)出聲響或者電機(jī)振動。安裝方式多為懸掛式或者手持式，電源多為市電或者充電電池。
[0005]現(xiàn)有環(huán)境安全監(jiān)測技術(shù)無法用于森林火災(zāi)現(xiàn)場的原因有以下幾點:
[0006]1、森林火災(zāi)撲救現(xiàn)場環(huán)境的特殊性。單一的閾值報警方式會隨野外火災(zāi)現(xiàn)場氣流流動以及氣體濃度的忽高忽低，出現(xiàn)一會報警一會停止的反復(fù)情況。現(xiàn)有環(huán)境安全監(jiān)測裝置無法針對火災(zāi)現(xiàn)場環(huán)境安全狀況的動向給出量化評定結(jié)果，因而無從判斷什么情形下可以繼續(xù)撲救、什么情形下必須撤離火場、什么情形下又該使用有限的生命保障系統(tǒng)，如防毒面具或安全逃生氣瓶等。
[0007]2、現(xiàn)有環(huán)境安全監(jiān)測裝置受安裝方式、供電方式的限制，多是定點靜態(tài)監(jiān)測，無法用于區(qū)域性和流動性極強的多點動態(tài)監(jiān)測，并且便攜性較差。
[0008]3、現(xiàn)有環(huán)境安全監(jiān)測裝置無法在高溫、高氣體濃度、高熱輻射和強撞擊等環(huán)境條件下長時間使用。森林火災(zāi)的撲救時間短則幾小時，長可達(dá)數(shù)天之久。
[0009]4、現(xiàn)有環(huán)境安全監(jiān)測裝置操作過程繁瑣，甚至需要一定的專業(yè)訓(xùn)練，不利于火災(zāi)現(xiàn)場高溫環(huán)境下操作，也不利于直接配備給一些文化程度不高的撲救隊員使用。
[0010]5、現(xiàn)有環(huán)境安全監(jiān)測裝置價格昂貴，動輒數(shù)千元，不利于在廣大林區(qū)推廣應(yīng)用。
【實用新型內(nèi)容】
[0011]本實用新型的目的是提供一種森林火災(zāi)現(xiàn)場撲救隊員生存環(huán)境安全監(jiān)測與報警裝置，通過聲光報警系統(tǒng)及時告知火災(zāi)撲救人員火場現(xiàn)場危險性程度，以有效地實施火災(zāi)撲救并最大程度地保障撲救人員的生命安全，且該裝置成本較低。
[0012]本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0013]一種森林火災(zāi)現(xiàn)場撲救隊員生存環(huán)境安全監(jiān)測與報警裝置，其特征在于，該裝置包括:控制電路板，以及與該控制電路板相連的煙粒子濃度傳感器、CO濃度傳感器與電源部分；
[0014]其中，該控制電路板包括:STC單片機(jī)、IXD顯示屏、LED燈組以及蜂鳴器；
[0015]所述STC單片機(jī)的輸入端與煙粒子濃度傳感器及CO濃度傳感器相連，輸出端與IXD顯示屏相連，控制信號輸出端分別與LED燈組以及蜂鳴器相連。
[0016]進(jìn)一步的，所述電源部分包括:依次連接的電源、電源開關(guān)、電量指示燈與穩(wěn)壓裝置。
[0017]進(jìn)一步的，所述LED燈組包括:一級報警LED燈組和二級報警LED燈組。
[0018]進(jìn)一步的，所述控制電路板包括:與STC單片機(jī)相連的煙粒子濃度一級報警與二級報警濃度閾值設(shè)定按鍵，以及與STC單片機(jī)相連的CO濃度一級報警與二級報警濃度閾值設(shè)定按鍵。
[0019]進(jìn)一步的，所述煙粒子濃度傳感器與CO濃度傳感器為半導(dǎo)體式或者電化學(xué)式傳感器。
[0020]由上述本實用新型提供的技術(shù)方案可以看出，監(jiān)測森林火災(zāi)現(xiàn)場燃燒產(chǎn)生有害氣體濃度的發(fā)展動向，量化火災(zāi)場合人類工作環(huán)境的危險性指標(biāo)，通過聲光報警系統(tǒng)，為撲救人員提供環(huán)境安全警示(一級報警)和進(jìn)入危及生命安全階段的報警(二級報警)功能；并且，尖銳蜂鳴和排列的LED聚光燈組閃爍保證報警效果的全天候特性，在復(fù)雜火場環(huán)境中效果也十分顯著；另外，該裝置硬件成本也較低。
【附圖說明】
[0021]為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。
[0022]圖1為本實用新型實施例提供的森林火災(zāi)現(xiàn)場撲救隊員生存環(huán)境安全監(jiān)測與報警裝置的示意圖；
[0023]圖2a為本實用新型實施例提供的電源開關(guān)和穩(wěn)壓裝置的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2b為本實用新型實施例提供的煙粒子濃度傳感器的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2c為本實用新型實施例提供的CO濃度傳感器的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2d為本實用新型實施例提供的復(fù)位電路和外部晶振的電路結(jié)構(gòu)不意圖；
[0027]圖2e為本實用新型實施例提供的單片機(jī)的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2f為本實用新型實施例提供的IXD顯示屏的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖2g為本實用新型實施例提供的閾值設(shè)定按鍵的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖2h為本實用新型實施例提供的一級報警綠色LED燈組的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖2i為本實用新型實施例提供的二級報警紅色LED燈組的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖2j為本實用新型實施例提供的蜂鳴器的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0033]下面結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦偷膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
[0034]實施例
[0035]圖1為本實用新型實施例提供的森林火災(zāi)現(xiàn)場撲救隊員生存環(huán)境安全監(jiān)測與報警裝置的示意圖。如圖1所示，該裝置主要包括:控制電路板，以及與該控制電路板相連的煙粒子濃度傳感器、CO濃度傳感器與電源部分；
[0036]其中，該控制電路板包括:STC單片機(jī)(或微處理器)、IXD顯示屏、一級報警LED燈組和二級報警LED燈組(LED燈組)以及蜂鳴器；
[0037]所述STC單片機(jī)的輸入端與煙粒子濃度傳感器及CO濃度傳