一种飞机灭火培训演示装置和方法与流程

本发明涉及灭火培训演示设备技术领域，特别是指一种飞机灭火培训演示装置和方法。

背景技术：

为了将飞机失事火灾的损失降到最小，实现高效快速的灭火及救援，消防救援人员通常会进行飞机灭火的培训，而真火实训成本较高，危险大，不便于进行灭火培训的教学和演示，而现有的教学方式，通常为ppt文字讲解，内容单一，不便于进行灭火操作的演示。

cn211461908u公开了一种飞机灭火系统教学实训装置，主要用于讲解飞机上灭火系统的工作原理，但是对于如何进行灭火，则并未有相应的演示。飞机火灾发生的位置不同，燃烧的材料不同，甚至飞机所处的环境，如风向、风力大小等不同，则需要进行的培训也不同，而现有的培训系统，则主要针对单一某种情形下的灭火培训，情景设计单一，进行演示的内容有限，不能全面的进行各种飞机火灾情境下的灭火培训演示。

技术实现要素：

本发明提出一种飞机灭火培训演示装置和方法，可模拟演示飞机不同位置着火以及火灾的大小，并配合场景内风向以及风力大小的模拟，进行灭火培训演示，增加演示的真实性。

本发明的技术方案是这样实现的：一种飞机灭火培训演示装置，包括演示台，演示台上设置有网格状坐标，演示台的边缘设置有可周向滑动的风向模拟机构，演示台上端的中部设置有飞机模型，飞机模型内部和外部均设置有多个第一火焰模型机构，飞机模型下侧的演示台上设置有用于模拟燃油渗漏火灾的第二火焰模型机构，演示台上还设置有多个可移动的消防车模型，消防车模型上设置有灭火剂输送管道，灭火剂输送管道与灭火机构通过可拆卸的快插机构相连，快插机构上设置有用于检测是否连接灭火剂输送管道的第一检测机构，风向模拟机构、灭火机构、第一火焰模型机构、第二火焰模型机构和第一检测机构均与主控制器相连。

进一步地，第一火焰模型机构和第二火焰模型机构均包括多个led灯和多个烟雾喷头，第二火焰模型机构还包括设置于演示台上的储液槽，led灯和烟雾喷头均设置于储液槽内，储液槽内还设置有进液口和排液口，进液口和排液口均与储水箱相连，烟雾喷头通过烟雾输送管与烟雾发生器相连，灭火机构包括多个灭火器，每个灭火器对应一种灭火剂。

进一步地，飞机模型包括机身，机身的两侧均设置有可拆卸的机翼，机身的头部设置有可拆卸的驾驶舱，机身的尾部设置有可拆卸的机尾，机身、驾驶舱和机尾上均设置有可打开的舱门或舷窗，舱门或舷窗上设置有用于检测门窗开关的第二检测机构，第二检测机构与主控制器相连。

进一步地，舱门或舷窗的一端为铰接端，另一端设置有用于卡装的插块，飞机模型上设置有与插块配合的插孔，第二检测机构包括滑动设置于插孔内的导电块，导电块一侧的插孔内设置有压缩弹簧，插块卡装于导电块另一侧的插孔内，插块两端的插孔内壁上均设置有导电片，导电片与主控制器相连。

进一步地，飞机模型下侧的演示台上固定有导轨，机身包括多个可拆卸相连的机壳，机壳、机翼、驾驶舱和机尾的下侧均设置有若干个支撑件，支撑件包括中空的伸缩杆，伸缩杆的下端滑动设置于导轨上，伸缩杆的上端设置有球形壳，球形壳内设置有中空的转动球壳，转动壳体的上端设置有磁吸板，下端设置有弧形孔，烟雾输送管为输送软管，输送软管一端与与烟雾发生器相连，另一端依次穿过伸缩杆、球形壳、弧形孔、转动球壳和磁吸板与烟雾喷头相连，导轨上设置有与便于烟雾输送管穿过的条形孔。

进一步地，快插机构包括下插接组件，下插接组件包括固定于演示台上的多个连接板，连接板上设置有与灭火器一一对应相连的下阀体，灭火剂输送管道上设置有与下阀体配合的上阀体，上阀体和下阀体均包括中空的壳体，壳体内固定有带有轴孔的密封板，壳体内滑动设置有阀门，阀门的一端为t型端，另一端滑动穿过密封板，且设置有限位块，密封板与t型端之间设置有支撑弹簧，阀门内设置有输送通道，阀门的侧壁上设置有与输送通道相通的通孔，通孔位于密封板靠近t型端的一侧。

进一步地，第一检测机构包括导电板，导电板固定于上阀体阀门的t型端，且位于t型端靠近弹簧的一侧，下阀体壳体内的两侧均设置有与导电板配合的导电线，导电线与主控制器相连。

进一步地，下阀体的壳体外侧固定有限位板，限位板的上端设置有弹性卡板，弹性卡板的上端设置有卡球，上阀体的壳体下端为锥形开口，上阀体的壳体上设置有与卡球配合的卡孔。

进一步地，还包括灭火培训演示系统，灭火培训演示系统包括用于显示火焰位置、火焰大小的火灾情景模拟模块，用于显示消防车位置的消防车布局模块，用于显示火灾现场风向、风力大小的风向模拟模块，用于显示使用的灭火剂种类以及使用顺序的灭火剂展示模块，用于展示飞机破拆位置的门窗破拆模块，以及灭火效果模拟模块。

一种飞机灭火培训演示装置的使用方法，包括以下步骤：

(1)将需要模拟的火焰位置以及大小输入火灾情景模拟模块，火灾情景模拟模块传递到主控制器，主控制器控制打开对应位置、设定数量的led灯和烟雾喷头；

(2)将需要模拟的风向、风力大小输入风向模拟模块，并传递至主控制器，将风向模拟机构沿演示台移动至设定的位置，主控制器控制风向模拟机构进行风力输出；

(3)根据火焰发生的位置以及大小、风向及风力大小，在演示台上布局消防车模型，并根据网格状坐标确定消防车模型的位置，在消防车布局模块输入消防车的位置；

(4)根据火焰发生的位置以及大小，将灭火剂输送管道的上阀体插入所需的灭火剂对应的下阀体内，同时该处灭火剂对应的第一检测机构电路导通并传递电信号至主控制器，然后在灭火剂展示模块进行显示；

(5)根据火焰发生的位置以及大小，进行舱门或舷窗的破拆，破拆后的门窗对应的第二检测机构电路导通并传递电信号至主控制器，然后在门窗破拆模块展示；

(6)灭火效果模拟模块会根据风向模拟模块、火灾情景模拟模块中模拟的风向和火灾对消防车的布局、灭火剂的选择及使用顺序以及门窗破拆位置进行评价，判读其是否合理，并在灭火效果模拟模块进行展示。

本发明的有益效果：

本发明的飞机灭火培训演示装置，即便于进行教学演示，也便于训练人员的操作训练，可模拟演示飞机不同位置着火以及火灾的大小，并配合场景内风向以及风力大小的模拟，进行灭火培训演示，增加演示的真实性；可根据模拟的飞机火灾情景，训练人员动手进行消防车布局、灭火剂种类的选择以及使用先后顺序的操作演示以及破拆位置的演示，配合灭火培训演示系统对演示效果进行评价，便于训练人员确定操作是否合适。

本发明的演示装置，飞机模型分为可拆卸的多个部位，配合各个部件下的支撑件，便于调整对应飞机部件的倾斜角度，更好地模拟飞机断裂的情形，也可根据需要，去除部分飞机模型部件，模拟飞机部件损毁的情况，从而更好地模拟不同情形下飞机的火灾情景；而支撑件的结构设计，便于烟雾输送管隐藏设置，避免烟雾输送管外露在演示台上，影响演示的效果，而转动球壳上弧形孔的设置，避免烟雾输送管影响转动球壳的正常转动。

本发明的快插机构，便于训练人员快速进行灭火剂输送管道与灭火器的连接，从而快速选择所需种类的灭火剂，同时配合第一检测机构实时检测所选的灭火剂种类并在灭火培训演示系统中显示；本发明的舱门或舷窗结构配合第二检测机构，便于实时检测所选的破拆位置并在灭火培训演示系统中显示。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明飞机灭火培训演示装置的主视图；

图2为图1的俯视图；

图3为本发明培训演示装置的结构框图；

图4为快插机构的结构示意图；

图5为第二检测机构的结构示意图；

图6为支撑件的结构示意图；

图7为led灯的电路结构示意图；

图8为灭火培训演示系统的结构框图。

演示台1，网格状坐标2，风向模拟机构3，输风杆4，出风孔5，第一火焰模型机构6，第二火焰模型机构7，消防车模型8，灭火剂输送管道9，灭火机构10，灭火器11，主控制器12，led灯13，烟雾喷头14，储液槽15，进液口16，排液口17，储水箱18，烟雾发生器19，机身20，机翼21，驾驶舱22，机尾23，插块24，插孔25，导电块26，压缩弹簧27，导电片28，导轨29，支撑件30，伸缩杆31，球形壳32，转动球壳33，磁吸板34，弧形孔35，下插接组件36，连接板37，下阀体38，上阀体39，壳体40，密封板41，阀门42，t型端43，限位块44，支撑弹簧45，输送通道46，通孔47，弹性卡板48，卡球49，卡孔50，导电板51，导电线52，火灾情景模拟模块53，消防车布局模块54，风向模拟模块55，灭火剂展示模块56，门窗破拆模块57，灭火效果模拟模块58。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1-3和7所示，一种飞机灭火培训演示装置，包括演示台1，演示台1的上端设有网格状坐标2，演示台1的边缘设置有可周向滑动的风向模拟机构3，演示台1上端的中部设置有飞机模型，风向模拟机构3包括演示台1的边缘周向滑动的输风杆4，输风杆4为中空结构，输送杆朝向演示台1的一侧沿竖向设有多个出风孔5，输送杆的下端与变频风机相连，通过变频风机向输风杆4内送风，经出风孔5排出，用于模拟风，通过沿演示台1移动输风杆4从而调整模拟的风向，变频风机与主控制器12相连，通过主控器调节输出风量，从而模拟不同大小的风。

飞机模型内部和外部均固定有多个第一火焰模型机构6，如飞机内部的驾驶舱22、客舱内部的前、中、后等多个位置以及机尾23内的客舱、油箱等等，飞机的外部如驾驶舱22的外侧、机尾23的外侧、机翼21、发动机、机身20外侧的前中后等多个位置等等。可以根据飞机内外容易发生火灾的位置进行布局。

飞机模型下侧的演示台1上设置有用于模拟燃油渗漏火灾的第二火焰模型机构7，演示台1上还设置有多个可移动的消防车模型8，消防车模型8上固定有多个灭火剂输送管道9，灭火剂输送管道9与灭火机构10通过可拆卸的快插机构相连，快插机构上设置有用于检测是否连接灭火剂输送管道9的第一检测机构，灭火机构10包括多个灭火器11，每个灭火器11对应一种灭火剂。通过第一检测机构用于监控灭火所选择的灭火剂以及选择灭火剂的先后顺序。

风向模拟机构3、灭火机构10、第一火焰模型机构6和第二火焰模型机构7和第一检测机构均与主控制器12相连，主控制器12为plc控制器。第一火焰模型机构6和第二火焰模型机构7均包括多个led灯13和多个烟雾喷头14，图7为led灯的电路连接结构示意图，烟雾喷头14的电路连接结构示意图与led灯相同，第二火焰模型机构7还包括设置于演示台1上的储液槽15，第二火焰模型机构7的led灯13和烟雾喷头14均固定于储液槽15内，储液槽15内还设置有进液口16和排液口17，进液口16和排液口17均与储水箱18相连，储水箱18内设置有输送泵，输送泵与进液口16相连，储水箱18位于演示台1的下侧，需要模拟油液泄漏引发的火灾时，将储水箱18内的水经输送泵经进液口16送至储液槽15内，模拟泄漏的油液，烟雾喷头14通过烟雾输送管与烟雾发生器19相连。

本实施例的使用方法：通过风向模拟机构3模拟风的大小和风向，根据需要模拟的火灾位置和大小，通过主控制器12打开对应位置、数量的led灯13和烟雾喷头14，通过烟雾喷头14和led灯13的配合模拟火焰，火焰及蔓延范围较大时，打开的led灯13和烟雾喷头14数量较多；如需要模拟燃油渗漏火灾时，火灾以及蔓延范围较大，则打开储液槽15内较多的led灯13和烟雾喷头14，若是火灾较小，只集中于飞机模型下侧，则只用打开飞机模型下侧的led灯13和烟雾喷头14；同理，若是模拟驾驶舱22内火灾，则只用打开驾驶舱22内的led和烟雾喷头14。

根据飞机模型发生火灾的位置以及模拟火灾的大小，选择合适的灭火剂以及确定灭火剂的使用顺序以及位置，如机身20内部发生火灾，则需要先用水对机身20外侧进行降温，然后再选择合适的灭火剂，该处的灭火剂包括灭火所需的水。

实施例2

本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，如图1、2和5所示，飞机模型包括机身20，机身20的两侧均设置有可拆卸的机翼21，机身20的头部设置有可拆卸的驾驶舱22，机身20的尾部设置有可拆卸的机尾23。该处的可拆卸相连可以为各个部件之间接口处的直接相抵，也可为现有常见的插接结构。机身20、驾驶舱22和机尾23上均设置有可打开的舱门或舷窗，舱门或舷窗上设置有用于检测门窗开关的第二检测机构，第二检测机构与主控制器12相连。

舱门或舷窗的一端为铰接端，另一端固定有用于卡装的插块24，舱门或舷窗的铰接端与飞机模型相连，飞机模型上设置有与插块24配合的插孔25，第二检测机构包括滑动设置于插孔25内的导电块26，导电块26一侧的插孔25内设置有压缩弹簧27，插块24卡装于导电块26另一侧的插孔25内，插块24两端的插孔25内壁上均设置有导电片28，导电片28与主控制器12相连。插块24为楔形结构，便于插块24插入导电块26上侧的插孔25内，同时挤压导电块26使压缩弹簧27进一步压缩，当打开某个舱门或舷窗，其对应的插块24从插孔25内拔出，压缩弹簧27带动导电块26移动至导电片28处，从而使该插孔25内的电路导通，主控制器12接收到电信号，用于检测打开的舱门或舷窗的位置，插块24为绝缘材料。

如1、2和6所示，飞机模型下侧的演示台1上固定有导轨29，机身20包括多个可拆卸相连的机壳，相邻机壳接口处的直接相抵，也可为现有常见的插接结构。机壳、机翼21、驾驶舱22和机尾23的下侧均设置有若干个支撑件30，支撑件30包括中空的伸缩杆31，伸缩杆31上螺纹连接有锁紧螺母，便于根据需要调节伸缩杆31的长度，从而调整对应部件的高度。

伸缩杆31的下端滑动套装于导轨29上，伸缩杆31的上端固定有球形壳32，球形壳32内设置有中空的转动球壳33，转动壳体40的上端固定有磁吸板34，下端设置有弧形孔35，烟雾输送管为输送软管，输送软管一端与与烟雾发生器19相连，另一端依次穿过伸缩杆31、球形壳32、弧形孔35、转动球壳33和磁吸板34与烟雾喷头14相连，导轨29上设置有与便于烟雾输送管穿过的条形孔。而将烟雾输送管穿过伸缩杆31，便于烟雾输送管隐藏设置，避免烟雾输送管外露在演示台1上，影响演示的效果，而转动球壳33上弧形孔35的设置，避免烟雾输送管影响转动球壳33的正常转动。

本实施例的使用方法：若是飞机模型的内部发生火灾，需要根据火灾的位置破拆舱门或舷窗，便于进行人员救援和灭火，当某一个舱门或舷窗打开时，对应的第二检测机构电路导通，便于主控制器12检测破拆舱门或舷窗的位置。

而飞机模型分成可拆卸的多部分，便于模拟飞机断裂情况的火灾，飞机断裂时，飞机内部的火灾处于开放式的环境。对飞机模型进行拆分，便于根据模拟的飞机断裂情况对各个部件进行调整：通过伸缩杆31调节各个部件的高度，通过沿球形壳32旋转转动球壳33，便于调整对应飞机部件的倾斜角度，更好地模拟飞机断裂的情形，也可根据需要，去除部分飞机模型部件，模拟飞机部件损毁的情况，从而更好地模拟不同情形下飞机的火灾情景。

实施例3

本实施例与实施例1或2基本相同，不同之处在于，如图4所示，快插机构包括下插接组件36，下插接组件36包括固定于演示台1上的多个连接板37，连接板37上设置有与灭火器11一一对应相连的下阀体38，灭火剂输送管道9上设置有与下阀体38配合的上阀体39，上阀体39和下阀体38均包括中空的壳体40，壳体40内固定有带有轴孔的密封板41，壳体40内滑动设置有阀门42，阀门42的一端为t型端43，另一端滑动穿过密封板41，且设置有限位块44，密封板41与t型端43之间设置有支撑弹簧45，阀门42内设置有输送通道46，阀门42的侧壁上设置有与输送通道46相通的通孔47，通孔47位于密封板41靠近t型端43的一侧。轴孔的内侧、t型端43的周侧外壁以及t型端43远离支撑弹簧45的一侧均固定有密封圈，确保灭火剂输送的密封性。采用该快插机构，上阀体和下阀体连接时自动处于导通状态，便于灭火剂的输送，而上阀体和下阀体分开时，上阀体和下阀体均处于自动关闭状态，避免上下阀体分开时，灭火剂外漏。

下阀体38的壳体40外侧固定有限位板，限位板的上端固定有弹性卡板48，弹性卡板48的上端固定有卡球49，上阀体39的壳体40下端为锥形开口，上阀体39的壳体40上设置有与卡球49配合的卡孔50。当上阀体39和下阀体38相连时，卡球49卡装于卡孔50内，需要将上阀体39和下阀体38分开时，向内按压卡球49，同时向上拔出上阀体39即可，操作简单方便。

第一检测机构包括导电板51，导电板51固定于上阀体39的阀门的t型端43，且位于t型端43靠近支撑弹簧45的一侧，下阀体38的壳体内的两侧均固定有与导电板51配合的导电线52，导电线52与主控制器12相连。

本实施例的使用方法：当上阀体39和下阀体38相连时，将上阀体39的阀门42插入下阀体38的壳体40内，卡球49经锥形开口进入上阀体39的壳体40内，卡球49到达卡孔50时经卡孔50伸出，实现上阀体39和下阀体38的连接，同时上阀体39阀门的t型端和下阀体38阀门的t型端相抵，上阀体39的阀门向上移动，下阀体38的阀门向下移动，上阀体39和下阀体38的通孔均穿过密封板41的轴孔，使上阀体39和下阀体38处于导通状态。而且导电板51位于导电线52的位置处，使两个导电线52处于导通状态，并发出电信号至主控制器12，便于主控制器12监控选择的灭火剂种类，同时通过主控器打开对应的灭火器11，通过灭火剂输送管道9进行灭火演示。

实施例4

本实施例与实施例1或2或3基本相同，不同之处在于，如图3和8所示，还包括灭火培训演示系统，灭火培训演示系统与主控制器12相连，灭火培训演示系统包括用于显示火焰位置、火焰大小的火灾情景模拟模块53，用于显示消防车位置的消防车布局模块54，用于显示火灾现场风向、风力大小的风向模拟模块55，用于显示使用的灭火剂种类以及使用顺序的灭火剂展示模块56，用于展示飞机破拆位置的门窗破拆模块57，以及灭火效果模拟模块58。

本实施例的使用方法：将需要模拟的火焰位置以及大小输入火灾情景模拟模块53，火灾情景模拟模块53传递到主控制器12，主控制器12控制打开对应位置、数量的led灯13和烟雾喷头14；将需要模拟的风向、风力大小输入风向模拟模块55，手动将输风杆4沿演示台1移动至设定的位置，同时主控制器12通过变频风机控制风力大小；根据火焰发生的位置以及大小、风向和风力大小，在演示台1上布局消防车模型8，并根据网格状坐标2确定消防车模型8的位置，在消防车布局模块54输入消防车的位置，根据火焰发生的位置以及大小，将灭火剂输送管道9的上阀体39插入所需的灭火剂对应的下阀体38内，同时该处灭火剂对应的第一检测机构电路导通并传递电信号至主控制器12，灭火剂的种类以及灭火剂的使用先后顺序通过主控制器12传递到灭火剂展示模块56进行显示，飞机上火灾发生的部位不同，则引起燃烧的材料不同，需要选择的灭火剂的种类也不同，而使用灭火剂的先后顺序，也会因火灾位置不同以及火焰大小不同而有调整；根据火焰发生的位置以及大小，进行舱门或舷窗的破拆(打开)，破拆后的门窗对应的第二检测机构电路导通并传递电信号至主控制器12，然后在门窗破拆模块57展示；灭火效果模拟模块58会根据风向模拟模块55、火灾情景模拟模块53中模拟的风向、火灾对消防车的布局、灭火剂的选择及使用顺序以及门窗破拆位置进行评价，判读其是否合理，并在灭火效果模拟模块58进行展示。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。