一种模拟毒气泄漏的训练装置及控制系统
技术领域
本实用新型涉及毒气泄漏的应急处理领域，尤其是一种模拟毒气泄漏的训练装置及控制系统。
背景技术
危险化学品事故的发生具有突然、扩散快速、持续时间长、危及面广的特点，如果没有及时、正确地进行事故处理，会造成二次灾害。近些年来，危险化学品的安全问题成为政府和人民普遍关注的问题，掌握危险化学品泄漏事故处理方法能有效降低事故造成的损失和影响。
危险化学品事故处理方法，是事故造成破坏后的一种应急措施，如何在染毒后第一时间实施有效措施，是危化品事故救援人员必备的专业技能。为了提高危化品事故救援人员应对出险现场的能力，平时需要进行各种模拟训练，目前，对于危险化学品泄漏事故处置训练基本上是通过理论学习和对泄漏实物进行测试，由于危险化学品的实毒训练难度较大，事故救援人员很少接触实毒，并且训练项目局限性大，没有能够进行真实、系统训练的专业模拟训练装置，事故救援人员的训练水平和训练效果难以保证，导致抢险救援作业效率不高且容易发生危险。
实用新型内容
针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种模拟毒气泄漏的训练装置及控制系统，该训练装置能够对事故救援人员的化学毒气泄漏应急处理能力进行真实、系统的实毒训练，以提高事故救援人员对毒气泄漏的应急处理能力。
为实现上述目的，本实用新型训练装置的技术方案如下：
一种模拟毒气泄漏的训练装置，包括密闭的毒气泄漏训练室，所述毒气泄漏训练室包括：供气装置，与所述供气装置出气口连通的压力变送器和气体分配器，与所述气体分配器连通的若干供气管；其中，所述压力变送器用于检测并存储供气压力值；每个所述供气管设置若干个漏气点，所述漏气点处设置毒气泄漏阀。
进一步，所述训练装置还包括过渡室，所述过渡室与所述毒气泄漏训练室连接，用于进入所述毒气泄漏训练室之前，进行毒气检测设备的调试。
进一步，所述供气装置包括若干套气源供给装置和汇流排，所述气源供给装置包括依次连接的气源瓶、减压器、调压阀、防爆电磁阀，所有所述防爆电磁阀与所述汇流排连接，所述汇流排的出气口与所述压力变送器和所述气体分配器连接。
进一步，所述毒气泄漏训练室还包括流量计，所述流量计连接在所述压力变送器和所述气体分配器之间。
进一步，所述训练装置还包括设置在所述毒气泄漏训练室外的控制面板，所述控制面板上设置气源压力表、输出压力表、压力变送器压力表、与所述调压阀连接的调压旋钮和与所述毒气泄漏阀连接的手柄；所述气源压力表用于监测所述气源瓶的供气压力；所述输出压力表设置于所述减压器和所述防爆电磁阀之间，用于监测减压后的气体压力；所述压力变送器压力表与压力变送器连接，用于监测调压后的气体压力；所述手柄用于开启和关闭毒气泄漏阀。
进一步，所述控制面板上还设置与所述流量计连接的流量调节钮，所述流量调节钮用于控制所述流量计的流量调节。
本实用新型的模拟毒气泄漏的训练装置，在进行毒气泄漏训练之前，由考核人员随机开启一个或多个毒气泄漏阀，然后通过开启供气装置，开始毒气泄漏的应急处理训练，开启供气装置的同时开始计时，当压力变送器测得的供气压力值大于或等于预设供气压力值时，压力变送器发送堵漏信号，持续发送堵漏信号的时长大于或等于预设保压时长时，停止计时，即说明受训人员堵漏成功。通过控制毒气泄漏阀、压力变送器的配合，使受训人员能够进行系统地实毒堵漏操作，并且记录受训人员堵漏的时间，在受训人员经过多次训练后，有利于提高受训人员的应对毒气泄漏的能力，减少堵漏所用时间。
本实用新型还提供了一种用于控制上述训练装置的控制系统，该控制系统包括上位机、PLC控制器和设置在所述毒气泄漏训练室内的第一交互屏，所述第一交互屏用于向所述PLC控制器发送开启信号，所述PLC控制器用于根据所述开启信号开启所述防爆电磁阀并开始计时，当所述供气压力值大于或等于预设供气压力值时，所述压力变送器向所述PLC控制器发送堵漏信号，当所述PLC控制器持续接收堵漏信号的时长大于或等于预设保压时长时，PLC控制器停止计时，并将计时时长发送给上位机。
进一步，所述上位机用于开启一套所述气源供给装置的气源瓶阀。
进一步，所述第一交互屏还用于向所述PLC控制器发送确认气体信号、第一计时信号和第一计时停止信号，所述PLC控制器还用于将所述确认气体信号和第一计时时长发送给所述上位机。
本实用新型的模拟毒气泄漏的控制系统实现对上述训练装置的自动控制，使毒气泄漏的训练过程更加流畅和智能。
附图说明
图1为本实用新型示例中模拟毒气泄漏的训练装置结构示意图；
图2为本实用新型示例中毒气泄漏训练室的结构示意图；
图3为本实用新型示例中毒气泄漏训练室的供气原理图；
图4为本实用新型示例中毒气泄漏训练室的控制面板结构示意图；
图5为本实用新型示例中气密检测室的结构示意图。
图中：
1、毒气泄漏训练室；2、过渡室；3、气密检测室；31、气密按钮；32、不气密按钮；33、气体释放托盘。
具体实施方式
为清楚地说明本实用新型的设计思想，下面结合示例对本实用新型进行说明。
为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的方案，下面结合本实用新型示例中的附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的示例仅仅是本实用新型的一部分示例，而不是全部的示例。基于本实用新型的中示例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下，所获得的所有其他实施方式都应当属于本实用新型保护的范围。
在本实施方式的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系均为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于区别类似的对象，而不能理解为特定的顺序或先后次序，应该理解这样的使用在适当情况下可以互换。
本实用新型的示例提供了一种模拟毒气泄漏的训练装置，如图1所示，包括：密闭的毒气泄漏训练室1，控制系统；
毒气泄漏训练室1包括：供气装置，与供气装置出气口连通的压力变送器和气体分配器，与气体分配器连通的若干供气管；如图3所示，供气装置包括若干套气源供给装置和汇流排，气源供给装置包括依次连接的气源瓶、减压器、调压阀、防爆电磁阀，所有防爆电磁阀与汇流排连接，汇流排的出气口与压力变送器和气体分配器连接，其中，压力变送器用于检测并存储供气压力值；毒气泄漏训练室1还包括流量计，流量计连接在压力变送器和气体分配器之间，本示例中的流量计为转子流量计。在本示例中供气装置包括5套气源供给装置，图3中的气体1、气体2、气体3、气体4和空气分别对应有5个气源瓶，气体1、气体2、气体3和气体4为不同的毒气，气体分配器包括图3中的一拖三分配器和与其出气口连接的一拖十分配器，这样将气体分为30路向图2中的供气管供气。
如图2所示，每个供气管设置若干个漏气点，漏气点处设置毒气泄漏阀。在本示例中一种设置30个漏气点，相应地，毒气泄漏阀也对应设置30个。30个泄漏点包括的泄漏类型包括砂眼泄漏、管道破裂、弯头泄漏、法兰泄漏和阀体泄漏。图中，漏点7和30是法兰泄漏，漏点9、13和28为阀体泄漏。
如图4所示，毒气泄漏训练室1包括设置在毒气泄漏训练室1外的控制面板，控制面板上设置气源压力表、输出压力表、压力变送器压力表、与调压阀连接的调压旋钮、与所述流量计连接的流量调节钮和与毒气泄漏阀连接的手柄；图中，5个气源压力表分别用于监测气体1、气体2、气体3、气体4和空气气源瓶的供气压力；输出压力表设置于减压器和防爆电磁阀之间，用于监测上述不同气体经过减压后的气体压力，同理输出压力表的个数也是5个；压力变送器压力表与压力变送器连接，用于监测经过调压后的气体压力；流量调节钮用于控制流量计进行流量调节；手柄用于开启和关闭毒气泄漏阀。
控制系统用于开启供气装置的同时开始计时，当供气压力值大于或等于预设供气压力值时，压力变送器向控制系统发送堵漏信号，控制系统持续接收堵漏信号的时长大于或等于预设保压时长时，控制系统停止计时。具体地，控制系统包括上位机、PLC控制器和设置在毒气泄漏训练室1内的第一交互屏，第一交互屏用于向PLC控制器发送开启信号，PLC控制器用于根据开启信号开启防爆电磁阀并开始计时，当PLC控制器持续接收堵漏信号的时长大于或等于预设保压时长时，PLC控制器停止计时，并将计时时长发送给上位机。本示例中预设保压时长可以是15~30S。第一交互屏还用于向PLC控制器发送确认气体信号、第一计时开始信号和第一计时停止信号，PLC控制器还用于将确认气体信号发送给上位机，以及将第一计时开始信号和第一计时停止信号之间的第一计时时长发送给上位机，PLC控制器能够记录多组第一计时时长并发送给上位机。
在毒气泄漏训练室1内进行有毒气体泄漏训练之前，关闭所有的毒气泄漏阀，开启防爆电磁阀，压力变送器记录检测并存储此时的供气压力值，该供气压力即为预设供气压力值，也就是管路未发生泄漏时的气体压力值，确定预设供气压力值可以在使用该训练设备前在设备调试的过程中进行，可以通过控制系统开启防爆电磁阀进行确定，也可以手动开启防爆电磁阀进行确定。在该训练设备的使用过程中，每次仅进行一种毒气泄漏的训练，因此，训练过程中欲采用哪种毒气，便可在设备调试的过程中确定哪种毒气的预设供气压力值。
在受训人员进入毒气泄漏训练室1之前，考核人员根据考核需要选择开启若干个毒气泄漏阀；考核人员通过上位机选择开启上述4种毒气之一的气源瓶瓶阀，具体由上位机向PLC控制器发送开启一种毒气的气源瓶瓶阀命令，由PLC控制器控制相应的瓶阀开启，同时，处于在上位机上其余的三种毒气气源屏瓶阀按钮处于被锁定的状态。
在训练开始时，受训人员进入毒气泄漏训练室1，受训人员通过控制系统开启供气装置进行供气，本示例中的第一交互屏为触摸屏，受训人员通过第一交互屏用于向PLC控制器发送开启信号，PLC控制器用于根据开启信号开启需要进行训练的防爆电磁阀（控制气体1、气体2、气体3或气体4的防爆电磁阀），并开始计时，当压力变送器检测到供气压力值大于或等于预设供气压力值时，压力变送器向PLC控制器发送堵漏信号，PLC控制器控制系统持续接收堵漏信号的时长大于或等于预设保压时长时，停止计时，控制系统得到的计时时长即为受训人员成功进行管道堵漏处理的时长。若经过一较长的预设时长，受训人员仍没有完成堵漏操作，考核人员通过上位机控制PLC控制器将泄漏毒气的瓶阀关闭。
在完成堵漏操作后，受训人员可点击第一交互屏上的“下一步”按钮，进入确认气体的考核项目，同时，将堵漏处理的时长发送给上位机，上位机根据堵漏处理的时长自动给受训人员评分，或者，监控上位机的考核人员根据该堵漏处理的时长手动给受训人员评分。在毒气泄漏训练室1内还可以安装监控探头，考核人员根据对监控探头传送到上位机的视频图像，结合受训人员堵漏处理的时长和堵漏操作使用的用具以及操作的规范性进行评分。此时屏幕上出现若干种有毒气体选项，受训人员采用自身携带的仪器确认泄漏的气体并触摸第一交互屏进行选择， PLC控制器将受训人员选择的确认气体信号发送给上位机，由上位机自动评分或由监测上位机的考核人员进行评分。
在完成确认气体的操作后，第一交互屏上显示采集样品的考核项目，受训人员点击开始采集后，PLC控制器开始计时，同时，受训人员可进行样品的采集，当样品采集结束后，受训人员点击采集结束，PLC控制器停止计时，并将该采集毒气样品的时长上传给上位机，上位机可根据采集毒气样品的时长自动给受训人员评分，或者，由监测上位机的考核人员通过监控探头上传给上位机采集毒气样品的视频图像结合该毒气采样的时长对受训人员进行评分。
在完成毒气样品采集操作后，受训人员可点击第一交互屏上的“下一步”按钮进行染毒受训准备室洗消考核目，受训人员点击开始处理后，便开始洗消，PLC控制器开始计时，受训人员采用自身携带的仪器进行检测，满足洗消成功的条件，例如，毒气泄漏训练室1中的浓度小于预设值，洗消结束，受训人员可点击第一显示屏上的“侦检合格”按钮，PLC控制器停止计时。
受训人员点击第一交互屏上的“下一步”按钮，进入训练考核完成界面，并将洗消操作的时长上传给上位机，由监测上位机的考核人员通过监控探头上传给上位机的洗消操作的视频图像结合洗消操作的时长对受训人员进行评分，其中，通过洗消操作的视频图像，受训人员可以通过自身携带的仪器将洗消操作的洗消结果展示给考核人员。
受训人员点击第一交互屏上的“作业完成”按钮后，毒气泄漏训练室1中的有毒气体泄漏训练完成，第一交互屏重置到开始训练时的界面。上位机得到有毒气体泄漏训练评分界面并得出受训人员的总分，并且可以将受训人员的姓名输入到该评分界面，保存受训人员的有毒气体泄漏训练考核结果，生成EXCEL表格。
上述的训练项目中，可以将采集样品的考核项目和确认气体的考核项目的顺序进行调换。
在受训人员进入毒气泄漏训练室1之前，还要进行以下三项基本训练：
（1）空气呼吸器佩戴过程考核
①空气呼吸器检查过程考核：在毒气泄漏训练室1外的受训准备室内安装摄像头、交互屏和扩音设备，考核人员通过交互屏或扩音设备通知受训人员待考核的项目后，例如，待考核的项目为上述的毒气泄漏训练室1内的一系列训练，受训人员选用空气呼吸器类型，考核人员根据摄像头传送给上位机的视频，对受训人员检查空气呼吸器的过程进行评分，并可将评分结果输入到上位机的训练考核界面。
②佩戴时间考核：考核人员通过摄像头传送给上位机的视频观看受训人员空气呼吸器佩戴过程，记录受训人员的佩戴时间，由考核人员进行评分后将评分结果输入到训练考核界面，或者，考核人员将佩戴时间输入到训练考核界面后，由上位机进行评分。
③佩戴过程考核：考核人员通过摄像头传送给上位机的视频观看受训人员佩戴空气呼吸器过程，根据训练考核界面内佩戴技术要点对受训人员的佩戴空气呼吸器的操作进行评分，并输入训练考核界面。
（2）重型防护服佩戴过程考核
①在毒气泄漏训练室1外的受训准备室内安装摄像头、交互屏和扩音设备，考核人员通过交互屏或扩音设备通知受训人员待考核的项目后，例如，待考核的项目为上述的毒气泄漏训练室1内的一系列训练，受训人员选检查重型防护服，考核人员根据摄像头传送给上位机的视频，对受训人员检查检查重型防护服的过程进行评分，并可将评分结果输入到上位机的训练考核界面。
②穿戴时间考核：考核人员通过摄像头传送给上位机的视频观看受训人员穿戴重型防护服过程，记录受训人员的穿戴时间，由考核人员进行评分后将评分结果输入到训练考核界面，或者，考核人员将穿戴时间输入到训练考核界面后，由上位机进行评分。
③穿戴过程考核：考核人员通过摄像头传送给上位机的视频观看受训人员穿戴重型防护服过程，根据训练考核界面内佩戴技术要点对受训人员的穿戴重型防护服过程进行评分，并输入训练考核界面。
（3）气密检测
受训人员进入气密检测室3内进行气密检测，气密检测室3的结构如图5所示，气密检测室3内设置气密按钮31和不气密按钮32，受训人员站立接受检测，如果有不气密的状况，受训人员按不气密按钮32后迅速撤离气密检测室3；如果气密良好，受训人员按气密按钮31后进入下一个训练环节，受训人员进行按下气密按钮或不气密按钮后，其相应的信号均会发送给上位机，由上位机进行评分，例如，按下气密按钮为满分，按下不气密按钮为零分。在气密检测室3内通常通过气体释放托盘33通入脱毒的氯化钴气体，其具有浓烈的臭味，在不气密时受训人员会闻到该气体的味道。
需要说明的是，供气装置中的空气气源瓶，用于对经过其他毒气训练后的管路进行洗消和清洁操作，关好其他气源阀后，开启空气的气源瓶阀，并开启该套气源供气装置的防爆电磁阀，用空气对图2中的管路进行洗消。
最后，可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的原理和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。
