[实用新型]消防员烟热模拟训练系统步进跟踪装置

说明书

一、技术领域

本实用新型涉及一种用于消防模拟训练的装置，特别是人员实时位置的跟踪装置。

二、背景技术

目前，在消防模拟训练中，公知的跟踪方式是由在地板下的四个弹簧和八个上、下铜柱形成四个简单的压感开关产生TTL电平信号，由上位机通过采集装置进行捕捉，实现了对模拟火场环境中训练人员的跟踪。当训练人员踩踏地板时，弹簧被压缩，上、下的铜柱相接触，形成高电平信号；当地板处于自然状态时，形成低电平信号。采集装置采集在消防烟热训练系统中所有地板的电平信号，并且将这些信号传送给上位机，经过上位机的处理和判断确定训练人员的位置。但是，这样的设计有其不可避免的缺点：①很容易因地板与周围的支架配合不当，地板被卡住，造成四个简单的感应开关一直处于高电平状态，致使上位机的判断出现错误；②训练人员在踩踏地板时常常有突然下陷的感觉，很不舒服；③伴随着使用，产生了大量的噪声影响消防烟热训练系统整体的效果；④现有的采集装置在同一时间只能采集到一块地板产生的信号，也就是说现有的跟踪装置在同一时间只能对一个训练人员进行跟踪，如果多个训练人员同时训练会导致上位机跟踪的失控；⑤在训练现场上有些地方不适合设置压感开关，如圆筒通道、斜梯等。现有的步进跟踪装置没有在这些地方设置感应装置，造成步进跟踪装置在训练场中不能实现对训练过程的全程跟踪。

三、发明内容

本实用新型的目的是提供一种消防员烟热模拟训练系统步进跟踪装置。该步进跟踪装置不仅能完美解决上述五点缺失，而且其结构更合理，性能更强，运行更稳定，更能适应高温、高压和高强度的消防训练环境。

本实用新型采用的技术方案是：根据薄膜的特点，采用了薄膜碳浆印刷技术。上下两层印刷有碳浆的薄膜夹着薄并且布满规则小孔的海绵，与集成电路和继电器电连接，形成了相对复杂的压感开关。压感开关平铺在地板上，用胶进行粘合，四周用白钢的压条固定。当训练人员踩踏带有此压感开关的地板时，薄的海绵被压缩，两张薄膜通过海绵的小孔彼此接触，电流通过上下薄膜，经过MC1413P集成电路放大至触发继电器，产生压感I/O信号。在不适合设置压感开关的地方，设置光电开关。压感I/O信号和光电I/O信号被128路PCI采集卡所捕捉后，采集卡周期地将采集的信号传送到上位机中进行处理，显示训练人员的具体位置。上位机与打印机相连，不仅能实时跟踪训练人员，而且还可以计算训练成绩、管理训练成绩和训练人员资料、保管训练过程的记录、打印训练过程和成绩及修改训练路线。

本实用新型与现有步进跟踪装置相比较，其显著的效果在于：

(1)采用薄膜作为压感开关的基础，从结构上就避免了现有压感开关的不稳定因数。因薄膜柔软的特性，消除了现有感应开关的不舒适感和噪声。

(2)128路采集卡替换了现有的采集装置，本实用新型可以同时跟踪多个训练人员，并且跟踪的速度和准确程度有所提高。

(3)在不适合设置压感开关的地方，设置光电开关，使消防员烟热模拟训练系统步进跟踪装置完全全程跟踪在训练场中的训练人员。

(4)结构合理，性能强，运行稳定。

(5)在高温、高压和高强度的训练环境中也很耐用。据不完全统计，其在恶劣的环境下可以连续使用三年以上。

(6)压感开关外观美观，方便更换。

四、附图说明

图1是压感开关中四种薄膜结构图；

图2是压感开关电路原理图，图中1、下层薄膜；2、芯片；3、继电器；4、电源5V正极；5、上层薄膜；6、电源5V负极；

图3是步进跟踪流程图。

五、具体实施方式

在消防员烟热模拟训练系统步进跟踪装置中上位机可以监视PCI采集卡的状况，命令PCI采集卡工作，也可以通过采集卡对所有的压感开关和光电开关实时监控，还可以随时访问数据库和外部设备打印机。PCI采集卡可以采集压感开关和光电开关产生的信号，传送信号给上位机，也可以接受上位机的指令工作。上位机、PCI采集卡、压感开关、光电开关、数据库和打印机互相有机的结合，构成消防员烟热模拟训练系统步进跟踪装置。

在操作台内，设置1个稳压电源、12个端子排、120个接线端子。100个压感开关和10个光电开关被安装在训练现场。

在压感开关中薄膜的设计根据应用环境的不同产生出不同结构。(a)结构适用于训练现场的圆形关口；(b)适用于训练现场的普通地面；(c)适用于训练现场中地面上设置竖梯的环境；(d)适用于训练现场的圆形关口上设置竖梯的环境。