[实用新型]城市公共安全多灾种次生衍生耦合仿真演示装置

说明书

技术领域

本实用新型属于公共安全仿真技术领域，特别涉及一种城市公共安全多灾种次生衍生耦合仿真演示装置及方法。 

背景技术

公共安全的重点在城市。安全是现代化城市的第一要素，城市安全保障受到政府、社会和公众的普遍高度重视。公共安全科技是有效应对突发事件、提升应急能力的有效支撑，而城市公共安全研究设施是发展城市公共安全科技的必要手段。我国用于城市公共安全研究的综合实验设施缺乏，对于研究城市公共安全与应急技术的综合性、全局性和共性的科学问题非常不利。当前城市公共安全突发事件影响范围广，呈现出复杂的灾害次生衍生、相互耦合的特点。现有的公共安全实验装置多以小范围单灾害实验为主，难以实现对城市整体范围内多种灾害次生衍生以及相互耦合作用的实验。如果搭建纯实体的多灾种耦合实验装置，不仅多灾种的耦合情景和承灾体破坏形式极难再现，也需要昂贵的建设费用和维护费用。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种城市公共安全多灾种次生衍生耦合仿真演示装置。 

本实用新型所述演示装置的结构包括动态沙盘、投影设备及控制系统三部分。 

动态沙盘上设置城市模型，在动态沙盘的内部设置位置可移动的升降机、震动仪；动态沙盘上设置震动测试仪、风扇、风速仪、摄像头； 

投影设备分为动态沙盘投影仪、三维动画投影机和水平投影屏三部分，多个动态沙盘投影机位于动态沙盘的上方，由上至下投影至动态沙盘上；水平投影屏竖直放置于动态沙盘的一侧，三维动画投影机与水平投影屏位置相对，位于动态沙盘的另一侧；  

控制系统分别与投影设备、升降机、震动仪、震动测试仪、风速仪摄像头、触摸一体机连接，通过触摸一体机进行控制信号的输入。 

所述风扇为适用于电脑CPU的智能 F-128 型风扇；所述风速计为CEM感应式风速计DT-8880，测量分辨率为0.01m/s。 

所述摄像头为罗技Logitech HD C310 720p高清摄像头。 

所述动态沙盘投影仪采用四通道投影采用三洋 xm1500投影仪，其参数为1024×768像素分辨率、600流明和2000:1对比度。 

所述触摸一体机采用Dell U2410 24寸宽屏电阻触摸显示器。 

本实用新型的有益效果为： 

通过实体物理模型与虚拟三维影像相结合的基于三屏（实体物理沙盘模型、信息屏和触摸屏）联动方式实现对城市多种突发事件及其耦合情况下的发生、发展规律进行的实验和数值模拟结果进行演示，实现灾害场景模拟再现、监测监控、信息传递、信息接入、预测预警、决策控制等环节的动态展示，并为灾害重现、风险评估、情景推演、预案演练、教育培训等提供直观可视化的表现手段。通过本实验装置，可为研究突发事件危险性、承灾载体脆弱性和应急管理有效性提供有力的理论技术支撑。 

附图说明

图1为本实用新型所述装置的结构示意图。 

图中标号： 

1-动态沙盘；2-城市模型；3-升降机；4-震动仪；5-动态沙盘投影仪；6-三维动画投影机；7-水平投影屏；8-触摸一体机。 

具体实施方式

本实用新型提供了一种城市公共安全多灾种次生衍生耦合仿真演示装置，下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。 

如图1所示，该演示装置包括动态沙盘1、投影设备及控制系统三部分。动态沙盘1上设置城市模型2，在动态沙盘1的内部设置位置可移动的升降机3、震动仪4；动态沙盘1上设置震动测试仪、风扇、风速仪、摄像头。投影设备分为动态沙盘投影仪5、三维动画投影机6和水平投影屏7三部分，多个动态沙盘投影机5位于动态沙盘1的上方，由上至下投影至动态沙盘1上；水平投影屏7竖直放置于动态沙盘1的一侧，三维动画投影机6与水平投影屏7位置相对，位于动态沙盘1的另一侧。控制系统分别与投影设备、升降机3、震动仪4、震动测试仪、风速仪、摄像头、触摸一体机8连接，通过触摸一体机8进行控制信号的输入。 

动态沙盘1上设置复杂城市物理模型，是开展城市公共安全突发事件综合实验的载体和平台，包括多种城市要素。如：楼房、公路、铁路、桥梁、隧道、山体、河流、大坝、发电站、厂房、石油罐区、医院、消防站、加油站、应急指挥中心、大型场馆、避难所、电网、城市地下水，天然气网等生命线系统、城市地铁、汽车、列车等。 

使用所述装置进行演示时，按如下步骤进行： 

（a）建立实体模型：