用于校園安全知識普及的消防安全知識宣講演示裝置的制作方法

本發明設計一種演示裝置，具體涉及一種用于校園安全知識普及的消防安全知識宣講演示裝置。

背景技術：
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消防安全是任何單位、企業、機構及家庭都應首要重視的完全問題，在采取一系列消防預防措施后，每年仍有諸多消防事故發生，對于意外發生的火災，我們無法進行準確及有效的預測，這一環節無法控制和改變。但在發生火災后，我們可以通過事先進行的消防安全知識宣講或消防演習中獲得的自救知識及信息進行逃生自救，這一環節是我們可以通過人為干預來有望得到改變或妥善處理的，對于成年人來說，由于其知識量和社會經驗比較豐富，在遇到火災時會最大程度上進行逃生自救，而對于知識量和生活經驗較為匱乏的學生來說，在遇到火災時，大部分學生則沒有逃生自救意識和能力。因此，在學校向學生普及消防安全知識極為重要，通過宣講消防安全知識讓學生了解火災現場的狀況及逃生自救的方法和手段。目前，消防安全知識在大多數學校的每個學期都會由校方安排消防員進行普及，消防安全知識的宣講主要是通過口述或借助多媒體輔助講解，這種宣講方式枯燥乏味也不生動，學生接受起來比較困難，極大地影響了消防安全知識宣講的效果。故此，設計一種宣講生動、演示效果好及試驗準確的用于校園安全知識普及的消防安全知識宣講演示裝置是十分必要的。

在火災現場對人造成的嚴重傷害主要分為下面幾種情況：一是熱損傷，吸入的干熱或濕熱空氣直接造成呼吸道粘膜、肺實質的損傷；二是窒息，因缺氧或吸入窒息劑引起窒息是火災中常見的死亡原因，由于在燃燒過程中，尤其是密閉環境中，大量的氧氣被急劇消耗，而產生高濃度的二氧化碳，可使傷員窒息。另一方面，含碳物質不完全燃燒，可產生一氧化碳，含氮物質不完全燃燒可產生氰化氫，兩者均為強力窒息劑，吸入人體后可引起氧代謝障礙，導致窒息；三是化學損傷，火災煙霧中含有大量的粉塵顆粒和各種化學性物質，這些有害物質可通過局部刺激或吸收引起呼吸道粘膜的直接損傷和廣泛的全身中毒反應。

技術實現要素：
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本發明彌補和改善了上述現有技術的不足之處，提供了一種結構設計合理、演示效果直觀、演示范圍廣泛、操作簡單、安全可靠、實用性強的一種用于校園安全知識普及的消防安全知識宣講演示裝置，可以在初中、高中及大學校園內大規模地推廣和使用。

本發明采用的技術方案為：一種用于校園安全知識普及的消防安全知識宣講演示裝置，包括輪子、框架、推手及玻璃箱，玻璃箱固定于框架頂部，玻璃箱通過防火板和實驗插板分成第一演示腔、第二演示腔及第三演示腔；第一演示腔內設有點火器和進氣管，進氣管通過匯管與二氧化碳連接管和氧氣連接管連接，二氧化碳連接管與二氧化碳氣罐連接，氧氣連接管與氧氣罐連接，第一演示腔左側設有第一排風管，第一排風管與排風機連接，第一演示腔后側設有吸塵管，吸塵管與吸塵器連接，第一演示腔頂部設有放料孔，放料孔與密封蓋螺紋連接；所述的第二演示腔內設有托架，托架上設有二氧化碳濃度傳感器和氧氣濃度傳感器，第二演示腔頂部設有矩形密封蓋，矩形密封蓋上設有密封圍板，密封圍板位于裝有細沙的矩形環腔內；所述的第三演示腔和第二演示腔內設有有毒氣體檢測儀，第三演示腔右側設有第二排風管，第二排風管通過三通與排風機連接；所述的實驗插板上設有方孔，方孔兩側通過圖釘固定有兩塊濕毛巾；所述的框架內設有顯示屏，顯示屏兩側設有設備箱，左側設備箱內計算機主機，框架兩側設有音箱；所述的排風機和吸塵器位于左側的設備箱內，二氧化碳氣罐和氧氣罐位于右側的設備箱內；所述的第一排風管、第二排風管、二氧化碳連接管及氧氣連接管上設有球閥。

所述的玻璃箱采用耐高溫玻璃制成。

所述的顯示屏后側設有物品擺放架，物品擺放架上方設有話筒。

所述的二氧化碳濃度傳感器和氧氣濃度傳感器分別為三個，且成組布置于第二演示腔的上部、中部及下部。

所述的密封圍板頂部為楔面設計，密封圍板通過端部的楔面插入到矩形環腔的細沙內，矩形環腔位于第二演示腔頂部矩形孔的周圍。

所述的計算機主機通過電纜分別與顯示屏、二氧化碳濃度傳感器、氧氣濃度傳感器及有毒氣體檢測儀連接。

所述的防火板和實驗插板分別安裝于玻璃箱內壁上對稱分布的凹槽滑道上，防火板上設有均勻分別的過煙孔，防火板頂部設有密封膠條。

該演示裝置的演示方法和步驟為：

步驟一、將用于演示的阻燃物通過放料口放入第一演示腔底部，并旋蓋密封蓋，同時將防火板插好，按下點火器的點火按鈕，觀察阻燃物是否被點燃，若沒有被點燃，則緩慢打開氧氣連接管上的球閥向第一演示腔輸送氧氣，再次觀察阻燃物是否被點燃，取出未燃燒或未燃盡的材料，依次更換其它材料并重復上述步驟分別進行演示實驗，以此來演示生活中常見的各種阻燃物材料是否真正能夠阻燃，以及在高濃度氧氣環境下和正常氧氣濃度下各種阻燃物的阻燃性能；

步驟二、取出步驟一沒有燃燒的材料，將進行演示的各類易燃物通過放料口放入第一演示腔底部，并旋蓋密封蓋，同時將防火板插好，使用點火器點燃易燃物，易燃物被點燃后打開第一排風管上的球閥及排風機，觀察易燃物的燃燒情況，兩分鐘后緩慢打開氧氣連接管上的球閥向第一演示腔內輸送氧氣，觀察在氧氣濃度增加的情況下易燃物的燃燒速度，一分鐘后關閉氧氣連接管上的球閥，緩慢打開二氧化碳連接管上的球閥，觀察易燃物在低氧情況下的燃燒速度直至熄滅，取出未燃燒或未燃盡的材料，依次更換其它材料并重復上述步驟分別進行演示實驗，以此來演示生活中常見的各種易燃物材料的易燃狀況，以及在高濃度氧氣和高濃度二氧化碳環境下易燃物的燃燒速度；

步驟三：關閉二氧化碳連接管和氧氣連接管上的球閥，打開吸塵器，通過吸塵管吸除第一演示腔內的雜物及灰塵，待排風機排風五分鐘后關閉排風機；

步驟四：將托架、二氧化碳濃度傳感器、氧氣濃度傳感器及有毒氣體檢測儀通過第二演示腔頂部的矩形孔放入到第二演示腔和第三演示腔內，將矩形密封蓋上的密封圍板插入到裝有細沙的矩形環腔內，并檢查細沙的密封狀況，將固定有雙層濕毛巾的實驗插板插入到滑道內，打開計算機主機、顯示屏、二氧化碳濃度傳感器、氧氣濃度傳感器及有毒氣體檢測儀；

步驟五：將塑料板、泡沫板、橡膠板及室內裝飾材料的廢料通過放料口放入第一演示腔底部，并旋蓋密封蓋，同時將防火板插好，使用點火器點燃上述廢料，在廢料燃燒的過程中觀察廢料的燃燒情況，通過微調氧氣連接管上的球閥向第一演示腔輸送微量氧氣，其氧氣量僅能保證廢料能夠持續燃燒，打開排風機，通過微調第二排風管上的球閥，使得煙氣由第一演示腔緩慢向第三演示腔流動；廢料燃燒后產生的煙氣通過防火板上的過煙孔進入第二演示腔內，第二演示腔內的三組二氧化碳濃度傳感器和氧氣濃度傳感器能夠分別測量第二演示腔上、中及下的二氧化碳濃度和氧氣濃度，第二演示腔內的有毒氣體檢測儀則可檢測有毒氣體的含量，上述測得的數據傳輸至計算機主機上，并通過顯示屏顯示，以此來實驗和演示在發生火災時，封閉空間內不同高度層的氧氣濃度以及有毒氣體的含量；第二演示腔內的煙氣通過實驗插板進入第三演示腔內，煙氣經過雙層的濕毛巾過濾后的有毒氣體含量通過第三演示腔內的有毒氣體檢測儀進行檢測，并與第二演示腔內有毒氣體的含量進行對比；在上述廢料燃燒的過程中，以十秒為一個節點，記錄每個儀器檢測的數值，廢料持續燃燒的時間不少于三分鐘；

步驟六：待步驟五的廢料燃盡后，取出實驗插板，觀察濕毛巾上附著的粉塵及濕毛巾顏色的變化，以此來演示在遇到火災時，通過濕毛巾或其它濕透的織物能夠有效的減少火場有毒煙霧和有毒顆粒的吸入，整理各項數據及記錄，并針對每十秒第二演示腔和第三演示腔內所檢測的數據進行分析和講解時間對于消防救援的重要性。

本發明的有益效果：結構設計合理，演示效果直觀，演示范圍廣泛，操作簡單，安全可靠，實用性強，可以在初中、高中及大學校園內大規模地推廣和使用。第一演示腔用于來演示生活中常見的各種阻燃物材料是否真正能夠阻燃，以及在高濃度氧氣環境下和正常氧氣濃度下各種阻燃物的阻燃性能，以及演示生活中常見的各種易燃物材料的易燃狀況，以及在高濃度氧氣和高濃度二氧化碳環境下易燃物的燃燒速度，以此讓學生了解生活中那些物質易燃和阻燃，對于在易燃物品較多的環境里應該特別注意防火，比如在參觀用易燃物制作的手工藝品展會等現場時，就要特別注意火災的防范以及觀察逃生路線等；第二演示腔用于實驗和演示在發生火災時，封閉空間內不同高度層的氧氣濃度以及有毒氣體的含量，針對上述的危險情況可以宣傳必要的火災現場逃生方法或手段；第三演示腔用來演示濕毛巾對火災現場進行自救的重要性，宣講時可以以濕毛巾為例進行講解其它可以代替濕毛巾的物品或其它實用的自救方法或手段。

附圖說明：

圖1是本發明的結構示意圖。

圖2是本發明中矩形密封蓋的結構示意圖。

圖3是本發明中實驗插板的結構示意圖。

具體實施方式：

參照各圖，一種用于校園安全知識普及的消防安全知識宣講演示裝置，包括輪子24、框架25、推手20及玻璃箱19，玻璃箱19固定于框架25頂部，玻璃箱19通過防火板6和實驗插板14分成第一演示腔2、第二演示腔12及第三演示腔16；第一演示腔2內設有點火器36和進氣管32，進氣管32通過匯管與二氧化碳連接管35和氧氣連接管34連接，二氧化碳連接管35與二氧化碳氣罐23連接，氧氣連接管34與氧氣罐22連接，第一演示腔2左側設有第一排風管1，第一排風管1與排風機29連接，第一演示腔2后側設有吸塵管5，吸塵管5與吸塵器28連接，第一演示腔2頂部設有放料孔3，放料孔3與密封蓋4螺紋連接；所述的第二演示腔12內設有托架13，托架13上設有二氧化碳濃度傳感器9和氧氣濃度傳感器10，第二演示腔12頂部設有矩形密封蓋8，矩形密封蓋8上設有密封圍板37，密封圍板37位于裝有細沙7的矩形環腔11內；所述的第三演示腔16和第二演示腔12內設有有毒氣體檢測儀17，第三演示腔16右側設有第二排風管18，第二排風管18通過三通與排風機29連接；所述的實驗插板14上設有方孔38，方孔38兩側通過圖釘40固定有兩塊濕毛巾39；所述的框架25內設有顯示屏26，顯示屏26兩側設有設備箱31，左側設備箱31內計算機主機27，框架25兩側設有音箱30；所述的排風機29和吸塵器28位于左側的設備箱31內，二氧化碳氣罐23和氧氣罐22位于右側的設備箱31內；所述的第一排風管1、第二排風管18、二氧化碳連接管35及氧氣連接管34上設有球閥33；所述的玻璃箱19采用耐高溫玻璃制成；所述的顯示屏26后側設有物品擺放架，物品擺放架上方設有話筒；所述的二氧化碳濃度傳感器9和氧氣濃度傳感器10分別為三個，且成組布置于第二演示腔12的上部、中部及下部；所述的密封圍板37頂部為楔面設計，密封圍板37通過端部的楔面插入到矩形環腔11的細沙7內，矩形環腔11位于第二演示腔12頂部矩形孔的周圍；所述的計算機主機27通過電纜分別與顯示屏26、二氧化碳濃度傳感器9、氧氣濃度傳感器10及有毒氣體檢測儀17連接；所述的防火板6和實驗插板14分別安裝于玻璃箱19內壁上對稱分布的凹槽滑道15上，防火板6上設有均勻分別的過煙孔，防火板6頂部設有密封膠條。

該演示裝置的演示方法和步驟為：

步驟一、將用于演示的阻燃物通過放料口3放入第一演示腔2底部，并旋蓋密封蓋4，同時將防火板6插好，按下點火器36的點火按鈕，觀察阻燃物是否被點燃，若沒有被點燃，則緩慢打開氧氣連接管34上的球閥33向第一演示腔2輸送氧氣，再次觀察阻燃物是否被點燃，取出未燃燒或未燃盡的材料，依次更換其它材料并重復上述步驟分別進行演示實驗，以此來演示生活中常見的各種阻燃物材料是否真正能夠阻燃，以及在高濃度氧氣環境下和正常氧氣濃度下各種阻燃物的阻燃性能；

步驟二、取出步驟一沒有燃燒的材料，將進行演示的各類易燃物通過放料口3放入第一演示腔2底部，并旋蓋密封蓋4，同時將防火板6插好，使用點火器36點燃易燃物，易燃物被點燃后打開第一排風管1上的球閥33及排風機29，觀察易燃物的燃燒情況，兩分鐘后緩慢打開氧氣連接管34上的球閥33向第一演示腔2內輸送氧氣，觀察在氧氣濃度增加的情況下易燃物的燃燒速度，一分鐘后關閉氧氣連接管34上的球閥33，緩慢打開二氧化碳連接管35上的球閥33，觀察易燃物在低氧情況下的燃燒速度直至熄滅，取出未燃燒或未燃盡的材料，依次更換其它材料并重復上述步驟分別進行演示實驗，以此來演示生活中常見的各種易燃物材料的易燃狀況，以及在高濃度氧氣和高濃度二氧化碳環境下易燃物的燃燒速度；

步驟三：關閉二氧化碳連接管35和氧氣連接管34上的球閥33，打開吸塵器28，通過吸塵管5吸除第一演示腔2內的雜物及灰塵，待排風機29排風五分鐘后關閉排風機29；

步驟四：將托架13、二氧化碳濃度傳感器9、氧氣濃度傳感器10及有毒氣體檢測儀17通過第二演示腔12頂部的矩形孔放入到第二演示腔12和第三演示腔16內，將矩形密封蓋8上的密封圍板37插入到裝有細沙7的矩形環腔11內，并檢查細沙7的密封狀況，將固定有雙層濕毛巾39的實驗插板14插入到滑道內，打開計算機主機27、顯示屏26、二氧化碳濃度傳感器9、氧氣濃度傳感器10及有毒氣體檢測儀17；

步驟五：將塑料板、泡沫板、橡膠板及室內裝飾材料的廢料通過放料口3放入第一演示腔2底部，并旋蓋密封蓋4，同時將防火板6插好，使用點火器36點燃上述廢料，在廢料燃燒的過程中觀察廢料的燃燒情況，通過微調氧氣連接管34上的球閥33向第一演示腔2輸送微量氧氣，其氧氣量僅能保證廢料能夠持續燃燒，打開排風機29，通過微調第二排風管18上的球閥33，使得煙氣由第一演示腔2緩慢向第三演示腔16流動；廢料燃燒后產生的煙氣通過防火板6上的過煙孔進入第二演示腔12內，第二演示腔12內的三組二氧化碳濃度傳感器9和氧氣濃度傳感器10能夠分別測量第二演示腔12上、中及下的二氧化碳濃度和氧氣濃度，第二演示腔12內的有毒氣體檢測儀17則可檢測有毒氣體的含量，上述測得的數據傳輸至計算機主機27上，并通過顯示屏26顯示，以此來實驗和演示在發生火災時，封閉空間內不同高度層的氧氣濃度以及有毒氣體的含量；第二演示腔12內的煙氣通過實驗插板14進入第三演示腔16內，煙氣經過雙層的濕毛巾39過濾后的有毒氣體含量通過第三演示腔16內的有毒氣體檢測儀17進行檢測，并與第二演示腔12內有毒氣體的含量進行對比；在上述廢料燃燒的過程中，以十秒為一個節點，記錄每個儀器檢測的數值，廢料持續燃燒的時間不少于三分鐘；

步驟六：待步驟五的廢料燃盡后，取出實驗插板14，觀察濕毛巾39上附著的粉塵及濕毛巾39顏色的變化，以此來演示在遇到火災時，通過濕毛巾39或其它濕透的織物能夠有效的減少火場有毒煙霧和有毒顆粒的吸入，整理各項數據及記錄，并針對每十秒第二演示腔12和第三演示腔16內所檢測的數據進行分析和講解時間對于消防救援的重要性。