张健[1]2003年在《森林灭火手泵性能检测研究》文中进行了进一步梳理针对森林灭火手泵林业行业标准LY／T 1388-1999中存在的一些问题，本课题研制出了一套更加完善的手泵性能检测方法和计算机检测系统。研究在原有森林灭火手泵综合性能试验台的基础上，对其测试和控制系统进行了改造和重新设计，利用相应的传感器、放大器、数据采集卡和专业测试软件LabVIEW组成数据采集系统，实现对各性能参数的自动检测。新的检测方法能够排除人为因素的影响，所测得的性能参数能反映手泵在工作中的实际状况，对产品做出客观的评价；通过对不同手泵产品的检测比较，研究发现国产灭火手泵的主要零部件在用材和结构方面存在的问题，并提出了改进意见，促进生产企业改进产品质量、延长使用寿命。本研究为森林灭火手泵标准的执行和进一步补充、修改打下了基础。
张健, 于文华[2]2003年在《森林灭火手泵性能检测系统研究》文中研究说明本文介绍了一套森林灭火手泵性能指标的检测系统 ,对行业标准中提出的检测方法进行了改进 ,以排除人为因素的影响。该系统采用LabVIEW和PCL - 818HG采集卡组成信号采集系统 ,提出了利用使用寿命来对手泵进行综合评价
陈净莲[3]2009年在《基于人类工效学的森林灭火手泵操作生物力学研究》文中进行了进一步梳理森林灭火手泵是一种便携式灭火器具。在我国,森林灭火手泵操作的作业环境十分恶劣。同时,不合理的森林灭火手泵操作力及操作界面参数会导致作业负荷加大,造成作业疲劳,甚至会导致职业性的骨骼肌肉疾病。因此,从职业工效学的角度,对操作森林灭火手泵的姿势和操作力进行生物力学实验和理论的研究十分必要。本文利用生理学研究方法,通过对森林灭火手泵的静态操作力进行了研究,探讨和分析了影响操作者体力工作能力的因素;分析了作业姿势、工具尺寸、人体特征对静态操作力的影响;研究了森林灭火手泵操作界面参数对以心率变化和表面肌电为表征的人体生理负荷的影响;建立了手泵操作的手臂运动模型,分析了模拟森林灭火手泵作业时上肢的受力情况,并对手泵作业姿势进行了计算机仿真;利用静力学原理和人体平衡功能的实验方法,对森林灭火手泵作业时水囊背负对人体的脊柱受力及平衡功能影响进行了研究;基于以上研究的结果,建立了森林灭火手泵的多层次模糊评价体系。研究表明:在不同操作姿势下,手泵最大静态操作力存在差异,而姿势受手泵长度和灭火目标的影响。手泵操作界面参数中的握持长度、握持直径、操作姿势的影响显着(p＜0.05),450～800mm的工作长度较适合中国人体尺寸;握持直径在35mm时有利于发挥体力工作能力;当抓握轴向上时手泵的静态操作力比向下时大。对森林灭火手泵操作界面参数对人体生理负荷进行分析时,发现森林灭火手泵操作界面参数对全身性生理负荷及局部肌肉负荷都有影响;手泵握持长度对心率增加比率影响显着(p＜0.05),800mm的握持长度引起的全身性生理负荷较大;发现手泵握持直径对肱二头肌的iEMG影响显着(p＜0.05),35mm直径时肌肉的生理负荷较小。建立了森林灭火手泵操作的力学模型,求解出活动最大操作力的手臂与森林灭火手泵空间角度;建立了森林灭火手泵操作时的简化手臂运动系统,运用运动几何学原理,得到手泵操作姿势的可视化仿真;在此基础上,开发了森林灭火手泵操作参数人机工程分析界面,运用该分析界面,可以方便地计算出对于不同的人体尺寸,最合理的手泵握持长度、握持直径、工作压力。森林灭火手泵作业时,水囊的背负增加了作业的负荷和跌倒的可能性。利用静力学原理,在对背负时胸腹腔内压和肌力分析的前提下,建立了水囊背负时脊柱的受力模型,并对脊柱受力进行了分析,探讨了水囊重量、背负姿势对L_5/S_1椎间盘压力的影响,初步确定较安全的背负极限及背负姿势;利用衡量身体动摇的生理指标,在对水囊背负时的身体平衡功能进行研究时发现,水囊形式对身体动摇指标的动摇总轨迹长、前后动摇轨迹长及动摇速度影响显着(p＜0.05);背袋式水囊较有利于人体平衡功能和平衡的主观感受。基于以上研究结果,建立了森林灭火手泵工效学评价体系,确定了模糊隶属度函数,并通过实验方法得到评价的权重向量,在此基础上,建立了森林灭火手泵多层次模糊评价模型,并以叁种型号的手泵为例,对其工效学进行了模糊综合评价。本研究为确定森林灭火手泵操作的操作力提供参考,对研究操作姿势对体力工作能力和生理负荷的影响、工具的设计和改进、矫正不良作业姿势、降低作业疲劳、预防和降低职业性骨骼肌肉损伤、提高工作效率,具有重要的理论价值和现实意义。
王扬[4]2008年在《森林灭火手泵的人机工程学研究》文中研究表明本论文从人机工程学角度研究了森林灭火手泵人机界面对其操作者和作业效率的影响规律,提出了基于人机工程学的森林灭火手泵人机界面参数建议值,为森林灭火手泵的标准化、人性化设计提供了技术依据。本研究主要获得了如下结论:⑴对国内外叁款典型森林灭火手泵(美国、中国和加拿大产)进行了基于心率、喷水效率和射程的实验研究评价,结果表明背袋形状和重量、手泵握持直径和握持姿势等参数对操作者疲劳的影响显着。⑵通过基于心率、最大操作力、人体平衡功能和主观评价等的实验研究,提出了森林灭火手泵人机界面几何参数的合理值为:手柄直径为32mm-35mm,手柄长度为100mm-125mm,手柄要采取防滑处理增加摩擦力;森林灭火手泵握持长度为450mm-800mm;手泵内筒往复行程为350mm;工作时的握持姿势采用出水方向偏离水平面向上,有利于减少疲劳。⑶通过实验研究和理论推导,得出了森林灭火手泵内筒直径d(mm)和工作压力P(MP)的数学关系式为:P = 62.4d2。同时得出喷水量不是影响作业绩效的主要因素,建议通过适当减小内筒直径,来减少对人体产生的负荷,内筒直径d取14.4mm。⑷通过实验研究了森林灭火手泵背袋对人体疲劳和平衡功能的影响,得出了背袋对人体平衡影响的规律:背袋重量对人体动摇总轨迹长、前后动摇轨迹长、左右动摇轨迹长、动摇速度等平衡指标有显着的影响;背袋形状对人体动摇总轨迹长、前后动摇轨迹长、动摇速度等平衡指标有显着的影响,对左右动摇轨迹长影响不显着;背袋重量对人体平衡指标的影响比形状的影响更显着;背袋重量和形状对前后动摇轨迹长的影响大于对左右动摇轨迹长的影响。同时,论文从背袋背负系统的结构、重心和尺寸要求等角度提出了森林灭火手泵背袋的合理化设计意见。
于文男, 宋晋军[5]2014年在《一种新型单兵森林灭火水枪的研制》文中研究指明通过与传统森林灭火水枪进行对比,从喷水结构、体力损耗、水利用率叁个方面进行分析,提出了新的设计思路,设计出一种新型单兵森林灭火水枪。该水枪主要用于清理余火和火烧迹地。
仝英杰, 任玉卯, 舒立福[6]2008年在《国外森林火灾扑救中手动扑火机具的种类及使用技术》文中指出由于各国经济状况不同,各国的灭火装备也有所差异。加拿大、美国、俄罗斯、澳大利亚是世界上在森林防火装备上投资比较大的国家,设备也比较先进。简单的人手一件的扑火工具是扑火作业中不可少的装备,手动灭火工具是森林灭火中应用最简便和最普通常用的灭火装备。手动扑火机具的种类包括拖把、点火器、水枪、灭火机、灭火弹、灭火泵等。这些扑火机具制造和使用技术已比较成熟,并且投资少,见效快。
陈劭[7]2007年在《林火扑救优效组合技术研究》文中认为森林火灾是对森林资源和人类生存环境危害极大的自然灾害,完全杜绝森林火灾是不可能的,但可以采取有效手段积极消灭。结合当前中国国情,广泛采用国内外先进技术,研究探讨高效实用的森林消防技术具有重大现实意义。本文围绕林火扑救技术为主题,结合北京地区森林消防实际状况,以房山区作为重点试验区,运用精准林业理论,以计算机信息管理技术以及3S应用技术等为平台,重点开展了以下研究工作;为使林火扑救系统运转更加有效,对林火监测系统进行适当改建,增添林火数据采集项目并进行相关分析,研建林火模型,对林火扑救装备配置量进行优化评价,深入研究林火扑救装备配置组合,以及林火扑救装备管理系统,实现以GPS为关键技术的林火扑救快速定位导航系统,结合上述研究进行实地校验,获得研究结果。本研究的主要成果包括;(1)结合国内外森林防火装备发展状况,主要研究分析了北京地区森林消防状况及水源分布、地形地势及森林分布、林火发生分布状况等,北京林地主要分布在远郊区,其中以房山区最有代表性,林地面积广,森林资源80%分布在山区和丘陵地区,定为重点森林防火区。应用3S技术,在房山区改进林火监测系统,进行实地勘测、校验、寻访,获得较高精度的林火数据。通过矢量化方法制作房山区森林消防专用数字地图。运用获得的林火数据进行林火蔓延相关分析,在王正非林火蔓延模型基础上,进行调整和修正。应用数学建模理论建立了适合本地区的林火扑救模型。上述研究为林火扑救提供理论依据。(2)本文对林火扑救技术与装备进行深入研究,确定以水灭火技术为主的最优灭火组合方案,即使用便携式长距离山地供水系统为主,同时与森林消防车、手动器具等配套使用,进而与航空灭火结合。论文根据林火管理特点,应用计算机数据库管理,改进房山区林火管理系统。研建林火扑救装备管理系统,该系统可实现森林消防设备信息查询,日常管理,并针对林火模型反映的不同地形条件、林火类型等因素快速确定林火扑救装备组合方案。(3)在上述研究成果基础上,以GPS为关键技术,通过地理坐标转换,林火扑救专用电子地图制作等,实现房山区林火扑救定位导航,采集扑火航迹路线,进而决策林火发生时最佳的扑救路径,引导扑火力量到达火场,安全实施灭火。本研究在实地校验了GPS定位导航结合高效水灭火方案在林火发生时的灭火效果。结果表明在林火发生时,GPS定位导航可快速实现引导灭火力量准确到达火场,应用自主设计的便携式长距离山地供水系统,每套系统可从水源连续提供喷头射程大于20m和流量不小于2.51/s的灭火用水。上述研究最终实现了快速高效扑灭森林火灾的目标。本研究在以下几个方面具有一定创新;(1)通过大量林火相关数据分析整理,研建林火扑救模型,为林火扑救装备配置有效实施林火扑救奠定理论基础,模型具有开放性,随着计算机数据采集的延续,可进一步得到修正;(2)以水灭火技术为主,研建便携式山地供水灭火系统,形成高效组合灭火装备组合方案;(3)从森林消防目的出发,建立综合性较强森林消防装备管理系统;(4)以GPS为关键技术,制作林火扑救专用数字地图,并与GPS进行匹配,通过软件编程得出林火扑救最佳路径计算选择,运用航迹管理功能,实现林火扑救路线引导。
参考文献：
[1]. 森林灭火手泵性能检测研究[D]. 张健. 北京林业大学. 2003
[2]. 森林灭火手泵性能检测系统研究[J]. 张健, 于文华. 建筑机械. 2003
[3]. 基于人类工效学的森林灭火手泵操作生物力学研究[D]. 陈净莲. 北京林业大学. 2009
[4]. 森林灭火手泵的人机工程学研究[D]. 王扬. 北京林业大学. 2008
[5]. 一种新型单兵森林灭火水枪的研制[J]. 于文男, 宋晋军. 林业科技. 2014
[6]. 国外森林火灾扑救中手动扑火机具的种类及使用技术[J]. 仝英杰, 任玉卯, 舒立福. 森林防火. 2008
[7]. 林火扑救优效组合技术研究[D]. 陈劭. 北京林业大学. 2007