一种建筑火灾模拟和科普用沙盘模型展示装置的制作方法

1.本技术涉及沙盘模型技术领域，尤其涉及一种建筑火灾模拟和科普用沙盘模型展示装置。


背景技术：

2.随着社会的发展，各种安全教育对人们的生活越来越具有影响力，尤其是人们熟悉和常见的火灾教育。较为常见的是结合图片或者影像材料开展消防监督检查和科普工作，主要是针对发生火灾后怎样逃生和灭火的教育，无法给群众带来很直观和真实的火灾体验，群众对火灾发生、发展的认识程度也因此有限，消防监督员开展建筑防火工作较多停留在理论阶段，为了更直观的了解火灾现场，科普建筑发生火灾的情形，常通过制作沙盘模型进行全面的展示。
3.但在实施相关技术方案的过程中，发现至少存在以下技术问题：对于现有的建筑科普用沙盘模型，往往只能在建筑外部观察建筑内火灾发生情况，一体的建筑模型不便于观察和分析建筑内部火势发展和烟气蔓延情况，不便于消防监督员掌握建筑火灾特点，开展针对性的建筑防灭火工作和进行形象直观的知识科普。


技术实现要素：

4.本技术通过提供一种建筑火灾模拟和科普用沙盘模型展示装置，解决了现有技术中一体的建筑模型不便于观察分析建筑内部火势发展和烟气蔓延情况的问题，实现了便于观察和掌握建筑内部的火势和烟气情况，通过模型展示可以分析建筑火灾特点，指导开展建筑防灭火工作和知识科普。
5.本技术提供了一种建筑火灾模拟和科普用沙盘模型展示装置，包括展示台、设置于展示台上的建筑模型，所述建筑模型为分体式模型，包括相互拼接的第一房体和第二房体，所述第一房体和第二房体的同一侧且相互靠近的位置均固定有连接部，所述连接部与展示台转动连接，所述展示台上设置有驱动建筑模型拼接或分离的驱动机构，所述展示台上设置有三个投影设备，两个所述投影设备分别与分离后的第一房体和第二房体的分切面对应，另一个所述投影设备与整体的建筑模型相对应。
6.进一步的，所述驱动机构包括设置于连接部端部的驱动齿轮，两个所述驱动齿轮相互啮合,所述展示台上设置有驱动一个驱动齿轮转动的驱动组件。
7.进一步的，所述驱动组件包括设置于展示台内部的固定架、设置于固定架上的驱动电机、竖直转动于固定架上的驱动丝杠、设置于固定架上并与驱动丝杠平行的导向杆、螺纹连接于驱动丝杠上的滑座，所述驱动电机的输出轴与驱动丝杠一端固定，所述滑座与导向杆滑动配合，所述滑座设置有一个螺纹柱，所述螺纹柱依次穿过展示台和一个驱动齿轮的中心，所述螺纹柱与穿过的驱动齿轮螺纹连接。
8.进一步的，所述展示台上设置有定位机构，所述定位机构包括固定条，所述第一房体和第二房体相背离的一侧均设置有固定条，所述固定条的一侧开设有定位孔，所述展示
台上固定有固定板，所述固定板一侧滑动连接有定位条，所述定位条与固定板之间连接有连接弹簧，所述定位条的一端与定位孔插接配合。
9.进一步的，所述展示台上固定安装有限位架，所述限位架靠近固定条的一侧滑动连接有限位块，所述限位块与限位架通过限位弹簧连接，所述固定条远离建筑模型的一端与限位块抵接。
10.进一步的，所述固定板上设置有分离机构，所述分离机构包括设置于固定板一侧的分离气缸、设置于分离气缸活塞杆端部的第一分离块、设置于定位条一侧的第二分离块，所述第一分离块和第二分离块相抵接，且相抵接的面为斜面，所述第一分离块的斜面朝向固定板。
11.进一步的，所述展示台上设置有两个喷水机构，两个喷水机构分别与分离后的第一房体和第二房体的分切面对应，所述喷水机构包括设置于展示台内部的储水箱、与储水箱连通的喷水水泵、设置于展示台内顶壁的u形连接管、连接喷水水泵与连接管的通水管、活动设置于展示台上的喷头，所述喷头与连接管通过弹性水管连通。
12.进一步的，所述展示台上开设有渗水槽，所述展示台上设置有循环机构，所述循环机构包括设置于展示台内部的循环水箱、连接循环水箱与渗水槽的固定管。
13.进一步的，所述展示台内部设置有循环水泵，所述循环水泵的两端分别连通循环水箱和储水箱。
14.进一步的，所述循环水箱的内部设置有过滤网，所述固定管的端部位于过滤网下方，所述循环水泵与循环水箱通过第一循环管连通，所述第一循环管的一端位于过滤网上方。
15.本技术中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
16.1、由于采用了分体式的建筑模型，所以能够方便在合并于一体时，通过一个投影设备投影至整体的建筑模型上，再通过驱动机构驱动第一房体和第二房体分离开，利用其余两个投影设备投影至第一房体和第二房体的分切面上，并且能够通过建筑内部构造分析火势发展和烟气蔓延情况，有效解决了现有技术中一体的建筑模型不便于观察分析建筑内部火势发展和烟气蔓延情况的问题，实现了便于观察和掌握建筑内部的火势和烟气情况，通过模型展示可以分析建筑火灾特点，指导开展建筑防灭火和知识科普。
17.2、由于采用了定位机构，所以能够在第一房体和第二房体分离后，对第一房体和第二房体进行定位，有效解决了分离的建筑模型安装不稳定的问题，进而实现了第一房体和第二房体分离后放置稳定可靠的效果。
18.3、由于采用了喷水机构，所以能够根据火灾的起火部位以及火势蔓延情况，调节喷头，模拟消防人员对建筑模型内部进行灭火的场景，提高科普价值。
附图说明
19.图1为本技术实施例中的整体的结构示意图；
20.图2为本技术实施例中的定位机构的位置示意图；
21.图3为图1中a处的放大示意图；
22.图4为本技术实施例中的展示台的内部结构示意图；
23.图5为图2中b处的放大示意图；
24.图6为本技术实施例中的循环机构的结构示意图；
25.图7为图4中c处的放大示意图；
26.图8为本技术实施例中的第二调节机构的结构示意图；
27.图中：1、展示台；11、挡板；12、遮挡框；13、渗水槽；2、建筑模型；21、第一房体；22、第二房体；23、连接部；3、驱动机构；31、驱动齿轮；32、驱动组件；321、固定架；322、驱动电机；323、驱动丝杠；324、导向杆；325、滑座；33、螺纹柱；4、投影设备；5、定位机构；51、固定条；511、定位孔；52、固定板；53、定位条；54、连接弹簧；55、限位架；56、限位块；57、限位弹簧；6、分离机构；61、分离气缸；62、第一分离块；63、第二分离块；7、喷水机构；71、储水箱；72、喷水水泵；73、连接管；74、通水管；75、喷头；76、弹性水管；8、循环机构；81、循环水箱；82、固定管；83、循环水泵；84、第一循环管；85、第二循环管；86、过滤网；9、第一调节机构；91、转盘；92、安装架；93、转轴；94、第一齿轮；95、第二齿轮；96、第一调节电机；10、第二调节机构；101、第一连接块；102、第二连接块；103、第一连杆；104、第二连杆；105、固定座；106、调节丝杠；107、第二调节电机。
具体实施方式
28.本技术实施例公开提供了一种建筑火灾模拟和科普用沙盘模型展示装置，通过一个投影设备4投影着火画面至整体的建筑模型2上，再通过驱动机构3驱动第一房体21和第二房体22分离开，利用其余两个投影设备4投影至第一房体21和第二房体22的分切面上，并且能够通过建筑内部构造分析火势发展和烟气蔓延情况，有效解决了现有技术中一体的建筑模型不便于观察分析建筑内部火势发展和烟气蔓延情况的问题，实现了便于观察和掌握建筑内部的火势和烟气情况，通过模型展示可以分析建筑火灾特点，指导开展建筑防灭火和知识科普。
29.为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
30.参照图1、图2，一种建筑火灾模拟和科普用沙盘模型展示装置，包括展示台1、建筑模型2，展示台1为中控状，展示台1的四周均固定有挡板11，挡板11为亚克力材质制成，四个挡板11的端部依次固定连接形成框架结构。建筑模型2安装于展示台1上，且建筑模型2为分体式模型，包括相互拼接的第一房体21和第二房体22。建筑模型2设置有两个状态，第一房体21和第二房体22拼接于一体的整体状态，第一房体21和第二房体22分离时的分体状态，在第一房体21和第二房体22相向的面为分切面。在整体状态时，有利于观察建筑着火时的建筑模型2整体状态，切换为分体状态时，有利于观察建筑着火时的建筑模型2内部状态，能够在使用时，自动切换状态，提高沙盘模型的使用的便利性。
31.参照图1、图2，为了便于理解，将展示台1的前侧作为参照，第一房体21和第二房体22的同一侧且相互靠近的位置均固定有连接部23，连接部23位于建筑模型2的后侧，且第一房体21和第二房体22位于展示台1的中心处，连接部23与展示台1转动连接，能够打开第一房体21和第二房体22，将建筑模型2的内部展示出来，方便观察建筑内部火势蔓延的情况。在展示台1上安装有驱动机构3，方便驱动建筑模型2拼接或分离，进而切换建筑模型2的状态。在展示台1上安装有三个投影设备4，投影设备4为现有技术中的常用投影设置，通过ar技术将火势发展和烟气蔓延情况的画面投影至第一房体21和第二房体22内，通过模型展示
可以分析建筑火灾的特点。两个投影设备4分别位于展示台1的两个拐角，且靠近展示台1的前侧面，倾斜设置，另一个投影设备4位于展示台1前侧边的中部。两个投影设备4分别与分离后的第一房体21和第二房体22的分切面对应，另一个投影设备4与整体的建筑模型2的前端面相对应。通过启动位于展示台1前侧边的中部的投影设备4，能够便于观察建筑模型2为整体状态下的着火状态，方便分析科普火势。在建筑模型2分体后，启动位于展示台1拐角的两个投影设备4，便于观察位于建筑内部的火势情况。
32.参照图2、图3和图4，驱动机构3包括驱动齿轮31、驱动组件32，连接部23远离建筑模型2的端部与展示台1转动连接，驱动齿轮31固定于连接部23的外部，且驱动齿轮31的转轴93与连接部23的转轴93重合，两个驱动齿轮31相互啮合，驱动组件32安装于展示台1上，用于方便驱动一个驱动齿轮31转动，带动第一房体21和第二房体22转动，进而使得第一房体21和第二房体22分离。驱动组件32包括固定架321、驱动电机322、驱动丝杠323、导向杆324、滑座325，固定架321为u形状，固定架321的两端与展示台1的内顶壁固定连接，驱动电机322固定安装于固定架321的底部，驱动丝杠323和导向杆324均竖直设置，且驱动丝杠323和导向杆324相互平行。驱动丝杠323的下端转动连接于固定架321的内底壁，驱动丝杠323的上端转动连接于展示台1的内顶壁，导向杆324的两端分别与固定架321的内底壁和展示台1的内顶壁固定连接，滑座325竖直滑动于固定架321内部，且驱动丝杠323和导向杆324均穿过滑座325，驱动丝杠323与滑座325螺纹连接，导向杆324与滑座325滑动连接。驱动电机322的输出轴穿过固定架321并与驱动丝杠323的下端固定连接，在滑座325上端面且位于中心的位置处固定安装有一个螺纹柱33，螺纹柱33的上端依次穿过展示台1和一个驱动齿轮31的中心，螺纹柱33与穿过的驱动齿轮31螺纹连接。通过启动驱动电机322，带动驱动丝杠323转动，进而带动滑座325沿着驱动丝杠323的高度方向滑动，带动螺纹柱33升降，由于该驱动齿轮31与螺纹柱33螺纹连接，故而带动该驱动齿轮31正向或反向转动，使得第一房体21和第二房体22拼接或分离。
33.参照图2、图5，展示台1上安装有两个定位机构5，分别与分离后的第一房体21和第二房体22对应，由于第一房体21和第二房体22体积较大，其旋转中心位于第一房体21或第二房体22的一侧，利用定位机构5对第一房体21和第二房体22进行定位，提高分离后的第一房体21和第二房体22分离后的稳定性。定位机构5包括固定条51、固定板52、定位条53，第一房体21和第二房体22相背离的一侧均垂直固定有固定条51，固定条51的一侧开设有定位孔511，固定板52固定安装于展示台1上，且固定板52的长度方向与第一房体21或第二房体22的侧壁垂直，固定板52靠近固定条51的一侧滑动连接有定位条53，具体地，在定位条53的一端固定有第一滑杆，第一滑杆的一端穿过固定板52并固定有滑块，第一滑杆与固定板52滑动配合。第一定位条53与固定板52之间连接有连接弹簧54，连接弹簧54套设于第一滑杆上，连接弹簧54的两端分别与固定板52和定位条53固定连接。在连接弹簧54的作用下，定位条53的一端与定位孔511插接配合。
34.参照图2、图5，展示台1上固定安装有限位架55，限位架55为l形，限位架55的一条边与固定板52相互平行，限位架55的另一条边与固定板52相互垂直，且限位架55与固定板52垂直的边和固定条51的端部对应，限位架55与固定板52平行的边和固定条51靠近固定板52的一侧滑动配合。限位架55靠近固定条51的一侧滑动连接有限位块56，限位块56与限位架55通过限位弹簧57连接，在限位块56远离固定条51的一端固定有第二滑杆，限位弹簧57
套设于第二滑杆上，第二滑杆穿过限位架55并与限位架55滑动配合，第二滑杆穿过限位架55的端部固定有滑块。限位弹簧57的两端分别固定连接限位架55和限位块56。限位块56远离第二滑杆的一端与固定条51远离建筑模型2的一端抵接，且限位块56和固定条51相互抵接的面为斜面，固定条51的斜面朝向固定板52。在驱动第一房体21或第二房体22移动分离后，固定条51挤压限位块56，能够对第一房体21或第二房体22移动时进行限位缓冲，并且，能够在定位条53插接于定位孔511内后，通过限位块56的挤压，使得定位条53插接稳定可靠，不易脱离与定位孔511的配合。
35.参照图2、图5，固定板52上安装有分离机构6，分离机构6能够便于自动分离定位条53和固定条51的连接，方便驱动第一房体21和第二房体22拼接于一体。分离机构6包括分离气缸61、第一分离块62、第二分离块63，分离气缸61固定安装于固定板52靠近限位架55的一侧，第一分离块62的一端固定安装于分离气缸61的活塞杆上，并且第一分离块62的滑动方向与固定板52的长度方向一致，第二分离块63固定安装于定位条53靠近分离气缸61的一侧，当定位条53插接于定位孔511内后，第二分离块63与限位块56间隔设置，第一分离块62和第二分离块63相抵接，且相抵接的面为斜面，第一分离块62的斜面朝向固定板52。通过驱动分离气缸61，带动第一分离块62向靠近定位条53的方向滑动，使得第一分离块62推动第二分离块63，带动定位条53远离固定条51，使得定位条53的端部脱离定位孔511。
36.参照图4、图6，为了更加直观地科普如何灭火，提高沙盘模型的多功能性，在展示台1上安装有两个喷水机构7，两个喷水机构7分别与分离后的第一房体21和第二房体22的分切面对应，在投影设备4投影至第一房体21和第二房体22分切面上时，通过科普分析着火点，模拟消防人员进入建筑内进行灭火的情形，利用喷水机构7进行灭火。喷水机构7包括储水箱71、喷水水泵72、u形连接管73、通水管74、喷头75，储水箱71固定安装于展示台1的内底壁上，喷水水泵72固定安装于储水箱71的一侧，且喷水水泵72的进水口通过管道与储水箱71相连通，u形连接管73固定安装于展示台1的内顶壁，且u形连接管73的两端穿过展示台1位于展示台1的上端面，通水管74位于展示台1内部，一端连通连接管73，另一端连通喷水水泵72的出水口，喷头75活动连接于展示台1上，且喷头75与连接管73通过弹性水管76连通。弹性水管76为较长的橡胶管，能够适应喷头75活动，始终保持与喷头75连接。在展示台1上开设有渗水槽13，渗水槽13沿展示台1的侧边设置，并且在展示台1上安装有遮挡框12，位于渗水槽13上方，遮挡框12与渗水槽13间隔设置。当需要结合投影设备4展示如何高效灭火时，调节喷头75的角度，对应着火点，启动喷水水泵72，对相应的位置进行灭火。另外，还能够通过喷水机构7对建筑模型2的表面进行及时清洗。
37.参照图4和图6，展示台1上安装有循环机构8，能够对展示喷洒灭火的积水进行循环利用，提高资源利用率，循环机构8包括循环水箱81、固定管82，循环水箱81固定安装于展示台1的内底壁上，位于储水箱71的一侧，循环水箱81的顶部连通有固定管82，固定管82的另一端固定连接于展示台1的内顶壁上并与渗水槽13内相连通，能够将展示台1表面积存的水引出。展示台1内部固定安装有循环水泵83，循环水泵83的两端分别连通循环水箱81和储水箱71。循环水泵83与循环水箱81通过第一循环管84连通，循环水泵83与储水箱71通过第二循环管85连通，在循环水箱81的内部固定安装有过滤网86，过滤网86水平设置，固定管82的端部位于过滤网86下方，第一循环管84的一端位于过滤网86上方，能够将位于过滤网86上方经过过滤的积水循环利用。
38.参照图6、图7和图8，为了方便模拟如何对着火点进行灭火，在展示台1上安装有第一调节机构9和第二调节机构10，第一调节机构9便于调节喷头75的朝向，第二调节机构10能够方便调节喷头75的俯仰角度，使得喷头75灵活转动调节角度，针对着火点进行灭火。第一调节机构9包括转盘91、安装架92、转轴93、第一齿轮94、第二齿轮95和第一调节电机96，转盘91转动安装于展示台1的表面，安装架92固定安装于转盘91的上端面。喷头75转动连接于安装架92上，转轴93的一端与转盘91的中心固定，转轴93的另一端穿过展示台1并位于展示台1的内部，第一齿轮94固定安装于转轴93的下端，第二齿轮95转动连接于展示台1的内顶壁上，第一齿轮94和第二齿轮95相啮合，并且在展示台1的内顶壁上固定有连接架，连接架的下端面固定安装有第一调节电机96，第一调节电机96的输出轴穿过连接架并与第二齿轮95固定连接。通过启动第一调节电机96，带动第二齿轮95转动，使得与其啮合的第一齿轮94转动，进而能够带动转盘91转动，调节喷头75的转动角度。
39.参照图6、图7和图8，第二调节机构10包括第一连接块101、第二连接块102、第一连杆103、第二连杆104、固定座105、调节丝杠106和第二调节电机107，第一连接块101铰接于转盘91上端面，第二连接块102铰接于喷头75的下表面，且位于喷头75靠近建筑模型2的位置处，喷头75与连接架的铰接点位于第二调节机构10远离建筑模型2的一侧。第一连杆103和第二连杆104均设置有两个，两个第一连杆103的一端均与第一连接块101铰接，两个第二连杆104的一端均与第二连接块102铰接，两个第一连杆103的夹角为锐角，两个第二连杆104的夹角为锐角，两个第一连杆103与两个第二连杆104一一对应，且相对应的第一连杆103和第二连杆104的端部相互铰接，在第一连杆103和第二连杆104的铰接轴上均固定有固定座105，在一个固定座105的外侧固定安装有第二调节电机107，第二调节电机107与调节丝杠106的一端固定连接，调节丝杠106的另一端穿过另一个固定座105并与另一个固定座105螺纹连接，在调节丝杠106穿过固定座105的端部固定有限位片。通过启动第二调节电机107，能够带动调节丝杠106转动，进而使得两个固定座105的间距增大或减小，使得两个第一连杆103的角度增大或减小，当两个第一连杆103的角度增大时，使得第一连接块101和第二连接块102的间距减小，进而拉动喷头75的喷洒面向下降低，当两个第一连杆103的角度减小时，使得第一连接块101和第二连接块102的间距增大，进而推动喷头75的喷洒面向上仰起。
40.本技术实施例的工作原理是：通过位于中部的投影设备4对处于整体状态下的建筑模型2进行投影，可使用ar技术等，使得观看效果更为直观，投影设备4采用现有技术。待整体状态下的火灾情势展示完毕后，通过驱动机构3打开建筑模型2，使得建筑模型2切换为分体状态，再通过位于两侧的投影设备4对第一房体21和第二房体22的分切面进行投影，方便观看内部的着火情况，并且可科普着火后的火势发展情况，科普位于建筑内部内发生起火后逃生的方法，并且可根据喷水机构7进行喷水，灭火，结合投影设备4的投影画面，给予观看人员更为直观的感受。
41.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
42.以上所述的，仅为本技术实施例较佳的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，根据本技术的技
术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本技术的保护范围之内。