本發(fā)明屬于煤礦安全設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,具體為煤礦井下熱環(huán)境仿真氣候室及測(cè)試方法。技術(shù)背景隨著煤礦礦井開(kāi)采深度逐漸增加,綜合機(jī)械化程度不斷提高,地?zé)岷途略O(shè)備向井下空氣散發(fā)的熱量顯著增加,高溫礦井越來(lái)越多。高溫?zé)岷σ殉蔀槔^水、火、瓦斯、煤塵、頂板5大自然災(zāi)害后的第6大自然災(zāi)害。礦工長(zhǎng)期在礦井下熱害環(huán)境中作業(yè),人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)特別容易失調(diào),從而造成人精神恍惚、疲勞、渾身無(wú)力、昏昏沉沉,這不僅嚴(yán)重危害了礦工身體健康,還成為誘發(fā)事故的重要因素。為保障煤礦職工的身心健康,《煤礦安全規(guī)程》第一百零二條明確規(guī)定:“生產(chǎn)礦井采掘工作面空氣溫度不得超過(guò)26℃,機(jī)電設(shè)備峒室的空氣溫度不得超過(guò)30℃。當(dāng)空氣溫度超過(guò)規(guī)定時(shí),必須縮短超溫地點(diǎn)工作人員的工作時(shí)間,并給予高溫保健待遇”。秉承“以人為本”的理念,研究者已開(kāi)發(fā)出投資少、見(jiàn)效快、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)、高效節(jié)能的各種熱防護(hù)服,應(yīng)用范圍已從航空、航海,逐步擴(kuò)展到野戰(zhàn)、生化、消防、交通、冶金、核工業(yè)、醫(yī)療和體育等領(lǐng)域。但目前煤炭行業(yè)并沒(méi)有得到廣泛應(yīng)用,主要原因有:1、由于煤礦行業(yè)是一個(gè)及其特殊的行業(yè),作業(yè)環(huán)境非常惡劣,作業(yè)環(huán)境對(duì)人體有哪些危害,危害程度如何,至今仍然沒(méi)有具體、詳細(xì)的研究可供參考。因此市場(chǎng)上并沒(méi)有現(xiàn)成的熱防護(hù)服可直接應(yīng)用。2、因?yàn)槊禾啃袠I(yè)的特殊性,許多熱防護(hù)服研究者對(duì)煤炭行業(yè)熱環(huán)境并不熟悉。3、研發(fā)出來(lái)的熱防護(hù)服到底適不適合此行業(yè),由于煤炭行業(yè)的危險(xiǎn)性又不能直接拿到煤礦井下試用,缺少中試環(huán)節(jié)。以上3點(diǎn)限制了煤炭行業(yè)熱防護(hù)服的開(kāi)發(fā)研究及廣泛應(yīng)用。國(guó)外學(xué)者實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)使用水冷卻工作服時(shí),人體出汗率可減少25%。當(dāng)使用空氣冷卻服時(shí),人體出汗率可減少35%,即使溫度高達(dá)40℃,這種工作服仍可將溫度調(diào)節(jié)到合適人體的溫度。而目前煤礦行業(yè)多采用地面集中制冷、冷卻、排熱布置方式,存在“投資大、工期長(zhǎng)、損耗高、效率低、運(yùn)行成本高、降溫效果不明顯”等問(wèn)題。要想使熱防護(hù)服在煤炭行業(yè)廣泛應(yīng)用,就要縮小研發(fā)與現(xiàn)場(chǎng)之間的距離。仿真氣候室是以各種模擬手段,人為地制造出與自然界和特殊環(huán)境條件下的環(huán)境氣候條件相近的密閉空間,它不受地理、季節(jié)等自然條件的限制,并能縮短研發(fā)的周期,成為科研、教學(xué)和生產(chǎn)的一種重要設(shè)備。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:基于以上考慮,本發(fā)明提出一種用于實(shí)驗(yàn)、研究煤礦井井下熱濕環(huán)境對(duì)人體健康危害、礦用個(gè)體防護(hù)降溫服及其降溫服防護(hù)性能主、客觀評(píng)價(jià)的仿真氣候室。它可以較真實(shí)的模擬煤礦井下熱濕環(huán)境,提供較準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),避免現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境測(cè)試時(shí)對(duì)環(huán)境的不可控制性,滿足實(shí)際工作的需要。煤礦井下熱環(huán)境仿真氣候室,在仿真氣候室內(nèi)設(shè)有控制柜1、第一計(jì)算機(jī)2、溫濕系統(tǒng)4、新風(fēng)系統(tǒng)5、模擬風(fēng)系統(tǒng)6、人體微氣侯采集系統(tǒng)7、報(bào)警系統(tǒng)8、人體生理指標(biāo)測(cè)試系統(tǒng)9。其中,溫濕系統(tǒng)4、新風(fēng)系統(tǒng)5、模擬風(fēng)系統(tǒng)6、人體微氣侯采集系統(tǒng)7分別與控制柜1相連接。人體生理指標(biāo)測(cè)試系統(tǒng)9與第一計(jì)算機(jī)2相連接。由操作人員通過(guò)控制柜1向溫濕系統(tǒng)4、新風(fēng)系統(tǒng)5、模擬風(fēng)系統(tǒng)6下達(dá)工作參數(shù)指令。溫濕系統(tǒng)4負(fù)責(zé)對(duì)仿真氣候室內(nèi)的濕度和溫度進(jìn)行采樣,并反饋至控制柜1。溫濕系統(tǒng)4在控制柜1的控制下,調(diào)節(jié)仿真氣候室內(nèi)的濕度和溫度。新風(fēng)系統(tǒng)5負(fù)責(zé)對(duì)仿真氣候室內(nèi)的含氧量進(jìn)行采樣,并反饋至控制柜1。新風(fēng)系統(tǒng)5在控制柜1的控制下,向仿真氣候室輸送氧氣。模擬風(fēng)系統(tǒng)6在控制柜1的控制下,模擬煤礦井下通風(fēng)情況。人體微氣侯采集系統(tǒng)7、人體生理指標(biāo)測(cè)試系統(tǒng)9對(duì)仿真氣候室內(nèi)的實(shí)驗(yàn)人員進(jìn)行信號(hào)采集,其中,由人體微氣侯采集系統(tǒng)7采集到的信號(hào)傳遞至控制柜1,由人體生理指標(biāo)測(cè)試系統(tǒng)9采集到的信號(hào)傳遞至第一計(jì)算機(jī)2。報(bào)警系統(tǒng)8對(duì)仿真氣候室內(nèi)的濕度、溫度和氧氣濃度進(jìn)行采樣并反饋至控制柜1。當(dāng)報(bào)警系統(tǒng)8檢測(cè)到仿真氣候室內(nèi)的濕度、溫度或氧氣濃度超過(guò)人工設(shè)定的報(bào)警值時(shí),控制柜1報(bào)警。進(jìn)一步說(shuō),所述的煤礦井下熱環(huán)境仿真氣候室呈矩形,由實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備間、測(cè)試間和設(shè)備間組成。在仿真氣候室的外部設(shè)有實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備間,測(cè)試間一端設(shè)有設(shè)備間。實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備間隔成觀察間、更衣間和緩沖間。其中觀察間與更衣間之間、更衣間與緩沖間之間、緩沖間與測(cè)試間之間均設(shè)有常閉門(mén)。在觀察間與測(cè)試間之間的墻壁上設(shè)有觀察窗。設(shè)備間被分割成里間和外間。里間與外間之間設(shè)有常閉門(mén)。在測(cè)試間與里間之間的墻壁上設(shè)有第一回風(fēng)口,在第一回風(fēng)口上配有百葉窗。在測(cè)試間與外間之間的墻壁的上設(shè)有第二回風(fēng)口、出風(fēng)口,在第二回風(fēng)口上配有具有透氣柵格的門(mén)。該具有透氣柵格的門(mén)常閉。在測(cè)試間內(nèi)設(shè)有人體微氣侯采集系統(tǒng)7、報(bào)警系統(tǒng)8、人體生理指標(biāo)測(cè)試系統(tǒng)9、和暖體出汗假人測(cè)試系統(tǒng)11。在設(shè)備間內(nèi)設(shè)溫濕系統(tǒng)4、新風(fēng)系統(tǒng)5、模擬風(fēng)系統(tǒng)6。在測(cè)試間的頂部設(shè)有孔板??装迳戏降目臻g與里間相通。測(cè)試間內(nèi)的氣流經(jīng)百葉窗流入里間。經(jīng)溫濕系統(tǒng)4、新風(fēng)系統(tǒng)5的加濕、加熱處理后,氣流由測(cè)試間頂部孔板出風(fēng)。模擬風(fēng)系統(tǒng)6包括模擬風(fēng)道、整流風(fēng)道、變頻軸流風(fēng)機(jī)三部分。變頻軸流風(fēng)機(jī)設(shè)置在外間中,模擬風(fēng)道62、整流風(fēng)道61設(shè)置在測(cè)試間中。模擬風(fēng)道62的一端經(jīng)整流風(fēng)道61、出風(fēng)口與變頻軸流風(fēng)機(jī)相連。,模擬風(fēng)道62、整流風(fēng)道61均設(shè)立在測(cè)試間內(nèi)的鋼化玻璃墻隔離而成。測(cè)試間內(nèi)的氣流經(jīng)具有透氣柵格的門(mén)流入外間,進(jìn)入外間的氣流被變頻軸流風(fēng)機(jī)吸入后,形成模擬風(fēng),且依次經(jīng)過(guò)出風(fēng)口、整流風(fēng)道61、模擬風(fēng)道62進(jìn)入測(cè)試間。新風(fēng)系統(tǒng)5與仿真氣候室的室外相通,當(dāng)仿真氣候室內(nèi)的含氧量不足時(shí),由新風(fēng)系統(tǒng)5將室外的新鮮空氣抽入,補(bǔ)充氧氣。采用如本發(fā)明所述煤礦井下熱環(huán)境仿真氣候室的測(cè)試方法,按如下步驟操作:步驟1:通過(guò)控制柜1設(shè)定溫濕系統(tǒng)4、新風(fēng)系統(tǒng)5、模擬風(fēng)系統(tǒng)6的工作參數(shù)。設(shè)定報(bào)警系統(tǒng)8的報(bào)警參數(shù)。將人體微氣侯采集系統(tǒng)7與控制柜1連接。將人體生理指標(biāo)測(cè)試系統(tǒng)9與第一計(jì)算機(jī)2連接。穿著降溫服的實(shí)驗(yàn)人員在智能化跑步機(jī)上模擬煤礦井下工人不同勞動(dòng)輕度。將暖體出汗假人測(cè)試系統(tǒng)11與第二計(jì)算機(jī)3連線,暖體出汗假人穿上所測(cè)試降溫服。步驟2:?jiǎn)?dòng)溫濕系統(tǒng)4、新風(fēng)系統(tǒng)5、模擬風(fēng)系統(tǒng)6,令測(cè)試間的濕度、溫度和氧氣濃度符合控制柜1的指令。收集人體微氣侯采集系統(tǒng)7、人體生理指標(biāo)測(cè)試系統(tǒng)9、將暖體出汗假人測(cè)試系統(tǒng)11的檢測(cè)數(shù)據(jù)。步驟3:穿著降溫服的實(shí)驗(yàn)人員在檢測(cè)室里的智能跑步機(jī)上模擬不同勞動(dòng)強(qiáng)度。通過(guò)控制柜1、第一計(jì)算機(jī)2、第二計(jì)算機(jī)3收集并儲(chǔ)存人體微氣侯采集系統(tǒng)7、人體生理指標(biāo)測(cè)試系統(tǒng)9、將暖體出汗假人測(cè)試系統(tǒng)11的檢測(cè)數(shù)據(jù)。步驟4:由報(bào)警系統(tǒng)8檢測(cè)仿真氣候室的測(cè)試間的濕度、溫度和氧氣濃度并反饋至控制柜1,如超過(guò)設(shè)定值,由控制柜1內(nèi)的聲光報(bào)警器報(bào)警,為了實(shí)驗(yàn)人員安全立即結(jié)束實(shí)驗(yàn),反之實(shí)驗(yàn)繼續(xù),直至完成全部的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。有益的技術(shù)效果本發(fā)明可以較真實(shí)的模擬煤礦井下熱濕環(huán)境,提供較準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),避免現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境測(cè)試時(shí)對(duì)環(huán)境的不可控制性,滿足實(shí)際工作的需要。本發(fā)明能對(duì)礦用個(gè)體防護(hù)降溫服及其降溫服防護(hù)性能主、客觀評(píng)價(jià)的仿真氣候室。本發(fā)明的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)還表現(xiàn)在如下方面:(1)較真的模擬煤礦井下熱濕環(huán)境,為科研工作者研究煤礦井下作業(yè)環(huán)境對(duì)人體危害及煤礦行業(yè)個(gè)體防護(hù)裝備的應(yīng)用提供中試環(huán)節(jié)。(2)該氣候室可對(duì)個(gè)體防護(hù)降溫服的防護(hù)效果進(jìn)行主、客觀評(píng)價(jià)。(3)實(shí)驗(yàn)人員在氣候室內(nèi)模擬煤礦井下高強(qiáng)度勞動(dòng)不會(huì)影響室內(nèi)溫濕度變化。(4)新風(fēng)量依據(jù)5個(gè)實(shí)驗(yàn)人員同時(shí)在氣候室內(nèi)模擬煤礦井下高強(qiáng)度勞動(dòng)的設(shè)計(jì),可以確保實(shí)驗(yàn)人員在模擬不同勞動(dòng)強(qiáng)度時(shí)氧氣需求量。附圖說(shuō)明圖1是本發(fā)明設(shè)備之間連接示意圖。圖2是本發(fā)明的仿真氣候室的布局示意圖。具體實(shí)施方式現(xiàn)結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。參見(jiàn)圖1,煤礦井下熱環(huán)境仿真氣候室,仿真氣候室設(shè)有控制柜1、第一計(jì)算機(jī)2、溫濕系統(tǒng)4、新風(fēng)系統(tǒng)5、模擬風(fēng)系統(tǒng)6、人體微氣侯采集系統(tǒng)7、報(bào)警系統(tǒng)8、人體生理指標(biāo)測(cè)試系統(tǒng)9。其中,溫濕系統(tǒng)4、新風(fēng)系統(tǒng)5、模擬風(fēng)系統(tǒng)6、人體微氣侯采集系統(tǒng)7分別與控制柜1相連接。人體生理指標(biāo)測(cè)試系統(tǒng)9與第一計(jì)算機(jī)2相連接。由操作人員通過(guò)控制柜1向溫濕系統(tǒng)4、新風(fēng)系統(tǒng)5、模擬風(fēng)系統(tǒng)6下達(dá)工作參數(shù)指令。溫濕系統(tǒng)4負(fù)責(zé)對(duì)仿真氣候室內(nèi)的濕度和溫度進(jìn)行采樣,并反饋至控制柜1。溫濕系統(tǒng)4在控制柜1的控制下,調(diào)節(jié)仿真氣候室內(nèi)的濕度和溫度。新風(fēng)系統(tǒng)5負(fù)責(zé)對(duì)仿真氣候室內(nèi)的含氧量進(jìn)行采樣,并反饋至控制柜1。新風(fēng)系統(tǒng)5在控制柜1的控制下,向仿真氣候室輸送氧氣。模擬風(fēng)系統(tǒng)6在控制柜1的控制下,模擬煤礦井下的送風(fēng)狀態(tài)。人體微氣侯采集系統(tǒng)7、人體生理指標(biāo)測(cè)試系統(tǒng)9對(duì)仿真氣候室內(nèi)的實(shí)驗(yàn)人員進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,其中,由人體微氣侯采集系統(tǒng)7采集到的數(shù)據(jù)傳遞至控制柜1,人體生理指標(biāo)測(cè)試系統(tǒng)9采集到的數(shù)據(jù)傳遞至第一計(jì)算機(jī)2。報(bào)警系統(tǒng)8對(duì)仿真氣候室內(nèi)的濕度、溫度和氧氣濃度進(jìn)行采樣并反饋至控制柜1。當(dāng)報(bào)警系統(tǒng)8檢測(cè)到仿真氣候室內(nèi)的濕度、溫度或氧氣濃度超過(guò)人工設(shè)定的報(bào)警值時(shí),由控制柜1直接報(bào)警。參見(jiàn)圖1,進(jìn)一步說(shuō),仿真氣候室設(shè)有第二計(jì)算機(jī)3和暖體出汗假人測(cè)試系統(tǒng)11。暖體出汗假人負(fù)責(zé)對(duì)降溫服的熱阻、濕阻、透濕指數(shù)進(jìn)行檢測(cè),并將檢測(cè)的結(jié)果反饋至與之相連的第二計(jì)算機(jī)3。在溫濕系統(tǒng)4、新風(fēng)補(bǔ)償系統(tǒng)4、模擬風(fēng)系統(tǒng)6綜合作用下,暖體出汗假人11可取代真人,全身設(shè)置18個(gè)傳感器,通過(guò)第二計(jì)算機(jī)3實(shí)時(shí)采集暖體出汗假人11的18個(gè)部位的溫濕度。通過(guò)第二計(jì)算機(jī)3計(jì)算服裝熱阻、濕租、透濕指數(shù)等指標(biāo),客觀評(píng)價(jià)降溫服的舒適性。進(jìn)一步說(shuō),控制柜1的型號(hào)為IRV智能控制系統(tǒng)??刂乒?具有自動(dòng)控制或手動(dòng)控制的雙重操作功能,可以根據(jù)室內(nèi)溫度、濕度的測(cè)量值,自動(dòng)對(duì)環(huán)境室進(jìn)行制冷、加熱、加濕或者除濕。當(dāng)控制柜1處于自動(dòng)控制狀態(tài)時(shí):首先通過(guò)人工的方式向控制柜1輸入環(huán)境參數(shù)??刂乒?根據(jù)接受到的環(huán)境參數(shù)、以及溫濕系統(tǒng)4、新風(fēng)系統(tǒng)5實(shí)時(shí)反饋的數(shù)據(jù),分別實(shí)時(shí)控制溫濕系統(tǒng)4、新風(fēng)系統(tǒng)5、模擬風(fēng)系統(tǒng)6的工作。當(dāng)控制柜1處于手動(dòng)控制狀態(tài)時(shí):控制柜1將人工輸入環(huán)境參數(shù)實(shí)時(shí)傳遞至溫濕系統(tǒng)4、新風(fēng)系統(tǒng)5、模擬風(fēng)系統(tǒng)6。參見(jiàn)圖1,進(jìn)一步說(shuō),溫濕系統(tǒng)4包括數(shù)碼渦旋制冷壓縮機(jī)41、遠(yuǎn)紅外輻射加熱板42、電極加濕器43、溫度傳感器和濕度傳感器。數(shù)碼渦旋制冷壓縮機(jī)41、遠(yuǎn)紅外輻射加熱板42、電極加濕器43、溫度傳感器和濕度傳感器由控制柜1控制。溫濕系統(tǒng)4所能夠提供的環(huán)境工況為:溫度:10~45℃,精度±0.5℃。濕度:40%~99%RH,精度±5%同時(shí)實(shí)驗(yàn)期間受試人員做高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)以模仿礦工勞動(dòng)強(qiáng)度,因此在實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)考慮了其對(duì)溫濕度的影響。溫濕系統(tǒng)4的制冷除濕功能采用數(shù)碼渦旋制冷壓縮機(jī)41的數(shù)碼渦旋技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的定頻壓縮制冷技術(shù),可有效地解決能量調(diào)節(jié)的問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)變工況能量調(diào)節(jié),降低運(yùn)行能耗。溫濕系統(tǒng)4的制熱功能是采用遠(yuǎn)紅外輻射加熱板的形式,出風(fēng)方式為頂部孔板出風(fēng),通過(guò)與制冷系統(tǒng)的循環(huán)風(fēng)機(jī)公用,實(shí)現(xiàn)給房間的加熱功能。加濕功能采用電極加濕器,將電極棒插入電極罐水面下,接通電源,借助水中的離子移動(dòng)將水加熱至沸騰,產(chǎn)生水蒸汽的產(chǎn)生量加濕量大小則取于電極罐中水位的高低,即電極棒插入水中的深度或面積,蒸汽噴桿均勻分布于空調(diào)箱或風(fēng)管中,經(jīng)空氣吸收而達(dá)到加濕的目的。參見(jiàn)圖1,進(jìn)一步說(shuō),新風(fēng)系統(tǒng)5包括新風(fēng)換氣機(jī)和含氧量檢測(cè)裝置,氧氣傳感器設(shè)在氣候室內(nèi)。當(dāng)仿真氣候室內(nèi)的氧氣濃度低于18%時(shí),新風(fēng)系統(tǒng)抽入新鮮空氣,補(bǔ)充氧氣。新風(fēng)換氣量可以同時(shí)滿足5個(gè)人在氣候室內(nèi)模擬高勞動(dòng)強(qiáng)度時(shí)的供氧需要。新風(fēng)系統(tǒng)5的新風(fēng)換氣量為500m3/h~1500m3/h。優(yōu)選的方案是,新風(fēng)系統(tǒng)5提供兩個(gè)換氣量:600m3/h的換氣量和1200m3/h的換氣量,每分鐘的供給風(fēng)量不少于4m3,可滿足5個(gè)人同時(shí)實(shí)驗(yàn)的需求。參見(jiàn)圖1,進(jìn)一步說(shuō),模擬風(fēng)系統(tǒng)6包含變頻軸流風(fēng)機(jī)、模擬風(fēng)道、整流風(fēng)道,實(shí)現(xiàn)0~8m/s的模擬風(fēng)速,能夠模擬采煤工作面、掘進(jìn)中的煤巷和半煤巷風(fēng)速的風(fēng)速環(huán)境(0.25m/s~4m/s)。模擬風(fēng)系統(tǒng)6包括。整流風(fēng)道61和模擬風(fēng)道62采用8mm厚鋼化玻璃制成。參見(jiàn)圖1,進(jìn)一步說(shuō),人體微氣侯采集系統(tǒng)7用于采集處于仿真氣候室內(nèi)實(shí)驗(yàn)人員的皮膚溫度及其服裝微氣候溫度。人體微氣侯采集系統(tǒng)7包含5套人體微氣侯采集子系統(tǒng)。每個(gè)人體微氣侯采集子系統(tǒng)均包括6個(gè)溫度傳感器,量程為0~60℃,精度為±0.1℃。每隔10秒(可以依據(jù)需要設(shè)定),采集一次數(shù)據(jù),并存儲(chǔ)。人體微氣候采集系統(tǒng)7采集人體6個(gè)點(diǎn)皮膚溫度,通過(guò)控制柜1可人工設(shè)定溫度、濕度、氧氣濃度超限報(bào)警條件。同時(shí)實(shí)驗(yàn)人員在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中如有不適,可以直接按仿真氣候室內(nèi)的紅色呼救按鈕報(bào)警,室外聲光報(bào)警器響,提醒室外管理人員注意。參見(jiàn)圖1,進(jìn)一步說(shuō),人體生理指標(biāo)測(cè)試系統(tǒng)9負(fù)責(zé)采集處于仿真氣候室內(nèi)實(shí)驗(yàn)人員的生理參數(shù)。所述人體生理指標(biāo)測(cè)試系統(tǒng)9采集的生理參數(shù)包括運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、能耗、血壓、心率。所述人體生理指標(biāo)測(cè)試系統(tǒng)9為具有人體參數(shù)采集功能的跑步機(jī)BX-IRP-100,在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,除測(cè)試客觀指標(biāo)外,實(shí)驗(yàn)人員需填寫(xiě)主觀感受。}人在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,除測(cè)試客觀指標(biāo)外,實(shí)驗(yàn)人員需填寫(xiě)主觀感受。人體生理指標(biāo)測(cè)試系統(tǒng)9為中科院生產(chǎn)的BX-IRP-100型智能跑步機(jī)。在測(cè)試中,在溫濕系統(tǒng)4、新風(fēng)補(bǔ)償系統(tǒng)4、模擬風(fēng)系統(tǒng)6綜合作用下,實(shí)驗(yàn)人員在不同溫度、濕度、風(fēng)速工況下,通過(guò)智能化跑步機(jī)模擬煤礦井下不同工種勞動(dòng)強(qiáng)度,由第一計(jì)算機(jī)2根據(jù)人體生理指標(biāo)測(cè)試系統(tǒng)9反饋的生理參數(shù)的變化情況,客觀統(tǒng)計(jì)顯示高溫、高濕環(huán)境對(duì)人體健康的影響,及降溫服對(duì)高溫、高濕的防護(hù)效果。參見(jiàn)圖2,進(jìn)一步說(shuō),所述仿真氣候室,呈矩形,由實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備間、測(cè)試間和設(shè)備間。在仿真氣候室外設(shè)有實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備間,在仿真氣候室內(nèi)設(shè)有設(shè)備間,實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備間被隔成觀察間、更衣間和緩沖間。觀察間與更衣間之間、更衣間與緩沖間之間、緩沖間與測(cè)試間之間均設(shè)有常閉門(mén)。在觀察間與測(cè)試間之間的墻壁上設(shè)有觀察窗。設(shè)備間被分割成里間和外間。里間與外間之間設(shè)有常閉門(mén)。在測(cè)試間與里間之間的墻壁上設(shè)有第一回風(fēng)口,在第一回風(fēng)口上配有百葉窗。在測(cè)試間與外間之間的墻壁的上設(shè)有第二回風(fēng)口、出風(fēng)口,在第二回風(fēng)口上配有具有透氣柵格的門(mén)。該具有透氣柵格的門(mén)常閉。在測(cè)試間內(nèi)設(shè)有人體微氣侯采集系統(tǒng)7、報(bào)警系統(tǒng)8、人體生理指標(biāo)測(cè)試系統(tǒng)9、和暖體出汗假人測(cè)試系統(tǒng)11。在設(shè)備間的里間內(nèi)設(shè)有溫濕系統(tǒng)4、新風(fēng)系統(tǒng)5。在測(cè)試間的頂部設(shè)有孔板。孔板上方的空間與里間相通。測(cè)試間內(nèi)的氣流經(jīng)百葉窗流入里間。經(jīng)溫濕系統(tǒng)4、新風(fēng)系統(tǒng)5的加濕、加熱處理后,氣流由測(cè)試間頂部孔板出風(fēng)。模擬風(fēng)系統(tǒng)6包括模擬風(fēng)道62、整流風(fēng)道61、和變頻軸流風(fēng)機(jī)三部分。變頻軸流風(fēng)機(jī)設(shè)置在外間中,模擬風(fēng)道62、整流風(fēng)道61設(shè)置在測(cè)試間中。模擬風(fēng)道62的一端經(jīng)整流風(fēng)道61、出風(fēng)口與變頻軸流風(fēng)機(jī)相連。模擬風(fēng)道62、整流風(fēng)道61均由設(shè)立在測(cè)試間內(nèi)的鋼化玻璃墻隔離而成。測(cè)試間內(nèi)的氣流經(jīng)具有透氣柵格的門(mén)流入外間,進(jìn)入外間的氣流被變頻軸流風(fēng)機(jī)吸入后,形成模擬風(fēng),且依次經(jīng)過(guò)出風(fēng)口、整流風(fēng)道61、模擬風(fēng)道62進(jìn)入測(cè)試間。溫濕系統(tǒng)4內(nèi)設(shè)的數(shù)碼渦旋制冷壓縮機(jī)41、遠(yuǎn)紅外輻射加熱板42、電極加濕器43在控制柜1的指令下,對(duì)進(jìn)入循環(huán)通道的空氣分別進(jìn)行制冷、加熱、加濕及除濕。新風(fēng)系統(tǒng)5與仿真氣候室的室外相通,當(dāng)仿真氣候室內(nèi)的含氧量不足時(shí),由新風(fēng)系統(tǒng)5補(bǔ)充新風(fēng),增加氧氣含量。模擬風(fēng)系統(tǒng)6內(nèi)的變頻軸流風(fēng)機(jī)在控制柜1的指令下,模擬煤礦井下風(fēng)速。采用本發(fā)明所述的煤礦井下熱環(huán)境仿真氣候室的測(cè)試方法,按如下步驟操作:步驟1:通過(guò)控制柜1設(shè)定溫濕系統(tǒng)4、新風(fēng)系統(tǒng)5、模擬風(fēng)系統(tǒng)6的工作參數(shù)。設(shè)定報(bào)警系統(tǒng)8的報(bào)警參數(shù)。溫度設(shè)置范圍在10~45℃,為了準(zhǔn)確控制室內(nèi)溫度,還設(shè)置實(shí)驗(yàn)室內(nèi)溫度異常報(bào)警范圍差值。實(shí)驗(yàn)室室內(nèi)溫度超出此范圍后,監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)提示告警。濕度設(shè)置范圍在40%~99%。新風(fēng)加載量分為高速換氣量:1200m3/h、低速換氣量:600m3/h兩檔。為保證室內(nèi)O2含量,保證人身安全,可以根據(jù)室內(nèi)人員活動(dòng)量設(shè)置O2安全濃度,當(dāng)室內(nèi)O2含量低于此目標(biāo)值時(shí),自動(dòng)開(kāi)啟新風(fēng),還可以設(shè)置O2濃度告警條件值,當(dāng)室內(nèi)O2濃度低于設(shè)定條件時(shí),仿真測(cè)試室外的聲光報(bào)警器就會(huì)響,保證實(shí)驗(yàn)人員的安全。設(shè)置本發(fā)明的參數(shù)后,各模塊均可在20分鐘內(nèi)達(dá)到設(shè)定值。人體微氣侯采集系統(tǒng)7由控制柜1控制。將人體生理指標(biāo)測(cè)試系統(tǒng)9與第一計(jì)算機(jī)2連接。穿著降溫服的實(shí)驗(yàn)人員在智能跑步機(jī)上模擬不同勞動(dòng)強(qiáng)度。將暖體出汗假人測(cè)試系統(tǒng)11與第二計(jì)算機(jī)3連線,暖體出汗假人穿上所測(cè)試降溫服。步驟2:?jiǎn)?dòng)溫濕系統(tǒng)4、新風(fēng)系統(tǒng)5、模擬風(fēng)系統(tǒng)6,令測(cè)試間的濕度、溫度和氧氣濃度符合控制柜1的指令。收集人體微氣侯采集系統(tǒng)7、人體生理指標(biāo)測(cè)試系統(tǒng)9、將暖體出汗假人測(cè)試系統(tǒng)11的檢測(cè)數(shù)據(jù)。步驟3:穿著降溫服的實(shí)驗(yàn)人員在氣候室內(nèi)通過(guò)智能跑步機(jī)模擬不同勞動(dòng)強(qiáng)度。通過(guò)控制柜1、第一計(jì)算機(jī)2、第二計(jì)算機(jī)3采集并儲(chǔ)存人體微氣侯采集系統(tǒng)7、人體生理指標(biāo)測(cè)試系統(tǒng)9、暖體出汗假人測(cè)試系統(tǒng)11的檢測(cè)數(shù)據(jù)。步驟4:由報(bào)警系統(tǒng)8檢測(cè)仿真氣候室的測(cè)試間的濕度、溫度和氧氣濃度,如超過(guò)設(shè)定值,控制柜1內(nèi)的聲光報(bào)警器報(bào)警,為了實(shí)驗(yàn)人員安全立即結(jié)束實(shí)驗(yàn),反之實(shí)驗(yàn)繼續(xù),直至完成全部的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。進(jìn)一步說(shuō),實(shí)驗(yàn)人員在進(jìn)入仿真實(shí)驗(yàn)室前,依次測(cè)試血壓、心電圖、心率、肺活量、體重、采血,然后戴上心率表,在額頭、頸部、前胸左右、后背左右共6個(gè)地方貼上人體微氣候采集系統(tǒng)的傳感器,穿上煤礦工人日常工作服或礦用降溫服。隨后,在休息室稍事休息10分鐘后進(jìn)入測(cè)試室。在實(shí)驗(yàn)室過(guò)程中,實(shí)驗(yàn)人員通過(guò)室內(nèi)智能跑步機(jī)模擬不同勞動(dòng)強(qiáng)度,如身體出現(xiàn)不適及時(shí)按響紅色報(bào)警按鈕,室內(nèi)人員每半個(gè)小時(shí)填寫(xiě)一次主觀感受調(diào)查表。每次實(shí)驗(yàn)時(shí)間為2個(gè)小時(shí),實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,上述所有指標(biāo)均再次測(cè)試,根據(jù)實(shí)驗(yàn)前后人體生理、生化指標(biāo)的的變化情況,分析礦井熱環(huán)境對(duì)人體健康的危害程度,及穿著礦用降溫服后在緩解人體受到危害起到的作用。