МОДУЛЬНАЯ АВТОМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ПОЖАРНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ И ПОЖАРОТУШЕНИЯ СПЕЦИАЛЬНОГО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА
MODULAR AUTOMATIC SYSTEM FOR FIRE ALARM AND FIRE EXTINGUISHING OF SPECIAL RAILWAY ROLLING STOCK

Изобретение относится к средствам автоматического пожаротушения, устанавливаемым в специальном железнодорожном подвижном составе, а точнее, к автоматическим комплексам пожаротушения с пожарной сигнализацией, конструктивно предназначенным для самоходных и не самоходных железнодорожных подвижных составов специального назначения, используемых для строительства и эксплуатации инфраструктуры железнодорожного транспорта.
В уровне техники известны различные системы охраны, пожарной сигнализации и автоматического пожаротушения для тягового подвижного состава.
В патенте РФ RU74077 описана автоматическая система пожарной сигнализации и управления пожаротушением, предназначенная для автоматического обнаружения, тушения и контроля эффективности тушения пожаров на тяговом подвижном составе железнодорожного транспорта. Система содержит датчики контроля пожароопасных параметров, блоки управления, блоки сбора информации и памяти, основной и резервный блоки питания, устройство контроля, световую и звуковую индикацию, а также средства пожаротушения. Система может работать в ручном и автоматическом режиме. Функции управления, сбора информации, памяти, контроля и индикации выполняет блок управления и индикации и соединенный с ним блок контроля и управления, который дополнительно связан с блоком контроля, выполненным с возможностью преобразования сигналов и их передачи исполнительным средствам, при этом указанные блоки управления связаны между собой. Из недостатков системы можно отметить узкую область использования, поскольку конструктивно известная система ориентирована на применении в пригородных поездах и на подвижных составах метрополитена.
Также известен блок управления сигнализацией системы пожарной безопасности и информационного оповещения о загораниях в вагонах электропоезда, раскрытый в патенте РФ RU165254, обеспечивающий возможность регистрировать возгорания и фиксировать неисправности вагонов электропоездов, содержащий запоминающее устройство и процессор, обеспечивающий обмен по линии связи и формирующий информационные сообщения. Входящие в состав блока управления процессор и запоминающее устройство выполнены и взаимосвязаны так, что обеспечивают возможность формирования запроса на внешние устройства системы сигнализации об их работоспособности. Блок управления выполнен с возможностью связи через согласующее устройство с поездной радиостанцией. Однако известный блок управления сигнализацией системы пожарной безопасности и информационного оповещения о загораниях предназначен для применения в вагонах электропоездов и, как будет очевидно специалисту в данной области техники, не может быть использован для специального подвижного состава, в частности, из-за различного исполнения и алгоритмов работы блоков для вагонов электропоезда, и специального подвижного состава. Кроме того, указанный блок не обеспечивает достаточный уровень автоматизации и технологичности при техническом обслуживании поезда в депо, требуя участия персонала.
Автоматическая система пожарной сигнализации и управления пожаротушением в вагонах рельсовых транспортных средств согласно патенту РФ RU90691 содержит блок управления, датчики контроля пожароопасных параметров, в качестве которых используют тепловые и дымовые пожарные извещатели, автономные исполнительные средства пожаротушения и устройства их запуска, передающие информационные сигналы на блок управления, устройство сбора и передачи информации, а также блок контроля и управления. Система обладает высокой надежностью функционирования за счет исключения вероятности ложных срабатываний, что обеспечивается адресным размещением блоков контроля и управления в каждом вагоне. Существенным недостатком указанной системы следует считать отсутствие автоматической возможности своевременной передачи информации о появлении условий возникновения пожара или возгорании в центральный управляющий пункт, что собственно не гарантирует оперативность действий в случае сложных возгораний, локализация и ликвидация которых возможна только с применением пожарно-спасательной техники. Кроме того, отсутствует возможность передачи параметров работы/неисправностей на удаленный сервер, что способствовало бы уменьшению ошибок ввиду человеческого фактора и увеличению числа контролируемых параметров (например, внешним управляющим пунктом).
Более близкие к настоящему изобретению системы пожарной сигнализации и пожаротушения раскрыты в патентах РФ RU2610391, RU2584852 и RU2681412.
Так, система охраны, пожарной сигнализации и автоматического пожаротушения для тягового подвижного состава согласно патенту RU2610391 включает блоки контроля, индикации и управления, размещаемые в каждой секции локомотива, блоки дистанционного управления, объединенные через блок коммутации в единую систему с тепловыми и дымовыми извещателями, звуковыми и световыми оповещателями, исполнительными средствами пожаротушения с тепловыми пускателями, блоком резервного питания, устройствами связи локомотивов, и адаптер радиосвязи. Также в состав системы входят датчики состояния дверей, система контроля уровня заряда аккумуляторных батарей блока резервного питания, адаптер регистратора параметров движения и адаптер сети передачи данных на сервер единой системы мониторинга работы бортовых систем локомотивов в режиме реального времени. Логический блок содержит функцию автоматического отключения технологического оборудования локомотива перед запуском исполнительных средств пожаротушения путем опускания пантографа и отключения вентиляторов при использовании в электровозах либо разрыва цепей сбора тяги и остановки дизеля при использовании в тепловозах перед запуском систем пожаротушения.
Система пожарной сигнализации и автоматического пожаротушения для тягового подвижного состава согласно патенту RU2584852 содержит блоки контроля, индикации и управления, размещаемые в каждой секции локомотива и объединенные через блок коммутации в единую систему с тепловыми и дымовыми извещателями, звуковыми и световыми оповещателями, исполнительными средствами пожаротушения, блоком резервного питания, пультами дистанционного управления и устройствами связи локомотивов. Система дополнительно снабжена адаптером радиосвязи, выполненным с возможностью оповещения дежурного по депо об обнаружении пожарной ситуации либо несанкционированном вмешательстве в систему по радиоканалу с помощью поездной радиостанции с указанием номера локомотива в автоматическом режиме без участия машиниста. Исполнительные средства пожаротушения выполнены в виде генераторов огнетушащего аэрозоля или модулей газового пожаротушения, оснащенных тепловыми пускателями, которые включены в дополнительный шлейф пожарной сигнализации с возможностью обеспечения защиты системы от ложных срабатываний в «автоматическом» режиме.
Оба указанных выше известных технических решения направлены на расширение функциональных возможностей подобных систем пожаротушения при их использовании на тяговых подвижных составах. Их общим недостатком является подключение устройств обнаружения пожароопасной ситуации и средств пожаротушения и оповещения о пожаре к одному устройству – блоку контроля, индикации и управления, что усложняет масштабируемость системы на несколько секций подвижного состава или даже в рамках одной секции, когда требуется размещение указанных элементов системы в нескольких зонах. Кроме того, такая компоновка системы пожаротушения приводит к необходимости прокладки большого количества кабелей к элементам системы, и обрыв или повреждение одного из них может привести к нарушению работы всей системы.
В качестве наиболее близкого аналога настоящего изобретения можно выбрать систему пожарной сигнализации и автоматического пожаротушения для локомотива согласно патенту RU2681412. Известная система предназначена для использования на локомотиве тягового подвижного состава, содержащем по меньшей мере две секции, причем каждая из секций снабжена системой пожарной сигнализации и автоматического пожаротушения. В каждой секции установлены блок индикации и управления, блок управления секцией, блок резервного питания, устройство дистанционного пуска, ручные, тепловые и дымовые извещатели, звуковые и световые оповещатели, а также генераторы тушащего вещества. В одной из секций установлены устройство регистрации пожарных состояний и блок управления радиостанцией. Блоки индикации и управления каждой секции соединены между собой, а также с устройством регистрации пожарных состояний и блоком управления радиостанцией. Устройства дистанционного пуска, извещатели и оповещатели и генераторы тушащего вещества каждой секции связаны с блоком индикации и управления с образованием кольцевой локальной цифровой сети.
Как и оба указанных выше известных технических решения, ближайший аналог направлен на расширение функциональных возможностей подобных систем пожаротушения при их использовании на тяговых подвижных составах, обеспечивая повышение надежности работы противопожарной системы, снижение вероятности ложных срабатываний, возможность информирования локомотивной бригады о возможном пожаре при повышении температуры в контролируемом помещении и последующего анализа причин пожара. Но и эта система характеризуется невысокими возможностями для масштабирования.
В частности, гибкость и масштабирование системы-аналога ограничены тем, что для каждой секции локомотива используется своя система в полном составе, за исключением устройства регистрации пожарных состояний и блока управления радиостанцией. При этом ручные, тепловые и дымовые извещатели, а также датчики закрытия дверей подключены к блоку индикации и управления, а звуковые и световые оповещатели, а также генераторы тушащего вещества – к блоку управления секцией, т.е. происходит дублирование такого элемента системы как, например, блок индикации и управления. Это может быть оправдано для использования системы на тяговом подвижном составе, где на разных секциях локомотива установлены системы разных производителей, в результате чего в систему согласно RU2681412 дополнительно были введены стыковочные модули (15) для связи системы пожарной сигнализации и автоматического пожаротушения с системами пожаротушения других производителей по согласованному протоколу обмена данными. Однако помимо невысокой степени масштабируемости ее применение на специальном подвижном составе вызывает определенные трудности. Так, решение о реагировании на возникшую пожароопасную ситуацию или пожар в каждой такой системе принимается блоком индикации управления, который сначала должен получить сигналы от средств обнаружения дыма или повышения температуры, потом проанализировать ситуацию, и в случае признания ее опасной сформировать и передать сигнал на включение средств пожаротушения блоки управления секцией, которые, собственно, и приводят в действие средства пожаротушения. Учитывая компоновку оборудования в типичном специальном подвижном составе, которая может сильно отличаться по доступности к пожароопасным местам от таковой в типичном тяговом подвижном составе, известная реализация системы пожарной сигнализации и пожаротушения для тягового подвижного состава может стать серьезной проблемой.
Технической задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является создание автоматической системы пожарной сигнализации и пожаротушения специального железнодорожного подвижного состава, которая обладает высокими технико-эксплуатационными характеристиками и широкими функциональными возможностями, а также в расширении арсенала средств, предназначенных для автоматической сигнализации о пожаре и пожаротушения конкретно для специальных железнодорожных подвижных составов.
Технический результат предлагаемого изобретения заключается в обеспечении масштабируемости системы пожарной сигнализации и пожаротушения применительно к специальным подвижным составам без ее усложнения путем создания модульной конструкции системы, что, как следствие, повышает пожарную безопасность таких составов, вероятность своевременного предупреждения локальных возгораний и эффективность тушения возгорания, а также полноту и своевременность передачи данных о пожарных событиях на удаленный сервер внешнего управляющего пункта.
Для целей данного изобретения термины «специальный железнодорожный подвижной состав», «специальный подвижной состав», «самоходный железнодорожный подвижной состав специального назначения», «не самоходный железнодорожный подвижной состав специального назначения», «специальный рельсовый самоходный подвижной состав» следует рассматривать как эквивалентные. Специальный подвижной состав предназначен для обслуживания устройств и оборудования железных дорог, строительства и эксплуатации инфраструктуры железнодорожного транспорта.
Поставленная задача решается, а заявленный технический результат достигается в предложенной модульной автоматической системе пожарной сигнализации и пожаротушения (далее для простоты также «система») специального подвижного состава (СПС), предназначенного для обслуживания инфраструктуры железных дорог и включающего по меньшей мере одну секцию СПС. Система содержит центральный блок управления и индикации (ЦБУИ), устройство регистрации пожарных состояний, блок резервного питания, блок управления радиостанцией. Кроме того, для каждой из указанных по меньшей мере одной секции СПС система содержит два устройства дистанционного пуска и по меньшей мере один локальный управляющий блок (ЛУБ) с подключенными к нему устройствами, обеспечивающими выполнение ЛУБ следующих действий: определение события пожароопасной ситуации или пожара, извещения о возникновении указанного события, определение состояния открытия/закрытия дверей, запуска устройств пожаротушения, при срабатывании которых в области тушения происходит отключение электрического оборудования СПС. Для этого к каждому ЛУБ могут подключаться следующие устройства: тепловые пожарные датчики, дымовые пожарные датчики, датчики открытия/закрытия двери, ручные извещатели, пожарные световые оповещатели, пожарные звуковые оповещатели, автономные исполнительные устройства пожаротушения. ЛУБ выполнен с возможностью осуществлять в зоне своей работы независимо от других ЛУБ указанные действия, а также следующие дополнительные действия: получение от ЦБУИ уведомлений о приведении в действие по меньшей мере одного из подключенных к ЛУБ устройств, передачу ЦБУИ информации о состоянии подключенных к нему устройств и возникновении пожароопасной ситуации и/или пожара. ЦБУИ выполнен с возможностью получения информации от внешнего устройства определения географических координат СПС, а также от каждого ЛУБ, ее сохранения в устройстве регистрации пожарных состояний и передачи на удаленный сервер внешнего управляющего пункта совместно с информацией о времени возникновения пожароопасной ситуации или пожара и географическом положении СПС.
Заявленная модульная автоматическая система пожарной сигнализации и пожаротушения специального подвижного состава построена таким образом, что функции определения пожара (пожарные извещатели), определения состояния дверей (датчики закрытия/открытия) и запуска исполнительных средств пожаротушения внутри каждой комнаты, отсека, секции СПС выполняет ЛУБ, отвечающий за конкретную зону, что является принципиальным отличием от известных систем пожарной сигнализации и пожаротушения, используемых, в частности, на тяговых подвижных составах. Это обеспечивает модульность конструкции системы, а значит, возможность ее легкого и простого масштабирования с учетом количества секций и их конструктивных особенностей конкретного СПС. Как следствие, возможность независимого функционирования каждого ЛУБ от других ЛУБ и, в частном исполнении системы, – от ЦБУИ, при возникновении пожароопасной ситуации или пожара повышает надежность срабатывания системы в целом.
Предпочтительно, если заявленная система содержит для каждой секции СПС по меньшей мере один дополнительный ЛУБ, к которому подключаются устройства, включающие по меньшей мере одно из следующих устройств: по меньшей мере один тепловой пожарный датчик, по меньшей мере один дымовой пожарный датчик, по меньшей мере один датчик открытия/закрытия двери, по меньшей мере один ручной извещатель, по меньшей мере один пожарный световой оповещатель, по меньшей мере один пожарный звуковой оповещатель и по меньшей мере одно автономное исполнительное устройство пожаротушения. Другими словами, к дополнительному ЛУБ могут подключаться не все устройства, обеспечивающие определение события пожароопасной ситуации или пожара, извещения о возникновении указанного события, определение состояния открытия/закрытия дверей, запуска устройств пожаротушения, а только необходимые из них. С одной стороны, такое исполнение системы также направлено на достижение указанного технического результата, а с другой стороны, позволяет избежать избыточности наполнения системы устройствами. Такой дополнительный ЛУБ также выполнен с возможностью получения от ЦБУИ уведомлений о приведении в действие по меньшей мере одного из подключенных к нему устройств и передачи ЦБУИ информации о состоянии подключенных к нему устройств и возникновении пожароопасной ситуации и/или пожара, а ЦБУИ выполнен с возможностью получения информации от дополнительного ЛУБ, ее сохранения в устройстве регистрации пожарных состояний и передачи на удаленный сервер внешнего управляющего пункта.
Еще в одном предпочтительном варианте исполнения изобретения все ЛУБ или пока часть из них могут быть выполнены с возможностью выполнения соответствующих указанных действий (т.е. своих функций) независимо друг от друга. При этом они также могут быть выполнены с возможностью осуществления соответствующих указанных действий независимо и от ЦБУИ. Все это способствует повышению надежности срабатывания системы в целом.
Кроме того, повышению надежности работы системы, а значит, и повышению пожарной безопасности таких составов, вероятности своевременного предупреждения локальных возгораний, эффективности тушения возгорания, полноте и своевременности передачи данных о пожарных событиях на удаленный сервер внешнего управляющего пункта способствует сохранение в устройстве регистрации пожарных состояний и передача на удаленный сервер внешнего управляющего пункта данных о времени возникновения пожароопасной ситуации или пожара и географическом положении СПС.
Далее изобретение и некоторые из возможных вариантов его осуществления подробно поясняются со ссылкой на фигуру, на которой представлена блок-схема заявленной модульной автоматической системы пожарной сигнализации и пожаротушения специального подвижного состава.
На фигуре обозначены следующие основные элементы (компоненты) модульной системы пожарной сигнализации и пожаротушения специального подвижного состава:
1 – центральный блок управления и индикации (ЦБУИ);
2 – блок резервного питания (БРП);
3 – устройство дистанционного пуска (УДП);
4 – локальный управляющий блок (ЛУБ);
5 – тепловой пожарный датчик;
6 – дымовой пожарный датчик;
7 – датчик открытия/закрытия двери;
8 – ручной извещатель;
9 – пожарный световой оповещатель;
10 – пожарный звуковой оповещатель;
11 – автономное исполнительное устройство пожаротушения.
Модульная автоматическая система пожарной сигнализации и пожаротушения специального подвижного состава (СПС) содержит центральный блок (1) управления и индикации (ЦБУИ), устройство регистрации пожарных состояний (УРПС, на фигуре не показано), блок (2) резервного питания (БРП), блок управления радиостанцией (БУР, на фигуре не показан), по меньшей мере два устройства (3) дистанционного пуска (УДП, на фигуре для удобства показано одно УДП), по меньшей мере один локальный управляющий блок (4) (ЛУБ, на фигуре для примера показаны два ЛУБ (4)). К ЛУБ (4) могут быть подключены следующие устройства, также входящие в состав системы: тепловые пожарные датчики (5), дымовые пожарные датчики (6), датчики открытия/закрытия двери (7), ручные извещатели (8), пожарные световые оповещатели (9), пожарные звуковые оповещатели (10) и автономные исполнительные устройства (11) пожаротушения.
ЦБУИ (1) предназначен для контроля и управления компонентами модульной автоматической системы пожарной сигнализации и пожаротушения СПС, обеспечения их взаимодействия, обмена сообщениями между указанными компонентами, а также между системой и внешними устройствами (в частности, компонентами СПС), информирования о возникновении пожароопасной ситуации, пожара или другого нештатного события.
К ЦБУИ (1) подключены УРПС, БРП (2), УДП (3), один или несколько ЛУБ (4) и БУР. В свою очередь, ЦБУИ (1) подключается к питанию сети СПС, радиостанции СПС, при необходимости – к автоматической системе сбора и передачи данных (АССПД) СПС и другому технологическому оборудованию СПС.
БРП (2) используется для питания ЦБУИ (1) и подключенных к нему устройств, в частности, при сбое питания сети СПС, и имеет в своем составе автономный источник питания для сохранения работоспособности системы в случае отключения основного питания, что повышает надежность системы пожаротушения. В качестве БРП (2) могут быть использованы любые известные источники питания, подходящие для этих целей, с учетом возможности обеспечения ими требуемой нагрузочной способности и длительности бесперебойного питания.
УДП (3) представляет собой, по сути, кнопку или тумблер, предпочтительно установленные внутри опломбированного металлического корпуса, обеспечивающего степень защиты IP54 согласно ГОСТ 14254-96. Само УДП (3) устанавливается снаружи каждой секции СПС, причем на каждой секции СПС должны быть установлены не менее двух УДП (3), расположенных с разных сторон кузова СПС. Запуск модульной автоматической системы пожарной сигнализации и пожаротушения СПС конкретной секции может осуществляться от УДП (3), установленного на данной секции: при обнаружении пожара машинист или другой работник железной дороги, находящийся поблизости, вручную запускает систему путем включения кнопки (тумблера) УДП (3).
Как было указано выше, к ЦБУИ (1) также подключен по крайней мере один ЛУБ (4), к каждому из которых, в свою очередь, могут быть подключены такие устройства, как тепловые пожарные датчики (5), дымовые пожарные датчики (6), датчики открытия/закрытия двери (7), ручные извещатели (8), пожарные световые оповещатели (9), пожарные звуковые оповещатели (10) и автономные исполнительные устройства (11) пожаротушения.
Конструкция и исполнение вариантов таких устройств, как тепловые пожарные датчики (5), дымовые пожарные датчики (6), датчики открытия/закрытия двери (7), ручные извещатели (8), пожарные световые оповещатели (9), пожарные звуковые оповещатели (10), хорошо известны специалисту в данной области техники и не требуют дополнительных пояснений. В частности, пожарные звуковые оповещатели (10) могут быть выполнены в виде сирены, а пожарные световые оповещатели (9) могут быть выполнены в виде световых табличек, например “ГАЗ – УХОДИ”, “ГАЗ – НЕ ВХОДИ”, “АВТОМАТИКА ВКЛЮЧЕНА” и т.д. Оповещатель “ГАЗ – УХОДИ” размещается, как правило, в помещении с генераторами огнетушащего аэрозоля. Оповещатели “ГАЗ – УХОДИ” и “ГАЗ – НЕ ВХОДИ” включаются при включении автономных исполнительных устройств (11) пожаротушения, т.к. в помещении могут случайно оказаться люди, и назначение указанных оповещателей – предупредить этих людей об опасности. Одновременно с этим может включаться сирена для дополнительного предупреждения об опасности. Оповещатель “ГАЗ – НЕ ВХОДИ” может размещаться в соседнем помещении, например тамбуре, чтобы случайно никто не вошел в помещение, где производится тушение возгорания.
Автономные исполнительные устройства (11) пожаротушения также хорошо известны специалисту в данной области техники и могут иметь в своем составе генераторы тушащего вещества, в частности, генераторы огнетушащего аэрозоля и/или модулей газового пожаротушения.
Каждый ЛУБ (4) установлен в зоне своего действия. Так, учитывая особенности компоновки СПС, даже для СПС с одной секцией может оказаться целесообразным разделение его на зоны с использованием в каждой из них своего ЛУБ (4) с соответствующими указанными выше устройствами. Если СПС состоит из двух и более секций, количество ЛУБ (4) составляет не менее количества секций, т.е. как минимум по одному ЛУБ (4) на секцию.
В зоне своего действия по крайней мере один ЛУБ (4) в данной секции СПС, далее для определенности также называемый первым ЛУБ (4), осуществляет определение события пожароопасной ситуации и пожара посредством одного или нескольких тепловых пожарных датчиков (5) и/или одного или нескольких дымовых пожарных датчиков (6); определение состояния открытия/закрытия дверей посредством одного или нескольких датчиков открытия/закрытия двери (7); при возникновении пожароопасной ситуации или пожара – запуск одного или нескольких пожарных световых оповещателей (9) и/или одного или нескольких пожарных звуковых оповещателей (10), а также одного или нескольких автономных исполнительных устройств (11) пожаротушения. Один или несколько ручных извещателей (8) используются для установки ЛУБ (4) в состояние «ПОЖАР» и приведения в действие пожарных световых оповещателей (9), пожарных звуковых оповещателей (10) и автономных исполнительных устройств (11) пожаротушения вручную машинистом или другим работником железной дороги при установлении пожароопасной ситуации или обнаружении пожара. Таким образом, указанный первый ЛУБ (4) обеспечивает возможность осуществления заявленной системой обнаружения пожароопасной ситуации и/или пожара, оповещения о данной ситуации и собственно мер по устранению данной ситуации, в частности, тушения пожара.
Информацию о состоянии подключенных к нему устройств, в том числе ручных извещателей (8), возникновении пожароопасной ситуации и/или пожара ЛУБ (4) передает в ЦБУИ (1), причем указанная передача информации может осуществляться каждым ЛУБ (4) независимо от других ЛУБ (4). Таким образом, первый ЛУБ (4) может самостоятельно, независимо от других ЛУБ (4), а также в далее упоминаемом автоматическом режиме работы системы – от ЦБУИ (1), осуществлять в своей зоне действия по контролю за возникновением и уведомлению о пожароопасной ситуации и/или пожара, устранению пожароопасной ситуации и/или пожара, а также информированию ЦБУИ (1) и, дополнительно, другие ЛУБ (4) о пожароопасной ситуации и/или пожаре.
Кроме того, каждый ЛУБ (4) выполнен с возможностью приема и обработки поступающих от ЦБУИ (1) сообщений, а частности пожарных уведомлений, с последующей их отправкой в виде управляющих сигналов в тепловые пожарные датчики (5), дымовые пожарные датчики (6), датчики открытия/закрытия двери (7), пожарные световые оповещатели (9), пожарные звуковые оповещатели (10) и автономные исполнительные устройства (11) пожаротушения, перед срабатыванием которых в области тушения пожара отключается электрическое технологическое оборудование СПС. Указанные сообщения от ЦБУИ (1) для конкретного ЛУБ (4) могут инициироваться, в том числе, и другими ЛУБ (4), например, обслуживающими соседние зоны, что повышает уровень пожарной защиты, обеспечиваемой заявленной системой. Для этого ЦБУИ (1) контролирует линии связи со всеми ЛУБ (4), которые, в свою очередь, контролируют линии связи с тепловыми пожарными датчиками (5), дымовыми пожарными датчиками (6) и датчиками открытия/закрытия двери (7) и принимают исходящие от них информационные сигналы. И в зависимости от выбранного режима работы системы ЦБУИ (1) выводит соответствующую индикацию событий для оператора (машиниста) СПС.
ЦБУИ (1) обрабатывает полученные от ЛУБ (4) указанные информационные сигналы и принимает решение о наличии пожара (возгорания) или пожароопасной ситуации (условий для возникновения пожара), а также целесообразности и возможности запуска пожаротушения в зоне, контролируемой данным ЛУБ (4), передавая, при необходимости, этому ЛУБ (4) соответствующее сообщение, например пожарное уведомление.
Как было указано выше, заявленная система также включает в себя УРПС (на фигуре не показано), которое предназначено для сбора и хранения различных данных, получаемых от компонентов заявленной системы, а также их последующей передачи на удаленный сервер внешнего управляющего пункта. Часть указанных данных или они все целиком могут посредством ЦБУИ (1) передаваться и сохраняться в АССПД СПС. Предпочтительно, если данные, сохраняемые в системе и передаваемые на удаленный сервер, дополнительно включают информацию о времени возникновения пожароопасной ситуации и/или пожара и географическом положении СПС. При этом система, в частности, ЦБУИ (1), может получать информацию о географическом положении СПС от внешних устройств, установленных на самом СПС.
Важно отметить, что СПС, в отличие от тяговых подвижных составов, могут в процессе своей работы находиться в местах (географических положениях), где наличие приемников сигналов GPS/ГЛОНАСС или аналогичных им может быть единственным условием определения текущих географических координат СПС. Поэтому обеспечение такой возможности, как сохранение и передача информации о пожарной ситуации на СПС совместно с информацией о его географическом положении не только расширяет функциональные возможности заявленной модульной системы, но и повышает оперативность мероприятий по устранению таких ситуаций.
БУР выполнен с возможностью озвучивания с помощью радиостанции (является внешним устройством по отношению к заявленной системе, установленным на СПС) пожарных уведомлений, формирующихся и поступающих в ЦБУИ (1) при состояниях возникновения пожароопасной ситуации и/или пожара. Пожарные уведомления вместе с информацией о времени и географическом положении СПС заносятся в УРПС, где для обеспечения регистрации пожарных состояний данные регистрируются, или логируются, с возможностью последующего считывания событий для анализа причин возникновения пожароопасной ситуации или пожара. Кроме того, указанные данные могут посредством коммутации и цифрового интерфейса ЦБУИ (1) направляться в АССПД СПС с целью отправки на центральный сервер внешнего управляющего пункта, например посредством радиоканалов стандарта GSM/GPRS, обработанных данных о текущем состоянии функционирования модульной автоматической системы пожарной сигнализации и пожаротушения СПС, обеспечивая тем самым возможность своевременного реагирования диспетчеров и обслуживающей бригады на возможное возникновение нештатной ситуации на СПС и проведения последующего анализа причин ее возникновения.
БУР и/или УРПС могут быть конструктивно объединены с ЦБУИ (1), либо быть реализованы как отдельные функциональные модули, подключенные к ЦБУИ (1).
Заявленная модульная автоматическая система пожарной сигнализации и пожаротушения СПС работает следующим образом.
СПС состоит из одной или нескольких секций, каждая из которых поделена на одну или несколько зон. В каждой зоне установлен по меньшей мере один ЛУБ (4), ранее для удобства названный первым ЛУБ (4), с подключенными к нему устройствами, включающими один или несколько тепловых пожарных датчиков (5) и/или один или несколько дымовых пожарных датчиков (6), один или несколько датчиков открытия/закрытия двери (7), один или несколько ручных извещателей (8), один или несколько пожарных световых оповещателей (9) и/или один или несколько пожарных звуковых оповещателей (10), а также одно или несколько автономных исполнительных устройств (11) пожаротушения.
Тепловые пожарные датчики (5), дымовые пожарные датчики (6) и датчики открытия/закрытия двери (7) постоянно или с заданной периодичностью производят мониторинг зоны и передают информацию о состоянии в первый ЛУБ (4), к которому они подключены. В свою очередь, первый ЛУБ (4) постоянно или с заданной периодичностью передает ЦБУИ (1) информацию о состоянии в своей зоне.
Специалисту будет понятно, что в зависимости от конфигурации зоны обслуживания к конкретному первому ЛУБ (4) обязательно должны быть подключено по крайней мере одно устройство обнаружения пожароопасной ситуации и/или пожара –тепловой пожарный датчик (5) или дымовой пожарный датчик (6), по крайней мере одно устройство управления положением двери – датчик открытия/закрытия двери (7), по крайней мере одно устройство ручного приведения в действие системы – ручной извещатель (8), по крайней мере одно устройство оповещения о пожароопасной ситуации и/или пожаре – пожарный световой оповещатель (9) или пожарный звуковой оповещатель (10), и по крайней мере одно устройство устранения пожароопасной ситуации и/или пожара – автономное исполнительное устройство (11) пожаротушения.
Кроме того, без потери своей функциональности система может быть реализована таким образом, что, помимо указанного первого ЛУБ (4), содержит дополнительные ЛУБ (4), для удобства далее называемые по меньшей мере один второй ЛУБ (4), обладающий тем же функционалом, что и первый ЛУБ (4), но, возможно, с меньшим количеством подключенных к нему устройств. Другими словами, к по меньшей мере одному второму ЛУБ (4) могут быть подключены устройства, включающие по меньшей мере одно из следующих: один или несколько тепловых пожарных датчиков (5), один или несколько дымовых пожарных датчиков (6), один или несколько датчиков открытия/закрытия двери (7), один или несколько ручных извещателей (8), один или несколько пожарных световых оповещателей (9), один или несколько пожарных звуковых оповещателей (10), одно или несколько автономных исполнительных устройств (11) пожаротушения. Второй ЛУБ (4) может располагаться в одной секции СПС рядом с первым ЛУБ (4), или в соседней с ним зоне, или в отдаленной от него зоне. При такой конфигурации системы обеспечивается, с одной стороны, достаточность средств, необходимых для надежного и своевременного обнаружения пожароопасной ситуации и/или пожара, оповещения о такой ситуации и устранения такой ситуации. С другой стороны, устраняется избыточность набора компонентов системы там, где это уместно и допустимо.
При возникновении в зоне конкретного ЛУБ (4) нештатной ситуации, такой как пожароопасная ситуация или пожар, характеризующейся повышением температуры или появлением дыма, регистрируемыми соответственно тепловыми пожарными датчиками (5) и/или дымовыми пожарными датчиками (6), последние передают соответствующие сигналы в ЛУБ (4), а далее работа ЛУБ (4) зависит от режима работы системы.
Рабочим режимом системы является режим «РУЧНОЙ с ЗАДЕРЖКОЙ» или «РУЧНОЙ», при которых решение об инициации пожаротушения выполняет машинист или оператор СПС. В этих случаях ЛУБ (4) передает соответствующие сигналы о возникновении нештатной ситуации в ЦБУИ (1), о чем становится известно машинисту или оператору СПС. Машинист или оператор СПС получает информацию (сиреной, световыми оповещателями и другими способами) о том, что в определенной зоне СПС произошло возгорание, оценивает обстановку (возможно, он сам может потушить возгорание огнетушителем) и принимает решение. Если машинист или оператор СПС решит использовать систему для устранения возгорания, он активирует соответствующую кнопку на ЦБУИ (1). Тогда ЦБУИ (1) передает соответствующий сигнал в ЛУБ (4) в зоне возгорания или в несколько ЛУБ (4), если возгорание детектировано в разных зонах, тем самым запуская процесс пожаротушения посредством подключенных к нему автономных исполнительных устройств (11) пожаротушения.
Особенностью заявленной системы является работа ЛУБ (4) еще в одном режиме работы системы, а именно, в автоматическом режиме работы системы. В частности, автоматический режим работы системы может использоваться при отсутствии машиниста или любого другого лица из обслуживающего персонала, например, когда СПС находится в депо. В этом случае, после регистрации сигналов от тепловых пожарных датчиков (5) и/или дымовых пожарных датчиков (6), ЛУБ (4) анализирует их и определяет, действительно ли есть опасность возникновения пожара (или он уже возник). Если опасность существует или пожар уже возник, ЛУБ (4) самостоятельно передает сигналы на подключенные к нему пожарные световые оповещатели (9) и/или пожарные звуковые оповещатели (10) и автономные исполнительные устройства (11) пожаротушения, а также, если датчики открытия/закрытия двери (7) до этого сигнализировали об открытом состоянии дверей, примыкающих к контролируемой зоне, – на соответствующие исполнительные устройства закрытия дверей, тем самым приводя в действие указанные пожарные оповещатели (9, 10), автономные исполнительные устройства (11) пожаротушения и устройства закрытия дверей. Незадолго до этого (обычно за несколько секунд) ЛУБ (4) формирует управляющий сигнал для отключения технологического оборудования, находящегося в зоне пожаротушения, а также контролирует целостность линий связи с автономными исполнительными устройствами (11) пожаротушения, и в случае их неисправности передает определенный код ошибки в ЦБУИ (1) для информирования машиниста или оператора СПС.
После получения от ЛУБ (4) информации о возникновении нештатной ситуации, ЦБУИ (1) может обеспечивать следующие действия системы:
- информация о нештатной ситуации сохраняется в УРПС, предпочтительно – совместно с данными о текущем времени и географическом положении СПС, получаемыми либо от системы, либо от внешних устройств, установленных в СПС, таких как приемник сигналов GPS/ГЛОНАСС. Данная информация далее также может быть передана в АССПД СПС;
- сообщение о возникновении пожарного состояние озвучивается посредством БУР в составе заявленной системы и радиостанции СПС, что повышает вероятность осведомления о нештатной ситуации, и также по радиоканалам стандарта GSM/GPRS передается на центральный сервер внешнего управляющего пункта, что позволяет своевременно принимать решения о дальнейшей возможности эксплуатации СПС, а в случае возникновения опасного и быстро распространяющегося пожара – принимать адекватные меры реагирования с привлечением специальной пожарной техники. На удаленном центральном сервере внешнего управляющего пункта сохраняются данные о последовательности развития пожара на основании информации о срабатывании пожарных оповещателей (9, 10), датчиков открытия/закрытия двери (7), срабатывании автономных исполнительных устройств (11) пожаротушения. Информация о времени и географическом положении срабатывания системы позволяет сопоставлять данные о начале пожара с режимом работы СПС, фиксируемым УРПС и, возможно, АССПД, т.е. в сущности определяется режим работы, точное время и местоположение СПС, при котором произошел пожар;
- ЦБУИ (1) может дополнительно формировать управляющие сигналы для других ЛУБ (4), в частности тех, которые обслуживают зоны, соседние с зоной возникновения нештатной ситуации, например, с целью недопущения возникновения в них пожароопасной ситуации.
Если поблизости к зоне возникновения нештатной ситуации находится обслуживающий персонал, работа соответствующего ЛУБ (4) может дублироваться посредством приведения в действие ручных извещателей (8) и/или УДП (3).
В случае сбоя питания бортовой сети СПС, питающей в том числе и ЦБУИ (1), автоматически включается БРП (2), обеспечивая тем самым непрерывность работы заявленной системы.
Также в заявленной модульной автоматической системе пожарной сигнализации и пожаротушения СПС может быть предусмотрена возможность проведения самодиагностики всех или только некоторых ее компонентов для определения их работоспособности, обнаружения неисправностей и ошибок в их работе и передачи соответствующей информации о нормальной работе или ошибках на удаленный центральный сервер внешнего управляющего пункта. Это обеспечивает оперативный контроль неисправностей системы и исключает преднамеренную/непреднамеренную потерю информации на СПС.
Таким образом, используемая в предлагаемом изобретении модульная автоматическая система пожарной сигнализации и пожаротушения специального подвижного состава включает в себя аппаратно-программные средства, обеспечивающие возможность контроля и регистрации (обработки) текущего состояния функционирования системы, передачи данных, содержащих сведения о возгорании или о возможном возгорании и иных нештатных ситуациях, время и местоположение каждого события на удаленный центральный сервер (например, внешнего управляющего пункта), что обеспечит оперативное принятие необходимых действий. При этом система благодаря своему модульному построению позволяет осуществлять легкое масштабирование под конкретные исполнения СПС с одновременным сохранением оперативности принятия мер по устранению пожароопасной ситуации или пожара, тем самым приводя к повышению уровня пожаробезопасности и скорости реагирования на такие нештатные ситуации.
Применение заявленной системы именно на специальном подвижном составе, предназначенном для обеспечения строительства и функционирования инфраструктуры железнодорожного транспорта, позволяет в полной мере реализовать все ее преимущества по сравнению с известными системами пожарной сигнализации и пожаротушения, применяемыми на подвижных составах других типов.