Интегрированная система пожарной безопасности и информационного оповещения о загораниях в вагонах электропоезда и оповещения дежурного по депо при нахождении электропоезда в отстое
INTEGRATED SYSTEM OF FIRE SAFETY AND INFORMATION WARNING ABOUT FIRE IN ELECTRIC TRAIN CARS AND DEPOT SUPERVISOR NOTIFICATION WHEN TRAIN IS IN LAYOVER

Область техники
Настоящее изобретение относится к электротехнике, а именно к сигнализациям о загораниях, неисправностях и несанкционированном проникновении в вагоны электропоезда.
Уровень техники
Известны сигнализации, применяемые в электропоездах; свидетельство РФ №3424 на полезную модель «Пожарная сигнализация электропоезда», кл. B60Q 9/00, 1997 г.; свидетельство РФ №8318 на полезную модель «Пожарная сигнализация электропоезда», кл. B60Q 9/00, 1998 г.
Наиболее близким аналогом является пожарная сигнализация электропоезда согласно свидетельству на полезную модель РФ №23836, кл. B60Q 9/00, 2002 г. Известная сигнализация содержит линию связи «машинист-пассажир», пожарные извещатели, громкоговорители, информационные табло и видеокамеры, установленные в каждом вагоне электропоезда, задатчик уровня сигналов пожарных извещателей, пороговое устройство, программируемый процессор, преобразующее выходное устройство, монитор, ключ, преобразователь, информационное и протокольное запоминающие устройства, причем выходы пожарных извещателей соединены с первым входом порогового устройства, второй вход которого соединен с выходом задатчика уровня сигналов пожарных извещателей, а выходы соединены с первой группой входов программируемого процессора, первый выход которого соединен со входом преобразующего выходного устройства, первый выход которого соединен с входами громкоговорителей, второй выход соединен с входами информационных табло, третий выход соединен с линией «машинист-пассажир» и через ключ с вторым входом программируемого процессора, четвертый выход соединен с первым входом монитора, а пятый выход соединен с входами видеокамер, выходы которых соединены с вторым входом монитора и входом преобразователя, выход которого соединен с первым входом протокольного запоминающего устройства, второй вход которого соединен с вторым выходом программируемого процессора, соединенного двусторонней связью с информационным запоминающим устройством.
Известные сигнализации обладают рядом существенных недостатков. Отсутствует контроль пожарной ситуации в подвагонном оборудовании электропоезда. Отсутствует контроль вскрытия ящиков УАП (установка автоматического пожаротушения). Отсутствует подключение к аккумуляторной батареи поезда, что не позволяет осуществлять контроль заряда аккумуляторной батареи поезда и при разряде батареи ниже допустимого уровня передавать информацию дежурному по депо через поездную радиостанцию, так как работа сигнализации должна обеспечивать круглосуточный режим. Сигнализации также не обеспечивают автоматическую диагностику работоспособности системы с выдачей локомотивной бригаде на маршруте речевой и визуальной информации о неисправностях процессора с указанием вагона, в котором зарегистрирована неисправность и не осуществляет автоматический приоритетный переход в режим выдачи сообщений о пожаре из режима информационного сообщения о неисправности или других тревожных режимов при срабатывании пожарных извещателей. Отсутствует возможность считывания содержимого ПЗУ (протокольное записывающее устройство) посредством УСИП (устройство считывания и переноса информации) или ПЭВМ (персональная электронно-вычислительная машина).
Раскрытие изобретения
Целью настоящего изобретения является создание сигнализации при совместной работе блока машиниста (БМ) и блоков вагона (БВ), обеспечивающей контроль за очагами загорания в электропоезде при его движении, в режиме нахождения электропоезда в отстое, информирование дежурного по депо, о возникновении нештатной пожарной ситуации через поездную радиостанцию по разрешенному каналу связи, контроль заряда поездных аккумуляторных батарей, а также самодиагностику блоков системы и шлейфа пожарных извещателей.
Технический результат заключается в повышении эффективности пожарной сигнализации.
Указанный технический результат достигается тем, что система сигнализации о загораниях в вагонах электропоезда содержит поездную линию связи, блок машиниста (БМ), по меньшей мере один блок вагона (БВ), пожарные извещатели, концевые выключатели дверей вагона и громкоговорителя, при этом каждый из блоков машиниста и вагона выполнены в герметичном корпусе, причем блок машиниста содержит узел электропитания, оперативно запоминающее устройство и процессор, обеспечивающий обмен по линии связи и формирующий информационные сообщения, а блок вагона представляет собой электронное микропроцессорное устройство, установленное в каждом вагоне электропоезда и осуществляющее питание линии связи пожарных извещателей, измерение тока в линии связи и формирование по запросу блока машиниста кодовой посылки, содержащей информацию о своей работоспособности и состоянии подключенных цепей, при этом опрос каждого блока вагона блоком машиниста производится по выделенной линии связи, кроме того, блок машиниста через согласующее устройство связан с поездной радиостанцией, причем при возникновении сигналов о пожароопасной ситуации блок машиниста выполнен с возможностью подачи электропитания на радиостанцию через две пары контактов реле и формирование управляющих сигналов для управления радиостанцией.
В одном из вариантов выполнения заявленного изобретения блок вагона (БВ) дополнительно содержит четырехпозиционный микропереключатель, который позволяет установить номер (адрес) от 1 до 16, который соответствует номеру вагона в составе электропоезда.
В другом из вариантов выполнения заявленного изобретения блок вагона (БВ) содержит узел питания для обеспечения напряжения питания аппаратуры блока и формирования напряжения на линию подключения пожарных извещателей, при этом блок также включает три пороговых устройства для контроля дверей, контроля ящика УАП и контроля линии подключения пожарных извещателей.
В другом из вариантов выполнения заявленного изобретения пороговое устройство пожарных извещателей контролирует величину тока протекающего в линии подключения пожарных извещателей и на конце данной линии содержит контрольное сопротивление, обеспечивающее минимальный ток в цепи, при этом сигналы с данного порогового устройства подаются на процессор блока машиниста.
В другом из вариантов выполнения заявленного изобретения ввод линии связи защищен ограничителем и предохранителем от возможности попадания на схему высокого напряжения.
В другом из вариантов выполнения заявленного изобретения блок машиниста (БМ) выполнен с возможностью выбора режимов работы, в которых обеспечивается постановка кабины машиниста под охрану с контролем открывания дверей и контроль разряда батарей поезда.
В другом из вариантов выполнения заявленного изобретения блок машиниста (БМ) выполнен с возможность регистрации событий и состояния аппаратуры пожарной сигнализации, при этом указанная регистрация осуществляется в энергонезависимой памяти указанного блока.
В другом из вариантов выполнения заявленного изобретения блок машиниста (БМ) осуществляет управление аппаратурой штатного громкоговорящего оповещения поезда для воспроизведения речевых сообщений о событиях в режиме работы «Отстой внутренний» при нахождении обслуживающего персонала в вагонах.
В другом из вариантов выполнения заявленного изобретения блок машиниста (БМ) на своем корпусе содержит выносную кнопку для проверки обнаруженного события, при нажатии которой сообщение о событии повторяется при условии продолжения ситуации, его инициировавшей.
В другом из вариантов выполнения заявленного изобретения блок машиниста содержит органы управления для ввода и корректировки неоперативной информации и считывания содержимого внутреннего энергонезависимого запоминающего устройства указанного блока, причем посредством указанных органов управления также имеется возможность задания или корректировки даты, времени, типа радиостанции, номера поезда.
В другом из вариантов выполнения заявленного изобретения на корпусе каждого блока вагона имеется светодиодная индикация, информирующая о режимах и состоянии работы указанного блока.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показана структура пожарной сигнализации.
Осуществление изобретения
Сигнализация о загораниях включает в себя два основных блока: блок машиниста БМ (блок управления сигнализацией), устанавливаемый в кабине, и блок вагонный БВ (блок сбора информации с внешних устройств, устанавливаемых в вагонах), который устанавливается в каждом вагоне электропоезда. Блок БМ представляют собой комплекс электронных микроконтроллерных устройств, предназначенных для управления системой, отображения состояния системы хранения протокола работы системы. Согласно фиг. 1 сигнализация содержит поездную линию 1 связи, блок машиниста 2 с энергонезависимым запоминающим устройством, блок вагона 3, установленные в каждом вагоне 8 электропоезда, пожарные извещатели 4, концевые выключатели дверей вагона 5 и громкоговорителя 6, устанавливаемого в кабине машиниста 7.
Блок БМ осуществляет циклический опрос подключенных в каждом вагоне блоков БВ для получения информации об их работоспособности и состоянии подключенных к ним цепей. Опрос производится по выделенной линии связи, выполненной экранированной «витой парой» (штатный кабель, проложенный в вагонах). Блок машиниста состоит из узла питания, соединенного с цепями питания электропоезда, процессора, обеспечивающего обмен по линии связи и формирующего информационные сообщения. Сообщения поступают на динамик в кабине машиниста и через согласующее устройство на поездную радиостанцию в режиме работы «Отстой внешний». При обнаружении событий «пожар», блок БМ через две пары контактов реле подает на радиостанцию электропитание и затем, в соответствии с алгоритмом работы, управляющие сигналы. В БМ предусмотрен режим постановки кабины под охрану с контролем открывания дверей, предусмотрен режим контроля разряда батарей поезда. В БМ в энергонезависимой памяти производится регистрация событий и состояния аппаратуры пожарной сигнализации. Блок БМ осуществляет управление аппаратурой штатного громкоговорящего оповещения поезда («ТОН», АСО «УПКУ» и д.р.) для воспроизведения речевых сообщений о событиях в режиме работы «Отстой внутренний» при нахождении обслуживающего персонала в вагонах. Для проверки обнаруженного события используется выносная кнопка «Повтор». При нажатии кнопки «Повтор» сообщение о событии повторяется при условии продолжения ситуации, его инициировавшей.
Функционально блок машиниста устроен следующим образом.
Процессор управления с энергонезависимой памятью взаимодействует и/или обменивается информацией со следующими устройствами и/или блоками: преобразователем интерфейса, звуковым процессором, клавиатурой управления, дверями электропоезда, сигнализирующими устройствами, управляющей радиостанцией, индикационными элементами (светодиодная индикация). В свою очередь звуковой процессор связан с внешним громкоговорителем, а также с элементами управления радиостанцией. Узел питания соединен с процессором, преобразователем интерфейса, индикацией, со схемой управления радиостанцией, звуковым процессором.
Блок вагона БВ представляет собой электронное микропроцессорное устройство, осуществляющее питание линии связи пожарных извещателей, измерение тока в линии связи и формирование по запросу управляющего блока БМ кодовой посылки, содержащей информацию о своей работоспособности и состоянии подключенных цепей. В блоке БВ установлен четырехпозиционный микропереключатель, который позволяет установить номер (адрес) от 1 до 16, который соответствует номеру вагона в составе электропоезда. Блок БВ содержит узел питания для обеспечения напряжения питания аппаратуры блока и формирования напряжения на линию подключения пожарных извещателей. В блоке реализованы три пороговых устройства для контроля дверей, контроля ящика УАП и контроля линии подключения пожарных извещателей. Пороговое устройство контролирует величину тока протекающего в линии подключения пожарных извещателей, для чего на конце данной линии включено контрольное сопротивление обеспечивающее минимальный ток в цепи. Отсутствие тока в цепи соответствует режиму обрыва линии, наличие минимального заданного значения тока соответствует режиму исправного рабочего состояния, при возникновении пожарной ситуации ток превышает установленный порог в пороговом устройстве и воспринимается как режим пожара. В пороговом устройстве задается порог тока короткого замыкания (15-20 кратного превышения датчика извещателя). Выходные сигналы с порогового устройства подаются на процессор обработки сигналов и формирования ответа в линию связи по запросу с БМ. Ввод линии связи защищен ограничителем и предохранителем от возможности попадания на схему высокого напряжения.
БВ имеет следующую светодиодную индикацию:
• «Шлейф» - индицирует состояние ШПС вагона:
- мигание с частотой 0,5 Гц и скважностью 2 (1 сек включен - 1 сек выключен) показывает дежурное (нормальное) состояние ШПС;
- мигание с частотой 1 Гц и скважностью 2 (0,5 сек включен - 0,5 сек выключен) показывает состояние ШПС - «Пожар»;
- мигание с частотой 1/6 Гц и скважностью 6/5 (5 сек включен - 1 сек выключен) показывает состояние ШПС - «Короткое замыкание»;
- мигание с частотой 1/6 Гц и скважностью 6/1 (1 сек включен - 5 сек выключен) показывает состояние ШПС - «Обрыв».
• «УАП» - индицирует состояние концевого выключателя (нормально-замкнутый контакт) ящика УАП вагона:
- выключен - выключатель замкнут (нормальное состояние);
- включен постоянно - выключатель разомкнут (неисправность).
• «Обмен» - индицирует обмен информацией между блоками БМ и БВ:
- мигание - происходит прием-передача (обмен) информации;
- выключен постоянно - прием-передача информации не осуществляются.
Блоки БМ и БВ выполнены в герметичных металлических корпусах с выведенными разъемами для подключения к поездной линии связи и внешних цепей (пожарные извещатели, датчики дверей, поездная радиостанция и д.р.).
Блок машиниста выполнен с возможностью обеспечения одновременного приема сигналов со всех блоков, установленных в каждом вагоне, это обусловлено и наличием соответствующей линии связи и конструктивными особенностями процессора.
Заявленная система позволяет контролировать пожарную ситуацию в подвагонном оборудовании электропоезда, обеспечивает возможность контроля вскрытия ящиков УАП (установка автоматического пожаротушения). Кроме того, заявленная система имеет возможность подключения к аккумуляторной батареи поезда, что позволяет осуществлять контроль заряда аккумуляторной батареи поезда и при разряде батареи ниже допустимого уровня передавать информацию дежурному по депо через поездную радиостанцию, так как работа сигнализации должна обеспечивать круглосуточный режим. Заявленная сигнализация также обеспечивает автоматическую диагностику работоспособности системы с выдачей локомотивной бригаде на маршруте речевой и визуальной информации о неисправностях процессора с указанием вагона, в котором зарегистрирована неисправность, и осуществляет автоматический приоритетный переход в режим выдачи сообщений о пожаре из режима информационного сообщения о неисправности или других тревожных режимов при срабатывании пожарных извещателей. Также имеется возможность считывания содержимого ПЗУ (протокольное записывающее устройство) посредством УСИП (устройство считывания и переноса информации) или ПЭВМ (персональная электронно-вычислительная машина).