СИСТЕМА ПОЖАРОТУШЕНИЯ ДЛЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
FIRE-EXTINGUISHING SYSTEM FOR RAILWAY VEHICLE

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к системе пожаротушения, конкретно, к системе пожаротушения для железнодорожного транспортного средства, содержащей подводящий трубопровод для снабжения, по меньшей мере, одной форсунки пожаротушения огнегасящей текучей средой, при этом между форсункой пожаротушения и подводящим трубопроводом установлен, по меньшей мере, один секционный клапан. Кроме того, изобретение относится к железнодорожному транспортному средству, содержащему систему пожаротушения, и к способу управления системой пожаротушения.
Уровень техники
В области железнодорожного транспорта постоянное внимание уделяется повышению безопасности эксплуатируемых железнодорожных транспортных средств. В этой связи существенной угрозой безопасности является возможность возникновения пожара в железнодорожном транспортном средстве. Первостепенной мерой по предотвращению пожаров в современных железнодорожных транспортных средствах является использование материалов, которые являются несгораемыми или, по меньшей мере, малопожароопасными. Однако подобным образом можно лишь снизить риск возникновения пожара в железнодорожных транспортных средствах, при этом риск возгорания остается высоким и связан, например, с тем, что пассажиры могут иметь при себе воспламеняющиеся вещества.
Согласно известному уровню техники для решения указанной проблемы современные железнодорожные транспортные средства оснащают системой пожаротушения, содержащей форсунки. Указанные системы пожаротушения, предназначенные для железнодорожных транспортных средств, описываются, например, в документах DE 102007004051 A1 и EP 1757330 A1. Системы пожаротушения могут содержать контейнер для хранения огнегасящего вещества, подводящий трубопровод, средства подачи огнегасящего вещества, представляющие собой, например, форсунки пожаротушения, и устройство, генерирующее давление. В случае возникновения возгорания система пожаротушения приводится в действие и огнегасящее вещество, к примеру, вода подается, предпочтительно, под высоким давлением, составляющим от 80 до 200 бар.
Также следует отметить, что железнодорожное транспортное средство подразделяется на пассажирское отделение, туалетное отделение, багажный отсек, моторное отделение, и т.д., которые представляют собой секции с разным риском возникновения возгорания. Система пожаротушения содержит множество секционных клапанов, соответствующих отдельным секциям железнодорожного транспортного средства, чтобы в случае возникновения возгорания огнегасящая текучая среда или огнетушащее вещество было применено только в той секции, в которой было обнаружено возгорание. Благодаря целенаправленному применению огнегасящей текучей среды можно снизить расход огнегасящей текучей среды и, соответственно, можно оптимизировать объем огнегасящей текучей среды, которая должна транспортироваться. Как следствие, достигается положительный эффект, который выражается в снижении веса и в экономии пространства.
Согласно известному уровню техники в качестве секционных клапанов используются, предпочтительно, магнитные клапаны. Следует отметить, что также находят применение секционные клапаны с электроприводом. Указанные секционные клапаны, как правило, имеют один вход и один выход.
Установлено, что регулирование секционных клапанов согласно известному уровню техники является достаточно сложным процессом и, как правило, требует больших трудозатрат и расходов. Для обеспечения регулирования отдельного секционного клапана, как правило, центральный блок управления должен быть соединен, соответственно, с каждым отдельным секционным клапаном посредством множества отдельных линий. Например, при использовании секционных клапанов с электроприводом и магнитных клапанов должен быть проложен отдельный кабель для каждого положения регулируемого клапана, что приводит к увеличению электрического сопротивления.
Например, в документе WO 2006/100221 A1 описывается магнитный клапан, который можно регулировать дистанционно. Для этой цели клапан снабжен корректирующими средствами в виде регулирующего рычага, который контролируется центральным блоком управления.
Однако проблема известного уровня техники состоит в том, что необходимо проложить большое количество кабелей. В дополнение к средствам корректировки должны быть предусмотрены концевые выключатели, рабочие выключатели и вспомогательные приводы, индивидуально регулируемые центральным блоком управления дистанционно посредством отдельных линий. Таким образом, система пожаротушения согласно известному уровню техники требует больших инсталляционных трудозатрат и расходов, связанных с дистанционным обслуживанием и дистанционным регулированием указанной системы.
Раскрытие изобретения
Следовательно, с учетом вышеописанных недостатков известного уровня техники, задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить систему пожаротушения для железнодорожных транспортных средств с достаточно простым дистанционным регулированием секционных клапанов и низкими инсталляционными трудозатратами и расходами.
Согласно одному аспекту изобретения указанная задача решается, в частности, посредством системы пожаротушения для железнодорожного транспортного средства, содержащей подводящий трубопровод, который снабжает огнегасящей текучей средой, по меньшей мере, одну форсунку пожаротушения, причем, между форсункой пожаротушения и подводящим трубопроводом установлен, по меньшей мере, один секционный клапан, при этом, секционный клапан содержит средства для обработки сигналов, предназначенные регулировать средства корректировки секционного клапана, причем, средства обработки сигналов могут быть электрически соединены посредством сети передачи данных с центральным блоком управления.
Следует отметить, что секционный клапан снабжен надлежащими средствами обработки сигналов, благодаря которым центральный блок управления, установленный, например, в кабине машиниста железнодорожного транспортного средства или на соответствующих контрольных пунктах в железнодорожном транспортном средстве, может достаточно легко производить регулирование средств корректировки клапана. Подходящими средствами корректировки, с помощью которых обеспечивается корректировка средств блокировки секционного клапана, может быть, например, регулирующий рычаг, электродвигатель и т.п.
Средства обработки сигналов могут быть интегрированы в секционный клапан или могут быть размещены на секционном клапане посредством соответствующего интерфейса и т.п.Средства обработки сигналов сконструированы так, что с помощью средств корректировки могут обеспечивать корректирование, по меньшей мере, положения клапана, т.е. обеспечивать, например, открытие и закрытие секционного клапана.
Также при использовании средств обработки сигналов имеется преимущество, состоящее в том, что они могут быть достаточно просто соединены с сетью передачи данных. Железнодорожное транспортное средство, как правило, оснащено линией передачи данных, предназначенной для другого электрооборудования железнодорожного транспортного средства, например, для блока кондиционирования воздуха, коммуникационных устройств и т.п.Таким образом, нет необходимости в дополнительном кабельном соединении секционных клапанов с центральным блоком управления, требующем большого количества дополнительных кабелей. Достаточно лишь соединить блок обработки сигналов с сетью передачи данных. Однако согласно настоящему изобретению можно использовать отдельные резервные кабельные сети для системы пожарной сигнализации и системы регулирования.
Что касается энергоснабжения, то средства обработки сигналов могут иметь свое собственное энергоснабжение, к примеру, надлежащее устройство аккумулирования энергии и т.п., и/или могут быть соединены с сетью энергоснабжения железнодорожного транспортного средства. Таким образом, предпочтительно, посредством центрального блока управления и сети передачи данных обеспечивается взаимодействие оператора с определенным секционным клапаном системы пожаротушения.
В предлагаемой для железнодорожного транспортного средства системе пожаротушения согласно настоящему изобретению обеспечено достаточно простое и надежное взаимодействие оператора, по меньшей мере, с одним секционным клапаном. Само собой разумеется, что согласно определенным вариантам осуществления настоящего изобретения, система пожаротушения может содержать два или более секционных клапанов, а также две или более форсунки пожаротушения.
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения секционный клапан представляет собой секционный клапан с электроприводом. Средством корректировки секционного клапана с электроприводом является электродвигатель, который может приводиться в действие с помощью средств обработки сигналов. Требуемое положение клапана может корректироваться электродвигателем. Благодаря тому, что секционный клапан снабжен электроприводом, значительно облегчается регулирование секционного клапана.
Чтобы обеспечить простое электрическое соединение средств обработки сигналов с сетью передачи данных, согласно одному из предпочтительных иллюстративных вариантов осуществления изобретения предложено, чтобы средства обработки сигналов были соединены с сетью передачи данных посредством интерфейса данных.
Следует отметить, что средства обработки данных, предпочтительно, содержат процессор, представляющий собой, например, микропроцессор, процессор цифрового сигнала (DSP) и т.п. В зависимости от сложности секционного клапана и особенностей регулирования средств корректировки секционного клапана могут быть осуществлены  соответствующие средства обработки сигналов.
Согласно одному из предпочтительных иллюстративных вариантов осуществления изобретения, средства обработки сигналов могут быть снабжены IP-адресом. Следовательно, таким путем можно обеспечить простую адресацию средств обработки сигналов и секционного клапана, соответственно, содержащего средства обработки сигналов. В частности, известные протоколы могут использоваться для обмена информацией между центральным блоком управления и средствами обработки сигналов секционного клапана. Такая адресация может быть осуществлена достаточно просто, в частности, когда имеется множество секционных клапанов.
Кроме того, сеть передачи данных, предпочтительно, может быть сформирована как кольцевая сеть с маркерным доступом. Также возможен доступ к гирляндной цепи опроса. Кроме того, может быть возможен доступ к сети Ethernet.
Согласно другому предпочтительному иллюстративному варианту осуществления изобретения предлагается секционный клапан, приводящий в действие, по меньшей мере, одну форсунку пожаротушения в заранее определяемой первой секции железнодорожного транспортного средства, независимо, по меньшей мере, от одной дополнительной форсунки пожаротушения в заранее определяемой второй секции железнодорожного транспортного средства. Заранее определяемые в железнодорожном транспортном средстве секции имеют разную степень пожароопасности. Если в какой-либо из указанных секций обнаруживается возгорание, то подача огнегасящей текучей среды в указанную секцию осуществляется независимо от других секций. Например, пассажирское отделение железнодорожного транспортного средства может являться первой пожароопасной секцией, а туалетное отделение может являться второй пожароопасной секцией. В принципе, железнодорожное транспортное средство может быть подразделено на любое произвольное количество секций. Например, багажный отсек, моторное отделение и т.п.может являться третьей пожароопасной секцией. Благодаря тому, что в каждую отдельную секцию, в которой обнаружено возгорание, обеспечивается независимая подача огнегасящей текучей среды, можно сократить расход огнегасящей текучей среды и, соответственно, добиться снижения веса и экономии пространства. Для обнаружения возгорания могут использоваться соответствующие датчики.
Согласно одному из предпочтительных иллюстративных вариантов осуществления изобретения можно сократить количество необходимых секционных клапанов, если применять секционные клапаны, содержащие, по меньшей мере, одно входное отверстие, а также первое выходное отверстие и второе выходное отверстие. Таким образом, благодаря конструкции секционного клапана, по меньшей мере, с двумя выходными отверстиями, при использовании одного секционного клапана можно обеспечить независимую подачу огнегасящей текучей среды в две разные секции. В таком случае секционный клапан может содержать, соответствующие блокирующие средства, которые могут быть приведены в действие средствами корректировки. Следовательно, в системе пожаротушения согласно настоящему изобретению, в отличие от системы пожаротушения согласно известному уровню техники, нет необходимости в установке дополнительного секционного клапана. Это является преимуществом, поскольку приводит к существенному снижению веса и экономии пространства. Например, форсунки пожаротушения в первой секции железнодорожного транспортного средства могут снабжаться огнегасящей текучей средой от подводящего трубопровода через входное отверстие клапана и первое выходное отверстие клапана, в то время как форсунки пожаротушения второй секции железнодорожного транспортного средства могут снабжаться огнегасящей текучей средой от подводящего трубопровода через входное отверстие клапана и второе выходное отверстие клапана.
Следует отметить, что может быть открыто только одно выходное отверстие клапана, оба выходных отверстия клапана, либо все выходные отверстия могут быть закрыты. Также следует отметить, что секционный клапан может содержать три или более выходных отверстий, благодаря чему огнегасящей текучей средой может снабжаться третья секция и дальнейшие секции железнодорожного транспортного средства независимо друг от друга. В частности, при наличии двух или более выходных отверстий в клапане средства корректировки секционного клапана могут эффективно регулироваться с помощью средств обработки сигналов. Кроме того, в связи с тем, что клапан имеет множество отверстий, снижаются инсталляционные трудозатраты и расходы, т.к. требуется обеспечить только одно соединение средств обработки сигналов с сетью передачи данных для регулирования и обслуживания секционного клапана.
Согласно одному из иллюстративных вариантов осуществления изобретения, средства обработки сигналов могут содержать средства сбора данных, определяющих состояние секционного клапана. Предпочтительно, через сеть передачи данных собранные данные состояния секционного клапана передаются непосредственно от средств обработки сигналов к центральному блоку управления. На основании данных состояния секционного клапана средства корректировки могут регулироваться достаточно просто и с высокой степенью точности. К примеру, сбор данных состояния клапана может производиться периодически, т.е. с временными интервалами. Следует отметить, что оператор имеет доступ к данным, поступившим в центральный блок управления.
В принципе, средства сбора данных регистрируют все данные о состоянии секционного клапана. Согласно одному из иллюстративных вариантов осуществления изобретения, средства сбора данных предназначены определять состояние секционного клапана, т.е., рабочий режим секционного клапана и/или положение секционного клапана, и/или отказ секционного клапана. К примеру, собранные данные позволяют определить состояние секционного клапана, т.е., находится ли секционный клапан в режиме обслуживания, состоянии покоя или в рабочем режиме. В режиме обслуживания центральный блок управления может проводить, например, тестирование определенных функциональных возможностей секционного клапана. С этой целью, прежде всего, может проводиться, например, корректирование различных положений секционного клапана, а именно, открытие первого выходного отверстия, открытие второго выходного отверстия, либо открытие первого и второго выходных отверстий одновременно и т.д. Затем посредством соответствующих датчиков выявляется, было ли фактически достигнуто соответствующее скорректированное состояние клапана. Отказ секционного клапана, например, невыполнение функционального действия, может быть немедленно обнаружено средствами обработки сигналов, передающими соответствующую информацию на блок управления, которая выводится на экран дисплея. Согласно полученной информации об отказе секционного клапана оператор принимает соответствующие меры для устранения причин отказа. Средства сбора данных оснащены надлежащими датчиками, регистрирующими требуемые данные.
Следует понимать, что согласно другим вариантам осуществления настоящего изобретения могут быть собраны дополнительные данные, свидетельствующие о состоянии секционного клапана. Таким образом, имеется возможность посредством соответствующих датчиков зарегистрировать температуру окружающей среды, температуру секционного клапана, расход огнегасящей текучей среды, подаваемой через секционный клапан и т.п.В дополнение к простому обслуживанию секционного клапана, в случае возникновения возгорания может быть выполнено простое регулирование секционного клапана.
Кроме того, система пожаротушения согласно одному из иллюстративных вариантов осуществления изобретения может содержать устройство, генерирующее давление, указанное устройство может быть соединено с системой подачи сжатого воздуха железнодорожного транспортного средства. Устройство, генерирующее давление, может создать требуемое давление, т.е., давление, приводящее клапан в состояние покоя и/или рабочее состояние. Соответственно, огнегасящая текучая среда может подаваться через форсунки пожаротушения при высоком давлении, например, составляющим от 80 до 200 бар. Благодаря соединению устройства, генерирующего давление, с системой подачи сжатого воздуха железнодорожного транспортного средства отсутствует необходимость в дополнительных блоках, генерирующих давление.
Согласно дополнительному аспекту настоящего изобретения вышеупомянутая задача решается благодаря железнодорожному транспортному средству, содержащему описанную выше систему пожаротушения. Предлагаемая система пожаротушения может использоваться, например, в высокоскоростном поезде, трамвае, поезде метро, и т.д.
Согласно еще одному дополнительному аспекту настоящего изобретения вышеупомянутая задача решается благодаря предлагаемому в настоящем изобретении способу управления системой пожаротушения, в частности, описанной выше системой пожаротушения, в которой между подводящим трубопроводом и, по меньшей мере, одной форсункой пожаротушения установлен секционный клапан и предусмотрены средства обработки сигналов для регулирования средств корректировки секционного клапана, соединенные посредством сети передачи данных с центральным блоком управления. Центральный блок управления может регулировать секционный клапан, в частности, непосредственно через предусмотренные средства обработки сигналов. Согласно настоящему изобретению предлагается достаточно простое управление системой пожаротушения и, в частности, секционными клапанами.
Осуществление изобретения
Были приведены иллюстративные варианты осуществления настоящего изобретения, которое описывается далее более подробно и поясняется прилагаемым чертежом. На фиг.1 представлена система пожаротушения согласно первому иллюстративному варианту осуществления изобретения.
Представленная на фиг.1 система 2 пожаротушения содержит емкость 24 для хранения огнегасящего вещества, устройство 26, генерирующее давление, подводящий трубопровод 4, секционные клапана 8, секционные магистрали 18 и форсунки 6 пожаротушения. В указанной системе пожаротушения устройство 26, генерирующее давление, предпочтительно соединено с системой подачи сжатого воздуха железнодорожного транспортного средства (не показано).
Следует отметить, что в указанной системе пожаротушения предусмотрен центральный блок 14 управления и сеть 12 передачи данных. Центральный блок 14 управления может содержать соответствующий процессор, устройство входа-выхода и т.д. Сеть 12 передачи данных, предпочтительно, представляет собой кольцевую сеть с маркерным доступом и на чертеже обозначена пунктиром. Само собой разумеется, что также возможны другие конфигурации сети 12 передачи данных.
Предлагаемая система пожаротушения применяется, предпочтительно, в железнодорожном транспортном средстве, причем, в железнодорожном транспортном средстве, в котором, предпочтительно, уже установлена сеть передачи данных. В этой связи железнодорожное транспортное средство по пожароопасности может быть подразделено на различные секции 16.1, 16.2 и 16.3. Например, пассажирское отделение (может являться первой секцией 16.1, туалетное отделение может являться второй секцией 16.2 и багажный отсек может являться третьей секцией 16.3. Следует отметить, что железнодорожное транспортное средство по пожароопасности может быть подразделено на большее количество секций или только на две секции.
Подача огнегасящей текучей среды в первую секцию 16.1 может осуществляться из емкости 24 для хранения огнегасящей текучей среды посредством подводящего трубопровода 4 через первый секционный клапан 8.1. Первый секционный клапан 8.1, предпочтительно, является клапаном 8.1 с электроприводом и содержит средства 9 корректировки в виде электродвигателя 9, обеспечивающие корректировку блокирующих средств (не показано).
Таким образом, электродвигатель может приводиться в действие с помощью средств 10.1 обработки сигналов. Средства обработки сигналов могут быть интегрированы в секционный клапан 8.1 или могут быть размещены на последнем. Кроме того, секционный клапан 8.1 содержит входное отверстие 20 и выходное отверстие 22.
Взаимодействие множества форсунок 6.1 пожаротушения, размещенных в первой секции 16.1, с выходным отверстием 22 секционного клапана 8.1 осуществляется через секционную магистраль 18.1. С целью упрощения чертежа, устройства обнаружения возгорания, предусмотренные для первой секции, не показаны.
Подача огнегасящей текучей среды к форсункам 6.2 пожаротушения во второй секции 16.2 железнодорожного транспортного средства и подача огнегасящей текучей среды к форсункам 6.3 пожаротушения в третьей секции 16.3 железнодорожного транспортного средства осуществляется через второй секционный клапан 8.2. Предпочтительно, указанный секционный клапан 8.2, подобно первому секционному клапану 8.1, является секционным клапаном 8.2 с электроприводом и содержит средства 10.2 обработки сигналов, с помощью которых регулируется электродвигатель 9.
Однако в отличие от секционного клапана 8.1, секционный клапан 8.2 имеет первое выходное отверстие 22.1 и второе выходное отверстие 22.2. Таким образом, форсунки 6.2 пожаротушения второй секции 16.2 могут снабжаться огнегасящей текучей средой через первое выходное отверстие 22.1 секционного клапана 8.2, в то время как форсунки 6.3 пожаротушения третьей секции 16.3 могут снабжаться огнегасящей текучей средой через второе выходное отверстие 22.2 секционного клапана 8.2.
Кроме того, как показано на фиг.1, средства 10.1 обработки сигналов, и средства 10.2 обработки сигналов соединены с центральным блоком 14 управления через сеть 12 передачи данных. При этом средства 10.1 обработки сигналов и средства 10.2 обработки сигналов могут содержать соответствующие интерфейсы данных.
Как излагалось выше, средства 10 обработки сигналов могут быть интегрированы в секционные клапаны 8. Аналогично, средства 10 обработки сигналов могут быть размещены на секционных клапанах 8 посредством соответствующего интерфейса и т.п.Поскольку средства 10 обработки сигналов, предпочтительно, содержащие соответствующий процессор, могут быть размещены на соответствующем секционном клапане 8, может быть выполнено достаточно простое регулирование соответствующего секционного клапана 8 и соответствующих средств 9 корректировки с помощью центрального блока 14 управления.
Кроме того, средства 10 обработки сигналов могут содержать средства сбора данных, представляющие собой, например надлежащие датчики для сбора данных, характеризующих состояние секционного клапана 8. Например, рабочий режим секционного клапана 8, отказ секционного клапана 8, положение секционного клапана, температура секционного клапана 8, расход огнегасящей текучей среды, подаваемой через секционный клапан 8, и подобные параметры состояния, касающиеся соответствующего секционного клапана, 8 могут быть зарегистрированы.
Кроме того средства 10 обработки сигналов могут быть соединены со средствами обнаружения возгорания, благодаря чему обнаруживается возгорание и/или передаются соответствующие данные на центральный блок 14 управления. Следует понимать, что как в качестве альтернативы, так и кроме того, могут быть предусмотрены дополнительные датчики возгорания.
Если соответствующие датчики возгорания в данный момент обнаружили возгорание в первой секции 16.1, то система 2 пожаротушения в первой секции 16.1, приводится в действие, предпочтительно, автоматически. Например, выходное отверстие 22 секционного клапана открывается, и огнегасящая текучая среда может подаваться, предпочтительно, под высоким давлением через форсунки 6.1 пожаротушения. При этом средства 10.1 обработки сигналов могут, соответственно, запустить средства 9 корректировки, которые в свою очередь корректируют средства блокировки так, чтобы клапан открывался. Следует понимать, что кроме секционных клапанов 8 в линейной системе могут быть предусмотрены дополнительные вентильные устройства.
Средства 10.1 обработки сигналов, могут передавать данные об изменении состояния секционного клапана 8.1 непосредственно на центральный блок 14 управления. Оператор центрального блока 14 управления, например машинист, может в случае необходимости дополнительно предпринять необходимые меры, например, приведение в действие системы торможения железнодорожного транспортного средства.
Если в третьей секции 16.3 обнаружено возгорание, то второе выходное отверстие 22.2 секционного клапана 8.2 может быть открыто благодаря средствам 10.2 обработки сигналов, воздействующих на средства 9 корректировки и средства блокировки, при этом первое выходное отверстие 22.1 секционного клапана 8.2 остается закрытым. В этом случае от средств 10.2 обработки сигналов на центральный блок 14 управления затем поступают данные об изменении состояния клапана.
Согласно изобретению посредством лишь одного секционного клапана можно достаточно просто подавать огнегасящую текучую среду, по меньшей мере, в две разные секции, независимо друг от друга.
Кроме простой регулировки секционных клапанов 8 в случае возгорания, в предлагаемой системе пожаротушения обеспечено простое централизованное обслуживание секционных клапанов 8. Оператор может проводить различное тестирование централизованно из центрального блока 14 управления для проверки функциональности отдельных секционных клапанов 8. Таким образом, непосредственно из центрального блока управления можно корректировать состояние клапана, например, открывать первое выходное отверстие, открывать второе выходное отверстие и т.д. Затем средства 10 обработки сигналов с помощью средств сбора данных выявляют, было ли фактически достигнуто требуемое положение клапана. Таким образом, отсутствует необходимость в ручной проверке каждого отдельного секционного клапана 8.