СИСТЕМА СИГНАЛИЗАЦИИ О НЕСАНКЦИОНИРОВАННОМ ПРОНИКНОВЕНИИ, ВОЗГОРАНИИ И ПОЖАРОТУШЕНИЯ ДЛЯ ТЯГОВОГО И МОТОР-ВАГОННОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА
SIGNALING SYSTEM ON UNAUTHORIZED PENETRATION, FIRE AND FIRE FIGHTING FOR TRACTIVE AND MOTOR-CAR ROLLING STOCK

Изобретение относится к системам охраны, сигнализации и пожаротушения, а именно к системам охраны, сигнализации и пожаротушения, адаптированным к использованию на тяговом и мотор-вагонном подвижном составе рельсового транспорта.
Известна автоматическая система пожарной сигнализации и управления пожаротушением в вагонах транспортных средств [1].
К недостаткам данной системы следует отнести отсутствие контроля несанкционированного проникновения в локомотивы сцепки.
Известна сигнализация о загораниях, неисправностях и несанкционированном проникновении в вагоны электропоезда [2], снабженная источником бесперебойного питания, содержащая 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, датчики охраны и датчики диагностики, установленные в каждом вагоне электропоезда, задатчик уровня сигналов датчиков охраны, задатчик уровня сигналов датчиков диагностики, два пороговых устройства и последовательно соединенные переключатель, блок совпадения, формирователь и поездную радиостанцию.
К недостаткам данной системы следует отнести:
1. Отсутствие системы отключения штатного энергоснабжения (с дизель-генератора и штатных АКБ).
2. Отсутствие системы активного пожаротушения.
Целью настоящего изобретения является расширение функциональных возможностей систем охраны, пожарной сигнализации и автоматического пожаротушения на тяговом и мотор-вагонном подвижном составе рельсового транспорта, заключающееся в раннем автоматическом обнаружении пожара по задымленности или повышению температуры в защищаемых зонах, его оперативной регистрации с выдачей машинисту информации, как о пожаре, так и о неисправности системы с указанием соответствующего места, тушения пожара в автоматическом или ручном режиме управления, а также своевременного автоматического оповещения дежурного по депо об обнаружении пожарной ситуации, либо несанкционированном вмешательстве в систему, либо о несанкционированном проникновении в локомотивы сцепки по радиоканалу с помощью поездной радиостанции с указанием номера локомотива.
Поставленная цель достигается тем, что в заявляемом изобретении используются как дымовые, так и тепловые извещатели, включенные в два пожарных шлейфа (первый контролирует кабину локомотива, второй - все остальное внутрикузовное пространство); предусмотрен источник бесперебойного питания, обеспечивающий питание Системы, включая исполнительные механизмы пожаротушения при отсутствии бортового питания, зарядку аккумуляторов, индикацию наличия бортового питания, исправности цепи резервного питания, перехода на резервное питание; адаптер радиостанции, обеспечивающий оповещение дежурного по депо об обнаружении пожарной ситуации, либо о несанкционированном отключении системы, либо о несанкционированном проникновении в локомотивы сцепки по радиоканалу с помощью поездной радиостанции с указанием номера локомотива, в том числе и в состоянии холодного отстоя последнего; датчики состояния дверей локомотивов в сцепке.
Сопоставительный анализ с аналогом и прототипом позволяет сделать вывод о том, что отличительными чертами заявляемого объекта являются наличие как дымовых, так и тепловых извещателей, включенных в два пожарных шлейфа, позволяющих отслеживать как задымленность, так и температурный режим в различных зонах локомотивов в сцепке, блока резервного питания, обеспечивающего питание Системы (при исчезновении бортового питания - от встроенных аккумуляторов), зарядку аккумуляторов, индикацию наличия бортового питания, исправности цепи резервного питания, перехода на резервное питание, адаптера радиостанции, обеспечивающего оповещение дежурного по депо об обнаружении пожарной ситуации, либо о несанкционированном отключении системы, либо о несанкционированном проникновении в локомотивы сцепки по радиоканалу с помощью поездной радиостанции с указанием номера локомотива, в том числе и в состоянии холодного отстоя последнего, наличие помимо режимов «ручной» и «автоматический» дополнительно режима «ручной с задержкой», позволяющего эвакуироваться локомотивной бригаде из зоны пожаротушения до начала действия системы пожаротушения, датчики состояния дверей. Таким образом, заявляемый объект соответствует критерию «новизна».
Сравнение заявляемого объекта с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «существенные отличия».
Система сигнализации о несанкционированном проникновении, возгорании и пожаротушения для тягового и мотор-вагонного подвижного состава (далее - Система) состоит из блоков контроля, индикации и управления в количестве, соответствующем количеству секций локомотива, обеспечивающих сбор информации о состоянии дымовых и тепловых извещателей, вывод этой информации на дисплеи, световые и звуковые оповещатели, передачу информации о контролируемой секции на блоки контроля, индикации и управления других секций, управление режимом запуска исполнительных механизмов автоматического пожаротушения, прием команд от пультов дистанционного управления, отключение штатного энергоснабжения (с дизель-генератора и штатных АКБ) перед запуском исполнительных механизмов автоматического пожаротушения, формирование импульсов запуска исполнительных механизмов автоматического пожаротушения, сохранение в энергонезависимой памяти событий информации об изменении состояния Системы, передачу сигналов о состоянии Системы на штатную микропроцессорную систему управления и диагностики локомотива, согласование характеристик сигналов управления, вырабатываемых блоками системы и пусковыми устройствами исполнительных механизмов автоматического пожаротушения, индикацию обрыва цепей запуска исполнительных механизмов автоматического пожаротушения и фактов их запуска, защиту от короткого замыкания в цепях звуковых и световых оповещателей, возможность работы по системе многих единиц (количество локомотивов в сцепке не ограничено); блока резервного питания, обеспечивающего питание Системы (при исчезновении бортового питания - от встроенных аккумуляторов), зарядку аккумуляторов, индикацию наличия бортового питания, исправности цепи резервного питания, переход на резервное питание; блоков дистанционного управления в количестве, соответствующем количеству секций локомотива; адаптера поездной радиостанции, обеспечивающего в автоматическом режиме оповещение дежурного по депо об обнаружении пожарной ситуации, либо несанкционированном проникновении, либо о несанкционированном изменении в системе по радиоканалу с помощью поездной радиостанции с указанием номера локомотива; тепловых пускателей, включенных в дополнительный шлейф пожарной сигнализации, обеспечивающих защиту Системы от ложных срабатываний в «АВТОМАТИЧЕСКОМ» режиме; датчики состояния дверей локомотивов.
Работа Системы осуществляется следующим способом.
Система устанавливается в каждой секции локомотива и обеспечивает пожарную сигнализацию и пожаротушение данной секции. При формировании локомотива каждой секции программно присваивается номер (первая, вторая и т.д.). Системы всех секций имеют равные права в управлении. Блоки контроля, индикации и управления каждой секции по линии связи устанавливают связь с аналогичными блоками других секций, получают от них информацию о неисправностях и сработавших пожарных извещателях и отображают на своем дисплее состояние всех секций с указанием номера секции и зоны. При срабатывании пожарных извещателей световые и звуковые оповещатели включаются во всех секциях. Блоки контроля, индикации и управления каждой секции с интервалом менее 1,0 с опрашивают пожарные шлейфы, размещенные в кабинах машиниста и кузовах секций и определяют наличие или отсутствие сработавших извещателей, исправность пожарных шлейфов, исправность цепей запуска исполнительных механизмов пожаротушения, наличие открытых дверей.
Регистратор пожарных состояний включен в линию связи блоков контроля, индикации и управления секций и регистрирует изменения состояния всех элементов Системы.
В Системе предусмотрены три режима запуска исполнительных механизмов автоматического пожаротушения: «РУЧНОЙ», «РУЧНОЙ С ЗАДЕРЖКОЙ» и «АВТОМАТИЧЕСКИЙ».
Режим «РУЧНОЙ» применяется при нахождении локомотивной бригады в локомотиве и используется при экстренном тушении пожара в секции, где отсутствуют локомотивные бригады.
Режим «РУЧНОЙ С ЗАДЕРЖКОЙ» применяется при нахождении локомотивной бригады в локомотиве и является основным режимом работы Системы в движении.
Режим «АВТОМАТИЧЕСКИЙ» применяется при отсутствии локомотивной бригады в локомотиве (в отстое).
При отсутствии сработавших извещателей и неисправностей на блоках система находится в дежурном режиме.
При определении неисправности (обрыва, короткого замыкания) в цепях запуска исполнительных механизмов автоматического пожаротушения Система оповещает путем генерации звукового и светового сигналов на соответствующих извещателях. Если в каком-либо пожарном шлейфе появляется обрыв или короткое замыкание, на дисплее блока контроля, индикации и управления начинает светиться красный индикатор «ОБРЫВ» или «КЗ», встроенный зуммер выдает непрерывный звуковой сигнал. По линии связи информация о неисправности передается на соответствующие блоки других секций и выводится на их дисплеи.
Если Система находится в режиме запуска исполнительных механизмов пожаротушения «РУЧНОЙ» на лицевой панели БКИУ светится индикатор «РУЧНОЙ».
При срабатывании одного и более пожарных извещателей в кузове одной секции на дисплее блока контроля, индикации и управления отображается информация «ПОЖАР», встроенный зуммер выдает прерывистый звуковой сигнал, включаются звуковой оповещатель, световые оповещатели «ГАЗ-НЕ ВХОДИТЬ!», «ГАЗ-УХОДИ!». По линии связи информация о сработавшем пожарном извещателе передается на блоки контроля, индикации и управления других секций и выводится на их дисплеи, включаются звуковые оповещатели, световые оповещатели «ГАЗ-HE ВХОДИТЬ!», «ГАЗ-УХОДИ!», табло «ПОЖАР».
Активация исполнительных механизмов автоматического пожаротушения в режиме «РУЧНОЙ» возможна только с помощью кнопки «ПУСК» блоков контроля, индикации и управления либо с помощью кнопок запуска на блоках пультов дистанционного управления, расположенных на внешних сторонах кузовов локомотивов.
Если Система находится в режиме «РУЧНОЙ С ЗАДЕРЖКОЙ» (на лицевой панели светится индикатор «РУЧНОЙ С ЗАДЕРЖКОЙ): при срабатывании одного и более извещателей в пожарном шлейфе кузова на дисплее индикация «ДЕЖ. РЕЖИМ» гаснет, а индикация «ПОЖАР» начинает светиться, встроенный зуммер выдает прерывистый звуковой сигнал, начинают светиться табло «ПОЖАР» и кнопка «ПУСК» на блоке контроля, индикации и управления, включаются звуковой оповещатель, световые оповещатели «ГАЗ-НЕ ВХОДИТЬ!», «ГАЗ-УХОДИ!». По линии связи информация о сработавшем пожарном извещателе передается на блоки контроля, индикации и управления других секций и выводится на их дисплеи; включаются звуковые оповещатели, световые оповещатели «ГАЗ-НЕ ВХОДИТЬ!», «ГАЗ-УХОДИ!», табло «ПОЖАР» на блоках контроля, индикации и управления во всех секциях.
Активация исполнительных механизмов автоматического пожаротушения в режиме «РУЧНОЙ С ЗАДЕРЖКОЙ» возможна только с помощью кнопки «ПУСК» блока контроля, индикации и управления, либо с помощью кнопок запуска на блоках пультов дистанционного управления.
Если Система находится в режиме запуска исполнительных механизмов автоматического пожаротушения «АВТОМАТИЧЕСКИЙ», то на лицевой панели блока контроля, индикации и управления светится индикатор «АВТОМАТИЧЕСКИЙ», светятся световые оповещатели «АВТОПУСК ВКЛЮЧЕН», звучит прерывистый зуммер блока БКИУ.
При срабатывании одного извещателя в пожарном шлейфе кузова на дисплее блока контроля, индикации и управления индикация «ДЕЖ. РЕЖИМ» гаснет, а индикация «ПОЖАР» начинает светиться, встроенный зуммер выдает прерывистый звуковой сигнал, начинают светиться табло «ПОЖАР» и кнопка «ПУСК» подсвечивается непрерывно, включаются звуковые оповещатели, световые оповещатели «ГАЗ-НЕ ВХОДИТЬ!», «ГАЗ-УХОДИ!». По линии связи информация о сработавшем пожарном извещателе передается на блоки контроля, индикации и управления других секций и выводится на их дисплеи, включаются звуковые оповещатели, световые оповещатели «ГАЗ-НЕ ВХОДИТЬ!», «ГАЗ-УХОДИ!», табло «ПОЖАР» и кнопка «ПУСК» во всех секциях.
При срабатывании двух и более пожарных извещателей в кузове одной из секций на дисплее блока контроля, индикации и управления этой секции индикация «ДЕЖ. РЕЖИМ» гаснет, а индикатор «ПОЖАР» начинает светиться, встроенный зуммер выдает прерывистый звуковой сигнал, начинают светиться табло «ПОЖАР», включаются звуковой оповещатель, световые оповещатели «ГАЗ-НЕ ВХОДИТЬ!», «ГАЗ-УХОДИ!».
По линии связи информация о сработавшем пожарном извещателе передается и выводится на блоки контроля, индикации и управления других секций и выводится на их дисплеи, включаются звуковые оповещатели, световые оповещатели «ГАЗ-НЕ ВХОДИТЬ!», «ГАЗ-УХОДИ!», табло «ПОЖАР» на блоках контроля, индикации и управления во всех секциях, кнопка «ПУСК» на блоке контроля, индикации и управления секции, где обнаружено возгорание начинает светиться прерывисто. Если все двери секций закрыты, начинается отсчет 30-секундной задержки до выдачи команды на активацию исполнительных механизмов автоматического пожаротушения основной очереди.
Если в этот период времени поступит сигнал от датчиков открывания дверей, что свидетельствует о нахождении людей в локомотиве, активация исполнительных механизмов пожаротушения отключается и будет запущена либо после закрытия дверей, либо принудительно с пульта дистанционного управления. Через 30 секунд при срабатывании хотя бы одного теплового пускателя отключается система подачи электроэнергии на локомотив и исполнительные механизмы автоматического пожаротушения основной очереди активируются.
Запуск исполнительных механизмов автоматического пожаротушения резервной очереди может быть произведен при помощи кнопки РЕЗЕРВ на пульте дистанционного управления не ранее чем через 1 минуту после запуска исполнительных механизмов пожаротушения основной очереди.
При нахождении локомотива в депо дежурному по депо отправляется сообщение об обнаружении пожарной ситуации по радиоканалу через поездную радиостанцию с указанием номера локомотива по следующему алгоритму: при срабатывании пожарных извещателей Система формирует соответствующий сигнал управления, который подается на вход «ПОЖАР» адаптера.
После этого адаптер производит следующие действия:
1. Формирует сообщение «Внимание, сработала пожарная сигнализация» в виде НЧ сигнала, подаваемого на громкоговоритель, устанавливаемый в кабине машиниста.
2. Одновременно с этим производится включение радиостанции путем замыкания контактов реле, подсоединенных параллельно тумблеру «РАДИО» на панели управления локомотива.
3. После задержки, необходимой радиостанции для установления рабочего режима, адаптер подает на соответствующий контакт входного разъема радиостанции запрос на передачу сообщения.
4. После подтверждения готовности радиостанции адаптер подает на соответствующие контакты входного разъема радиостанции НЧ сигнал частотой 1400 Гц и голосовое сообщение «Внимание, сработала пожарная сигнализация», «Локомотив номер ХХХХ». После окончания передачи голосового сообщения адаптер снимает сигнал запроса передачи и размыкает контакты управления питанием радиостанции.
5. При вскрытии пультов дистанционного управления или отключении бортового питания адаптер радиосвязи взаимодействует с радиостанцией по тому же алгоритму, но передает голосовое сообщение «Внимание, вскрытие ПДУ» или «Внимание, отключение бортового питания» при размыкании тамперных контактов пультов дистанционного управления или отключении Системы от бортового питания, что дополнительно выполняет функцию охранной сигнализации.
Информация о срабатывании извещателей в шлейфах пожарной сигнализации, неисправностях в цепях пожарных шлейфов в цепях запуска исполнительных механизмов пожаротушения и фактах их запуска записывается в энергонезависимую память с фиксированием реального времени события. При полном заполнении памяти самые старые записи автоматически стираются.
Данная система позволяет существенно расширить функциональные возможности системы путем раннего автоматического обнаружении пожара по задымленности или повышению температуры в защищаемых зонах, его оперативной регистрации с выдачей машинисту информации, как о пожаре, так и о неисправности системы с указанием соответствующего места в локомотиве тушения пожара в автоматическом или ручном режиме управления, а также своевременного оповещения дежурного по депо об обнаружении пожарной ситуации, либо несанкционированном вмешательстве в работу системы, либо о несанкционированном проникновении в локомотив по радиоканалу с помощью поездной радиостанции с указанием номера локомотива. Таким образом, цель изобретения достигнута.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Баев С.Н., Шеин В.Н. Автоматическая система пожарной сигнализации и управления пожаротушением в вагонах транспортных средств. Патент на полезную модель №90691 по заявке №2009134987/22, от 21.09.2009 г.
2. Вахнина Н.А., Шеин В.Н. Система пожарной сигнализации и управления пожаротушением в подвижных транспортных средствах. Патент на полезную модель №93285 по заявке №2009148416/22, от 28.12.2009 г.