Система пожарной сигнализации и автоматического пожаротушения для локомотива
LOCOMOTIVE

Область техники
Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а именно к тяговому подвижному составу (электровозу, тепловозу и т.д.), содержащему систему пожарной сигнализации и автоматического пожаротушения.
Уровень техники
Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является локомотив с системой пожарной сигнализации и автоматического пожаротушения, раскрытый в патенте РФ №2584852, 20.05.2016. Локомотив содержит секции, в каждой из которых установлены блоки контроля, индикации и управления, объединенные через блок коммутации в единую систему с пожарными извещателями, звуковыми и световыми оповещателями, исполнительными средствами пожаротушения, блоком резервного питания, пультами дистанционного управления и устройствами связи локомотивов. Известная система выполнена с возможностью работы в ручном режиме работы, автоматическом режиме работы и ручном с задержкой режиме работы. Она 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 и модулей газового пожаротушения, оснащенных тепловыми пускателями. Тепловые пускатели включены в дополнительный шлейф пожарной сигнализации с возможностью обеспечения защиты системы от ложных срабатываний в автоматическом режиме. Пульты дистанционного управления расположены на внешней поверхности локомотивов.
Недостатком известного аналога является относительно невысокая надежность противопожарной системы, связанная с возможностью ложного срабатывания извещателей и тепловых пускателей, а также невозможность своевременного информирования локомотивной бригады о возможном возникновении пожара и регистрации пожарных состояний для последующего анализа причин пожара.
Раскрытие изобретения
Задачей заявленного изобретения является повышение безопасности движения и эксплуатации транспортного средства.
Технический результат заявленного изобретения заключается в повышении безопасности движения за счет повышения надежности работы противопожарной системы на тяговом подвижном составе (далее – локомотиве), снижения вероятности ложных срабатываний, обеспечения возможности информирования локомотивной бригады о возможном пожаре при повышении температуры в контролируемом помещении, а также возможности последующего анализа причин пожара.
Указанный технический результат достигается за счет того, что система пожарной сигнализации и автоматического пожаротушения для локомотива, содержащего, по меньшей мере, две секции, снабженные системой пожарной сигнализации и автоматического пожаротушения, причем в каждой секции локомотива установлены блок индикации и управления, блок управления секцией, блок резервного питания, извещатели пожарные ручные, тепловые и дымовые пожарные извещатели, звуковые и световые пожарные оповещатели, а также генераторы тушащего вещества. Блок управления секцией связан с оборудованием локомотива и выполнен с возможностью его отключения при срабатывании генераторов тушащего вещества. В каждой секции локомотива дополнительно установлен стыковочный модуль для связи системы с системами пожаротушения других производителей по согласованному протоколу обмена данными. Блоки индикации и управления каждой секции соединены между собой, а также с устройством регистрации пожарных состояний и блоком управления радиостанцией, установленными в одной из секций локомотива. Устройства дистанционного пуска, пожарные извещатели, пожарные оповещатели и генераторы тушащего вещества каждой секции связаны с блоком индикации и управления с образованием кольцевой локальной цифровой сети. Тепловые и дымовые пожарные извещатели выполнены в виде адресных пожарных извещателей. При этом тепловые пожарные извещатели выполнены с возможностью контроля изменения температуры. Блоки индикации и управления каждой секции выполнены с возможностью передачи локомотивной бригаде сообщений о нарастании температуры с учетом контроля тепловых пожарных извещателей. Устройство регистрации пожарных состояний имеет возможность считывания происходящих в системе событий для анализа причин пожара или нарушений работы системы с учетом контроля пожарных извещателей по упомянутой локальной цифровой сети.
Согласно частным вариантам реализации изобретения:
- генераторы тушащего вещества выполнены в виде генераторов огнетушащего аэрозоля и/или модулей газового пожаротушения;
- световые пожарные оповещатели выполнены с возможностью индикации сообщений «газ-уходи», «газ-не входи» и «автоматика отключена»;
- извещатели пожарные ручные, тепловые и дымовые пожарные извещатели, пожарные оповещатели и исполнительные средства пожаротушения каждой секции связаны с блоком индикации и управления посредством двух пожарных шлейфов.
Краткое описание чертежей
Далее возможный вариант осуществления изобретения подробно поясняется со ссылками на фигуры, где:
на фиг.1 схематически показан локомотив с возможным вариантом установки на него оборудования системы пожарной сигнализации и автоматического пожаротушения;
на фиг.2 приведена схема оборудования системы пожарной сигнализации и автоматического пожаротушения, установленного в одной из секций локомотива, например первой секции.
Конструктивные элементы системы пожарной сигнализации и автоматического пожаротушения обозначены на фигурах следующими позициями:
1 – блок индикации и управления (БИУ);
2 – блок управления секцией;
3 – извещатели тепловые;
4 – извещатели дымовые;
5 – датчики закрытой двери;
6 – звуковые оповещатели пожарные (сирена);
7 – световые оповещатели пожарные (световые индикаторы);
8 – извещатели пожарные ручные;
9 – генераторы тушащего вещества;
10 – блок резервного питания (БИУ);
11 – устройство регистрации пожарных состояний (УРПС);
12 - блок управления радиостанцией (БУРС);
13 – шлейф пожарной сигнализации (ШПС1);
14 – шлейф пожарной сигнализации (ШПС2);
15 – стыковочный модуль (конвертер).
Заявленная система пожарной сигнализации и автоматического пожаротушения (СПСиУПТ) локомотива, который может представлять собой тепловоз, электровоз и т.п. и состоит из двух или более секций, причем каждая из секций снабжена противопожарным оборудованием.
В каждой секции локомотива (см. фиг.1, 2) установлены блок индикации и управления (БИУ) (1), блок управления (БУ) секцией (2), адресные тепловые (3) и дымовые (4) извещатели пожарные (ИП), датчики закрытой двери (5), звуковые (6) и световые (7) оповещатели пожарные (ОП), извещатели пожарные ручные (устройства дистанционного пуска) (8), генераторы тушащего вещества (исполнительные средства пожаротушения) (9), блок резервного питания (БРП) (10) с контролем уровня заряда аккумуляторных батарей, а также стыковочный модуль (конвертер) (15).
Кроме того, в одной из секций локомотива (например, в первой секции) также установлены устройство регистрации пожарных состояний (УРПС) (11) и блок управления радиостанцией (БУРС) (12).
БИУ (1) каждой секции связаны между собой. В основной (например, первой) секции локомотива к БИУ (1) подключены также УРПС (11) и БУРС (12).
Блок управления (БУ) секцией (2) связан с БИУ (1) и имеет функцию автоматического отключения технологического оборудования локомотива перед запуском генераторов тушащего вещества (9) путем опускания пантографа и отключения вентиляторов при использовании в электровозах или путем разрыва цепей сбора тяги и остановки дизеля при использовании в тепловозах.
Стыковочный модуль (конвертер) (15) связан с БИУ (1) и предназначен для подключения к рассматриваемой системе другой системы пожаротушения других производителей, что может быть использовано для стыковки двух и более локомотивов с разными системами пожаротушения по согласованному протоколу обмена данными. Другими словами, данный модуль (15) позволяет стыковать (сочленять) секции локомотивов, на которых установлена СПСиУПТ, с секциями локомотивов с другими системами пожаротушения и обеспечивает совместную работу СПСиУПТ с этими системами.
Оповещатели пожарные (6, 7) подключены к БУ (2). Звуковой ОП (6) выполнен в виде сирены, при этом световые ОП (7) выполнены в виде световых табличек «газ-уходи», «газ-не входи», «автоматика включена» и т.д. Оповещатель «газ уходи» находится в помещении с генераторами огнетушащего аэрозоля. Оповещатели «газ-уходи» и «газ-не входи» всегда включены при включении пожаротушения, т.к. в помещении могут случайно оказаться люди, и назначение указанных оповещателей – известить этих людей. Одновременно с ним включается сирена (6) для оповещения. Оповещатель "газ не входи" находится в соседнем помещении, например в тамбуре, чтобы случайно никто не вошел в помещение, где производится тушение.
Генераторы тушащего вещества (исполнительные средства пожаротушения) (9) также подключены к БУ (2) и выполнены в виде генераторов огнетушащего аэрозоля и/или модулей газового пожаротушения.
ИП выполнены адресными, т.е. каждый ИП (3, 4) имеет индивидуальный, присвоенный ему адрес, идентифицируемый адресным приемно-контрольным прибором. При этом тепловые извещатели (3) выполнены с возможностью контроля температуры в помещении.
Система с указанными адресными тепловыми извещателями (3) имеет значительные преимущества по сравнению с существующими противопожарными системами, в которых используются тепловые пускатели, имеющие стеклянную колбу с жидкостью, которая разрушается при определенной температуре. Преимущества связаны с тем, что в локомотиве стеклянная колба при эксплуатации может легко разрушиться под механическим воздействием, что приведет к ложному запуску пожаротушения. Кроме того, используемые в аналогичных системах аналоговые температурные пожарные извещатели без функции контроля температуры также имеют недостатки, связанные с ложным срабатыванием, поскольку формируют сигнал о возгорании в виде изменения сопротивления шлейфа пожарной сигнализации (ШПС), т.е. изменения тока в цепи. Учитывая, что ток в ШПС обычно имеет величину не более 10 мА, в локомотиве на такой шлейф может наводиться помеха, вызывающая ложное извещение при движении локомотива.
ИП (3, 4), ОП (6, 7) и извещатели пожарные ручные (8) объединены в локальную цифровую сеть, которая организована как кольцевая сеть, подключенная обоими концами к БИУ (1) посредством двух шлейфов пожарной сигнализации (ШПС1 и ШПС2) (13, 14). Кольцевая локальная цифровая сеть позволяет контролировать состояние ИП (3, 4), а также получать данные от тепловых извещателей (3). Это дает возможность измерять рост температуры в охраняемых помещениях, что позволяет алгоритмически принимать решение о возникновении пожара в этих помещениях. При начальном росте температуры локомотивная бригада может получить сообщение «внимание» о возможности возникновения пожара. Такой способ контроля исключает возможность ложного срабатывания системы в автоматическом режиме при отсутствии локомотивной бригады, т.к. принятие решения о выдаче сигнала на запуск пожаротушения в БИУ (1) осуществляется на основании достаточного объема измерительной информации от двух и более ИП (3, 4) в течение необходимого и достаточного времени измерения. Под ложным срабатыванием здесь понимается извещение, сформированное системой сигнализации о возникновении тревожного события при отсутствии явных признаков, его характеризующих.
УРПС (11) принимает данные от БИУ (1) каждой секции для обеспечения регистрация пожарных состояний системы (пожар или нарушение работоспособности системы) с возможностью последующего считывания событий для анализа причин пожара или нарушений работы системы с учетом контроля ИП (3, 4) по локальной цифровой сети.
БУРС (12) осуществляет автоматическое оповещение дежурного по депо по радиоканалу об аварийных ситуациях (пожар, нарушение работоспособности, несанкционированное проникновение в локомотив и т.д.) при нахождении локомотива в режиме отстоя.
Специалисту будет понятно, что детализация, местоположение и количество блоков СПСиУПТ определяется проектом на конкретную серию локомотива.
Система может функционировать в трех режимах: «ручной», «ручной с задержкой» в режиме работы локомотива и «автоматический» в режиме отстоя при отсутствии локомотивной бригады. При этом запуск пожаротушения в любой секции осуществляется с любого БИУ (1) в любой кабине машиниста.
Таким образом, предлагаемое изобретение обеспечивает повышение безопасности движения и эксплуатации за счет расширения функциональных возможностей противопожарной системы по отношению к ближайшему аналогу за счет того, что:
- при нахождении локомотивной бригады в локомотиве возможно направление ей сообщения «внимание» при нарастании температуры в контролируемых помещениях от тепловых извещателей пожарных по цифровой локальной сети;
- обеспечена возможность регистрации пожарных состояний системы в УРПС для считывания событий с целью анализа причин пожара или нарушений работы;
- обеспечена возможность передачи от БИУ сообщений машинисту о неисправности линий связи с огнетушителями, неисправности цифровых шлейфов пожарной сигнализации, несанкционированном доступе к блокам, пожаре в каждой секции локомотива;
- обеспечена возможность подключения системы к другим противопожарным системам, использующимся на локомотиве.
Все это позволяет повысить безопасность движения и эксплуатации локомотива, за счет повышения надежности работы системы пожарной сигнализации и автоматического пожаротушения на локомотиве, снижения вероятности ее ложных срабатываний, обеспечения информирования локомотивной бригады о возможном пожаре, а также достижения возможности анализа причин пожара.