一种动力集中快捷货运动车组防火系统及防火方法与流程

1.本发明涉及铁路机车车辆的防火系统，具体涉及一种动力集中快捷货运动车组防火系统，还涉及一种使用该动力集中快捷货运动车组防火系统进行防火的方法。

背景技术：

2.目前，铁路货物运输主要采用传统机车牵引货物列车方式运输，该运输方式机车与货车无固定编组。动力集中快捷货运动车组是一种新型的货物运输动车组，该运输形式为固定编组，编组中通常由一辆动力车和若干个拖车组成，具有运输速度快、运输效率高等特点。然而随着速度等级的提高，防火安全也随之成为重中之重。
3.专利申请cn202120298172.7公开了一种内燃机车灭火控制器，其通过与机车6a系统联控，实现对内燃重联机车火情监测，并通过外加灭火装置进行灭火。其火情信息来源于机车6a系统，灭火装置本身并不能主动探测火情，对于未装用6a系统的机车不能实现该功能。该灭火方案只限于本节内燃机车或重联内燃机车，并未提出多编组车辆灭火方案，不能实现精准识别，不适用于编组较长的动车组。
4.专利申请cn201911002543.6提供了一种混合动力动车组火灾防控系统，该火灾防控系统对动车组动力包和动力电池进行分级保护，包括冷却降温单元、火灾抑制单元两部分。实现了在明火之前加以抑制，尽量避免明火发生，进而提高了动力系统的安全性。然而，该混合动力动车组动力单元的冷却和防火方案不能实现多编组动车组灭火机构的精准控制，不能实现防火系统与整车控制系统的联控及车地信息的互传，防火系统触发一次，所有钢瓶的气体都会消耗尽，造成浪费。
5.专利申请cn202020941534.5提供了一种灭火系统，该灭火系统包括储存装置、动力装置、多根输送管道以及控制装置。控制装置控制动力装置工作。储存装置和动力装置采用集中布置，输气管路的长距离铺设成本较高，不如采用针对不同区域分开布置，采用电信号控制的技术方案。另外，该专利不能实现储存装置针对不同区域的精准控制，无法实现自动控制与手动控制功能，无法实现与操作者的人机交互，也没有说明探测器与控制装置的关系。
6.现有技术中的大部分机车车辆及动车防火系统，采用6a系统或其它防火监测系统，通过温度传感器或者烟雾探测器来探测火灾，其只有自动报警系统，没有主动灭火系统，灭火方式采取人为灭火。
7.因此，需要根据动力集中快捷货运动车组的运用特点，研发出适用于动力集中快捷货运动车组控制机构与执行机构的主动防火系统并确定其防火控制方法。

技术实现要素：

8.有鉴于此，本发明的目的在于提出一种动力集中快捷货运动车组防火系统。本发明的另一目的在于提供一种使用该动力集中快捷货运动车组防火系统进行防火的方法。
9.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
10.本发明提供了一种动力集中快捷货运动车组防火系统，包括：
11.探头传感器，所述探头传感器设置在每个车厢内，用于感测与火情相关的特征并且发送火情信号；
12.防火主机，所述防火主机与所述探头传感器通信地连接，用于收集各车厢内的所述火情信号、判断火情发生的位置以及触发灭火指令；
13.微机系统，所述微机系统与所述防火主机通信地连接，用于收集并且处理所述防火主机发送的火情信息，以及控制动车组在发生火灾时产生惩罚制动；
14.钢瓶，所述钢瓶设置在每个车厢内，并且与所述防火主机可操作地连接，所述钢瓶由所述防火主机驱动而释放灭火气体。
15.进一步地，所述钢瓶用于储存灭火气体全氟己酮，所述钢瓶的出口设置有电磁阀，所述钢瓶处设置有压力显示计，用于显示所述钢瓶内气体压力值。
16.进一步地，还包括：
17.图像传感器，所述图像传感器设置在每个车厢内并且与所述防火主机通信地连接，用于感测与火情相关的特征并且向所述防火主机发送视频图像；
18.操纵台显示屏，所述操纵台显示屏与所述防火主机通信地连接，用于显示所述视频图像和所述探头传感器的状态，以及在所述操纵台显示屏显示火情，但所述探头传感器未检测到火情时，由工作人员操作所述操纵台显示屏的软按键来主动触发所述钢瓶释放灭火气体。
19.进一步地，还包括cmd系统，其中，
20.所述cmd系统与所述微机系统通信地连接，用于将动车组状态信息发送给地面设备。
21.进一步地，还包括操纵台按钮，所述操纵台按钮与所述防火主机电连接，或者与所述钢瓶的电磁阀电连接，用于在紧急情况下由工作人员操作所述操纵台按钮主动触发所述钢瓶释放灭火气体。
22.进一步地，还包括火灾报警蜂鸣器，所述火灾报警蜂鸣器与所述防火主机电连接，用于在发生火灾时进行闪光、蜂鸣警示。
23.进一步地，所述探头传感器包括：
24.感烟探头，所述感烟探头用于探测所在车厢内的烟雾浓度是否达到限值，如果是，则向所述防火主机传递烟雾报警指令；
25.感温探头，所述感温探头用于探测所在车厢内的温度是否达到限值，如果是，则向所述防火主机传递温度报警指令；
26.火焰探头，所述火焰探头用于探测所在车厢内是否有明火产生，若有明火，则向所述防火主机传递火焰报警指令。
27.本发明还提供一种使用动力集中快捷货运动车组防火系统进行防火的方法，包括以下步骤：
28.s1、当任何一个车厢内的探头传感器探测到火情时，向防火主机发送火情信号；
29.s2、防火主机接收到火情信号后，根据所发出火情信号的探头传感器的ip确定车厢位置，并且驱动所在车厢内的钢瓶释放灭火气体进行灭火；
30.s3、同步地，防火主机将火情信息发送给微机系统，微机系统使动车组产生惩罚制
动停车；
31.s4、待火灾消灭，烟雾浓度和温度达到限值以下时，防火主机停止输出钢瓶释放灭火气体指令。
32.进一步地，在步骤s3中，还可以同步进行以下步骤：
33.s3-1、操纵台显示屏显示捕捉的火情信息的视频图像；
34.s3-2、防火主机驱动火灾报警蜂鸣器进行闪光、蜂鸣报警；
35.s3-3、cmd系统将火情信息发送给地面设备。
36.进一步地，还包括以下步骤：
37.在操纵台显示屏显示火情，但探头传感器未检测到火情时，工作人员操作操纵台显示屏的软按键或者操作操纵台按钮来主动触发钢瓶释放灭火气体；
38.待火灾消灭，烟雾浓度和温度达到限值以下时，防火主机停止输出报警指令；以及
39.当某个车厢内的探头传感器由于故障误报火情时，工作人员操作操纵台显示屏的软按键将故障的探头传感器隔离。
40.与现有技术相比，本发明至少具有以下有益技术效果：
41.(1)本发明的防火系统在动力集中快捷货运动车组上应用，利用动力集中动车组运用特点，将控制机构与执行机构进行分开布置，可以实现对执行机构的精准控制。
42.(2)本发明可以实现防火系统与动车组控制系统的互联互通，还可以实现防火信息的车地传输。
附图说明
43.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。
44.在图中：
45.图1示出了根据本发明的动力集中快捷货运动车组防火系统的示意图；
46.图2示出了使用根据本发明的动力集中快捷货运动车组防火系统进行防火的方法的流程图。
具体实施方式
47.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。
48.如图1所示，本发明的动力集中快捷货运动力车组防火系统包括探头传感器、防火主机、微机系统和钢瓶。
49.探头传感器设置在每个车厢内，用于感测与火情相关的特征并且发送火情信号。在一优选实施例中，探头传感器包括感烟探头、感温探头和火焰探头。感烟探头用于探测所在车厢内的烟雾浓度是否达到限值，如果是，则向防火主机传递烟雾报警指令。感温探头用于探测所在车厢内的温度是否达到限值，如果是，则向防火主机传递温度报警指令。火焰探头用于探测所在车厢内是否有明火产生，若有明火，则向防火主机传递火焰报警指令。
50.防火主机与上述各个探头传感器通信地连接，用于收集各车厢内的感烟探头信号和感温探头信号等火情信号、判断火情发生的位置(即，位于哪个车厢)以及触发灭火指令，控制相应的钢瓶喷射灭火气体。
51.微机系统与防火主机通信地连接，例如通过以太网与防火主机进行信息交互，用于收集并且处理防火主机发送的火情信息，以及控制动车组在发生火灾时产生惩罚制动，使动车组停车以保证安全。
52.钢瓶设置在每个车厢内，并且与防火主机可操作地连接，钢瓶由防火主机驱动而释放灭火气体。在一优选实施例中，钢瓶用于储存灭火气体全氟己酮，钢瓶的出口设置有电磁阀，该电磁阀的开断受防火主机的控制，钢瓶处设置有压力显示计，用于显示钢瓶内气体压力值。
53.本发明的防火系统还包括图像传感器(例如，摄像头)，图像传感器设置在每个车厢内并且与防火主机通信地连接，用于感测与火情相关的特征并且向防火主机发送各个车厢内的视频图像。
54.本发明的防火系统还包括操纵台显示屏，操纵台显示屏通过以太网与防火主机通信地连接进行信息传递，实现司机与防火主机的人机交互。操纵台显示屏用于显示视频图像(即，各车厢的火情信息)和各个探头传感器的状态，以及当出现火情时，操纵台显示屏已经显示火情，但探头传感器未检测到火情时，工作人员通过操纵台显示屏可以观察到哪个车厢起火，然后操作操纵台显示屏的软按键来主动触发钢瓶释放灭火气体实现灭火。
55.本发明的防火系统还包括cmd系统(中国机车远程监测与诊断系统)，cmd系统通过以太网与微机系统通信地连接，用于将动车组状态信息通过5g网络发送给地面设备，以方便地面工作人员了解该动车组状态，下发相应调度指令。
56.本发明的防火系统还包括操纵台按钮，操纵台按钮与防火主机电连接，或者与钢瓶的电磁阀(例如，通过硬线控制)电连接，用于在紧急情况下由工作人员操作操纵台按钮主动触发钢瓶释放灭火气体。
57.本发明的防火系统还包括火灾报警蜂鸣器，火灾报警蜂鸣器与防火主机(例如，通过硬线控制)电连接，用于在发生火灾时进行闪光、蜂鸣警示，以提示司机发生火灾。
58.一旦发生火灾，本发明的防火系统可以迅速根据探头传感器的信号，确认起火位置，并且控制相应车厢的钢瓶喷射灭火气体，实现灭火，防止火灾扩散，并且能实现防火系统与动车组控制系统、以及防火系统与地面的信息互传。出现紧急情况时，司机可以通过紧急灭火按钮(操纵台按钮)控制所有车厢钢瓶喷射灭火气体，司机还可以通过操作操纵台显示屏的软按键选择相应的钢瓶，控制其喷射灭火气体，实现灭火。
59.如图2所示，本发明还提供了一种使用上述动力集中快捷货运动车组防火系统进行防火的方法，包括以下步骤：
60.s1、当任何一个车厢内的探头传感器(感烟探头和感温探头)探测到火情时，向防火主机发送火情信号。
61.s2、防火主机接收到火情信号后，根据所发出火情信号的探头传感器的ip精准地识别确定发生火灾的车厢位置，并且驱动所在车厢内的钢瓶释放灭火气体进行灭火。
62.s3、同步地，防火主机将火情信息发送给微机系统，微机系统使动车组产生惩罚制动停车。其中，在步骤s3中，还可以同步进行以下步骤：
63.s3-1、操纵台显示屏显示捕捉的火情信息的视频图像；
64.s3-2、防火主机驱动火灾报警蜂鸣器进行闪光、蜂鸣报警；
65.s3-3、cmd系统将火情信息发送给地面设备，供地面值班人员参考。
66.s4、待火灾消灭，烟雾浓度和温度达到限值以下时，防火主机停止输出钢瓶释放灭火气体指令。
67.在一优选实施例中，还包括以下步骤：在操纵台显示屏显示火情，但探头传感器未检测到火情时，工作人员操作操纵台显示屏的软按键或者操作操纵台按钮来主动触发钢瓶释放灭火气体。待火灾消灭，烟雾浓度和温度达到限值以下时，防火主机停止输出报警指令。当某个车厢内的探头传感器由于故障误报火情时，工作人员操作操纵台显示屏的软按键将故障的探头传感器隔离，以保证运行。
68.以上是本发明公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。
69.所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。

技术特征：

1.一种动力集中快捷货运动车组防火系统，其特征在于，包括：探头传感器，所述探头传感器设置在每个车厢内，用于感测与火情相关的特征并且发送火情信号；防火主机，所述防火主机与所述探头传感器通信地连接，用于收集各车厢内的所述火情信号、判断火情发生的位置以及触发灭火指令；微机系统，所述微机系统与所述防火主机通信地连接，用于收集并且处理所述防火主机发送的火情信息，以及控制动车组在发生火灾时产生惩罚制动；钢瓶，所述钢瓶设置在每个车厢内，并且与所述防火主机可操作地连接，所述钢瓶由所述防火主机驱动而释放灭火气体。2.根据权利要求1所述的动力集中快捷货运动车组防火系统，其特征在于，所述钢瓶用于储存灭火气体全氟己酮，所述钢瓶的出口设置有电磁阀，所述钢瓶处设置有压力显示计，用于显示所述钢瓶内气体压力值。3.根据权利要求2所述的动力集中快捷货运动车组防火系统，其特征在于，还包括：图像传感器，所述图像传感器设置在每个车厢内并且与所述防火主机通信地连接，用于感测与火情相关的特征并且向所述防火主机发送视频图像；操纵台显示屏，所述操纵台显示屏与所述防火主机通信地连接，用于显示所述视频图像和所述探头传感器的状态，以及在所述操纵台显示屏显示火情，但所述探头传感器未检测到火情时，由工作人员操作所述操纵台显示屏的软按键来主动触发所述钢瓶释放灭火气体。4.根据权利要求1所述的动力集中快捷货运动车组防火系统，其特征在于，还包括cmd系统，其中，所述cmd系统与所述微机系统通信地连接，用于将动车组状态信息发送给地面设备。5.根据权利要求2所述的动力集中快捷货运动车组防火系统，其特征在于，还包括操纵台按钮，所述操纵台按钮与所述防火主机电连接，或者与所述钢瓶的电磁阀电连接，用于在紧急情况下由工作人员操作所述操纵台按钮主动触发所述钢瓶释放灭火气体。6.根据权利要求1所述的动力集中快捷货运动车组防火系统，其特征在于，还包括火灾报警蜂鸣器，所述火灾报警蜂鸣器与所述防火主机电连接，用于在发生火灾时进行闪光、蜂鸣警示。7.根据权利要求1所述的动力集中快捷货运动车组防火系统，其特征在于，所述探头传感器包括：感烟探头，所述感烟探头用于探测所在车厢内的烟雾浓度是否达到限值，如果是，则向所述防火主机传递烟雾报警指令；感温探头，所述感温探头用于探测所在车厢内的温度是否达到限值，如果是，则向所述防火主机传递温度报警指令；火焰探头，所述火焰探头用于探测所在车厢内是否有明火产生，若有明火，则向所述防火主机传递火焰报警指令。8.一种使用上述权利要求1-7任一项所述的动力集中快捷货运动车组防火系统进行防火的方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、当任何一个车厢内的探头传感器探测到火情时，向防火主机发送火情信号；
s2、防火主机接收到火情信号后，根据所发出火情信号的探头传感器的ip确定车厢位置，并且驱动所在车厢内的钢瓶释放灭火气体进行灭火；s3、同步地，防火主机将火情信息发送给微机系统，微机系统使动车组产生惩罚制动停车；s4、待火灾消灭，烟雾浓度和温度达到限值以下时，防火主机停止输出钢瓶释放灭火气体指令。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在步骤s3中，还可以同步进行以下步骤：s3-1、操纵台显示屏显示捕捉的火情信息的视频图像；s3-2、防火主机驱动火灾报警蜂鸣器进行闪光、蜂鸣报警；s3-3、cmd系统将火情信息发送给地面设备。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：在操纵台显示屏显示火情，但探头传感器未检测到火情时，工作人员操作操纵台显示屏的软按键或者操作操纵台按钮来主动触发钢瓶释放灭火气体；待火灾消灭，烟雾浓度和温度达到限值以下时，防火主机停止输出报警指令；以及当某个车厢内的探头传感器由于故障误报火情时，工作人员操作操纵台显示屏的软按键将故障的探头传感器隔离。

技术总结

本发明提供了一种动力集中快捷货运动车组防火系统，包括探头传感器，所述探头传感器设置在每个车厢内，用于感测与火情相关的特征并且发送火情信号；防火主机，所述防火主机与所述探头传感器通信地连接，用于收集各车厢内的所述火情信号、判断火情发生的位置以及触发灭火指令；微机系统，所述微机系统与所述防火主机通信地连接，用于收集并且处理所述防火主机发送的火情信息，以及控制动车组在发生火灾时产生惩罚制动；钢瓶，所述钢瓶设置在每个车厢内，并且与所述防火主机可操作地连接，所述钢瓶由所述防火主机驱动而释放灭火气体。本发明利用动力集中动车组运用特点，将控制机构与执行机构进行了分开布置，可以实现对执行机构的精准控制。的精准控制。的精准控制。