Интегрированная система пожарной безопасности и информационного оповещения о загораниях в вагонах электропоезда и оповещения дежурного по депо при нахождении электропоезда в отстое Российский патент 2017 года по МПК B60Q9/00 B61C17/00 G08B17/00 

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).

Система содержит поездную линию связи, блок машиниста, блоки вагонов, пожарные извещатели, концевые выключатели дверей вагона и громкоговорителя. Причем каждый из блоков машиниста и вагона выполнен в герметичном корпусе, в блок машиниста включен 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. Причем блок машиниста через согласующее устройство связан с поездной радиостанцией и возникновении сигналов о пожароопасной ситуации подает электропитание на радиостанцию через две пары контактов реле и формирует управляющие сигналы для радиостанции. Достигается повышение эффективности работы пожарной сигнализации. 11 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Система сигнализации о загораниях в вагонах электропоезда, содержащая поездную линию связи, блок машиниста (БМ), по меньшей мере один блок вагона (БВ), пожарные извещатели, концевые выключатели дверей вагона и громкоговорителя, характеризуемая тем, что 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.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что блок вагона (БВ) дополнительно содержит четырехпозиционный микропереключатель, который позволяет установить номер от 1 до 16, который соответствует номеру вагона в составе электропоезда.

3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что 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 установки автоматического пожаротушения (УАП) и контроля линии подключения пожарных извещателей.

4. Система по п. 3, отличающаяся тем, что 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.

5. Система по п. 1, отличающаяся тем, что ввод линии связи защищен ограничителем и предохранителем от возможности попадания на схему высокого напряжения.

6. Система по п. 1, отличающаяся тем, что 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.

7. Система по п. 1, отличающаяся тем, что блок машиниста (БМ) выполнен с возможностью регистрации событий и состояния аппаратуры пожарной сигнализации, при этом указанная регистрация осуществляется в энергонезависимой памяти указанного блока.

8. Система по п. 1, отличающаяся тем, что 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.

9. Система по п. 1, отличающаяся тем, что 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.

10. Система по п. 1, отличающаяся тем, что 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.

11. Система по п. 1, отличающаяся тем, что на корпусе каждого блока вагона имеется светодиодная индикация, информирующая о режимах и состоянии работы указанного блока.

12. Система по п. 1, отличающаяся тем, что блоки вагонов (БВ) и блок машиниста (БМ) подключены к аккумуляторной батарее поезда так, что имеется возможность контроля заряда аккумуляторной батареи поезда и передачи информации дежурному по депо через поездную радиостанцию при разряде батареи ниже допустимого уровня.