一种高铁动车组定向灭火智能消防系统技术方案

本发明专利技术提供一种高铁动车组定向灭火智能消防系统，包括：火灾探测报警系统、消防联动控制系统和消防系统管理平台；消防联动控制系统根据火灾探测报警系统探测的高铁动车组车厢内的火灾报警信息进行定向灭火；消防系统管理平台监管火灾探测报警系统和消防联动控制系统的运行。本发明专利技术的高铁动车组定向灭火智能消防系统，实现实时检测、监视高铁动车组内的环境，当发现火源时，定向对火源进行灭火；采用智能灭火，无需乘务员找到灭火器进行灭火，更加快捷、安全。

【技术实现步骤摘要】
一种高铁动车组定向灭火智能消防系统
本专利技术涉及消防系统
，特别涉及一种高铁动车组定向灭火智能消防系统。
技术介绍
目前，高铁动车组是全封闭的列车，虽然车身都采用了防火材料，但是车内人员混乱，随身物品里有很多都是易燃的，如果火星弹到上面引发火灾，不能及时灭火，车里的人无路可逃，高速铁路上根本没有救援人员，后果不堪设想。所以现在动车组上安装了大量的烟雾警报装置与列车的ATO自动系统相连，只要检测到烟雾就会触发装置发出刺耳的警报声，并让列车紧急制动停车，非常容易造成乘客恐慌。一般高铁动车组上的烟雾报警器采用的都是离子式烟雾传感，是通过监测烟雾的浓度来实现火灾防范，一旦烟雾超出正常浓度，无线发射器就会发出无线报警信号，通知远方的接收主机，将报警信息传递出去。因为高铁车厢是全封闭式的，高铁动车几乎到处都是易燃品，若是对烟雾不是很敏感很容易造成巨大危险事故，所以一旦烟雾报警器探测到了一点点烟雾就会报警，列车就会降速行驶或紧急降停，所以高铁动车的“禁烟令”才会如此严格。为了保证列车能安全运行，在列车各节车厢都有安装烟雾报警器，为了安全起见一般的烟雾报警器对烟雾的敏感度非常高，只要有一点烟雾就会引发报警。高速动车组装设的火灾探测报警系统由火灾报警主机、吸气式烟探测器和烟/热复合探测器组成一个圆形探测器回路，当探测器回路发生断点时，火灾检测主机还可对所有探测器进行监控。火灾探测报警系统虽然实现了自动化报警灭火，但没有智能人机界面，后方人员无法实时监控火灾现场情况，且消防喷头大面积喷淋灭火效率低，对于灭火剂容量有限的场所，灭火剂利用率低，浪费大，会对火灾现场造成二次损害。按照铁公安(2010)89号文的规定：高速动车组在每节车厢内必须配备一定数量的灭火器，在每车两端的通过台区域各设置2个2kg的便携式灭火器，一个为ABC干粉灭火器，一个为水基型灭火器；餐车内除了在两端的通过台区域设置灭火器之外，在厨房或餐吧区域需要再设置2个4kg的干粉灭火器，另外在端部车辆的司机室内需要设置1个5kg的二氧化碳灭火器。然而高铁列车空间有限不能大量携带灭火剂，且列车火灾一般为局部起火，需快速反应、定点灭火，灭火后应对列车损伤最小，而手提式水基灭火器和手提式干粉灭火器这两种灭火器对于电器火灾的灭火效果较差，灭火剂量有限，尤其是水基灭火器不能用于带电电气火灾灭火。另外，高速动车组的设备众多，线路复杂，机车内部空间十分狭小，且绝大多数设备、线路均设置在电器柜内，柜门或防护罩处于关闭状态，现有消防探测设备无法优先探测，无法做到及时报警、及时处置。动车组局部真正发生火情，需乘务员进入机械间等部位做出判断、灭火需乘务员找到动车组配置的灭火器进行人工灭火，对于一些因火情易引起爆炸的部位，存在严重的安全隐患。鉴于现有技术的缺陷，迫切需要针对高铁动车组的特点，开发研制一种高铁动车组定向灭火智能消防系统。
技术实现思路
本专利技术目的之一在于提供了一种高铁动车组定向灭火智能消防系统，实现实时检测、监视高铁动车组内的环境，当发现火源时，定向对火源进行灭火；采用智能灭火，无需乘务员找到灭火器进行灭火，更加快捷、安全。本专利技术实施例提供的一种高铁动车组定向灭火智能消防系统，包括：火灾探测报警系统、消防联动控制系统和消防系统管理平台；消防联动控制系统根据火灾探测报警系统探测的高铁动车组车厢内的火灾报警信息进行定向灭火；消防系统管理平台监管火灾探测报警系统和消防联动控制系统的运行。优选的，火灾探测报警系统包括：前部网络摄像头、后部网络摄像头、前部热成像摄像头、后部热成像摄像头、无线传感单元、报警扬声器和火灾探测报警器和控制中心；消防联动控制系统包括：消防联动控制器、灭火剂储运箱、增压泵、多个电磁阀组和多个伺服灭火喷头；消防系统管理平台包括PC终端和移动终端。优选的，前部网络摄像头、前部热成像摄像头都包括具有以太网接口的网络摄像头；后部网络摄像头、后部热成像摄像头都包括具有以太网接口的热成像摄像头。优选的，无线传感单元包括基于ZigBee协议的无线局域网络，用于实时探测周边环境信息，分析处理，判断若有异常发生，发出示警信号到火灾探测报警器。优选的，火灾探测报警器包括信息处理模块、图像处理模块、数据记录模块、网络交换模块以及电源转换模块。优选的，灭火剂储运箱用于灭火剂的日常存储及运输，包括：容量检测传感器，容量检测传感器实时检测灭火剂储运箱内灭火剂的体积，并可将体积反馈至消防联动控制器。优选的，增压泵包括快速空气增压泵。优选的，火灾探测报警系统中前部网络摄像头、后部网络摄像头、前部热成像摄像头、后部热成像摄像头将前部网络摄像头、后部网络摄像头、前部热成像摄像头、后部热成像摄像头的视场内的目标成像于焦平面上，转换为视频信号，实时通过以太网发送至火灾探测报警器；火灾探测报警器将视频信号分为两路，一路用于数据记录模块对视频信号进行数字图像的无损记录，另一路用于信息处理模块和图像处理模块进行数据处理，图像合成，目标识别及车内空间位置解算，并与无线传感单元探测的温度、气体、火焰相融合，确认火源，当确认火源时报警并上报控制中心；发送火源在高铁动车组车厢内的空间坐标至消防联动控制器；同时实时解算摄像头拍摄的伺服灭火喷头的射流落点及射流轨迹，并反馈给消防联动控制器射流落点和射流轨迹及与火源的偏差量；消防联动控制器执行包括如下操作：接收火灾探测报警系统发出的火灾报警信息后按预设逻辑对设置的灭火剂储运箱、增压泵、多个电磁阀组和多个伺服灭火喷头进行联动控制；驱动控制现场的电磁阀组或伺服喷头；根据高铁动车组车厢内空间坐标同时解算多个伺服灭火喷头的射流落点和射流轨迹，优化组合，选择最佳灭火控制方案，调转可覆盖火源位置喷头对准火源，开启电磁阀组实施灭火；实时获取灭火剂储运箱内压力状态，并可根据解算的射流轨迹开启增压泵自动调节或保持灭火剂储运箱内压力稳定；获取灭火剂储运箱的容量状态，当发生渗漏或液量不足时可经火灾探测报警器向控制中心上报；通过火灾探测报警器获取前部网络摄像头和/或后部网络摄像头和/或前部热成像摄像头和/或后部热成像摄像头拍摄的射流落点和/或射流轨迹，确定射流落点和射流轨迹与火源的偏差量，驱动伺服灭火喷头进行射流落点和射流轨迹的微调。优选的，电磁阀组包括电液比例控制阀。优选的，伺服灭火喷头具备升降隐藏功能，采用两轴旋转设计。优选的，消防联动控制器执行包括如下操作：步骤1：接收火灾探测报警系统发出的火灾报警信息；步骤2：基于火灾报警信息确定火源的中心位置、火源的区域范围和火源的区域范围内各个采样点的温度；步骤4：基于火源的中心位置和火源的区域范围获取可对火源的区域范围进行灭火的各个伺服灭火喷头的位置、喷射区域；步骤5：基于喷射区域进行组合，确定各个伺服灭火喷头的喷射区域组合的最大区域；步骤6：当火源的区域范围大于最大区域时，将火源的区域分为外圈和内圈进行分区灭火。优本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高铁动车组定向灭火智能消防系统，其特征在于，包括：火灾探测报警系统、消防联动控制系统和消防系统管理平台；所述消防联动控制系统根据所述火灾探测报警系统探测的高铁动车组车厢内的火灾报警信息进行定向灭火；所述消防系统管理平台监管所述火灾探测报警系统和所述消防联动控制系统的运行。/n

【技术特征摘要】
1.一种高铁动车组定向灭火智能消防系统，其特征在于，包括：火灾探测报警系统、消防联动控制系统和消防系统管理平台；所述消防联动控制系统根据所述火灾探测报警系统探测的高铁动车组车厢内的火灾报警信息进行定向灭火；所述消防系统管理平台监管所述火灾探测报警系统和所述消防联动控制系统的运行。


2.如权利要求1所述的高铁动车组定向灭火智能消防系统，其特征在于，所述火灾探测报警系统包括：前部网络摄像头、后部网络摄像头、前部热成像摄像头、后部热成像摄像头、无线传感单元、报警扬声器和火灾探测报警器和控制中心；
所述消防联动控制系统包括：消防联动控制器、灭火剂储运箱、增压泵、多个电磁阀组和多个伺服灭火喷头；
所述消防系统管理平台包括PC终端和移动终端。


3.如权利要求2所述的高铁动车组定向灭火智能消防系统，其特征在于，所述前部网络摄像头、所述前部热成像摄像头都包括具有以太网接口的网络摄像头；
所述后部网络摄像头、所述后部热成像摄像头都包括具有以太网接口的热成像摄像头；
所述无线传感单元包括基于ZigBee协议的无线局域网络，用于实时探测周边环境信息，分析处理，判断若有异常发生，发出示警信号到所述火灾探测报警器。


4.如权利要求2所述的高铁动车组定向灭火智能消防系统，其特征在于，所述火灾探测报警器包括信息处理模块、图像处理模块、数据记录模块、网络交换模块以及电源转换模块。


5.如权利要求2所述的高铁动车组定向灭火智能消防系统，其特征在于，所述灭火剂储运箱用于灭火剂的日常存储及运输，包括：容量检测传感器，所述容量检测传感器实时检测所述灭火剂储运箱内灭火剂的体积，并可将所述体积反馈至所述消防联动控制器。


6.如权利要求2所述的高铁动车组定向灭火智能消防系统，其特征在于，所述增压泵包括快速空气增压泵。


7.如权利要求2至6任一所述的高铁动车组定向灭火智能消防系统，其特征在于，
所述火灾探测报警系统中所述前部网络摄像头、所述后部网络摄像头、所述前部热成像摄像头、所述后部热成像摄像头将所述前部网络摄像头、所述后部网络摄像头、所述前部热成像摄像头、所述后部热成像摄像头的视场内的目标成像于焦平面上，转换为视频信号，实时通过以太网发送至所述火灾探测报警器；
所述火灾探测报警器将所述视频信号分为两路，一路用于所述数据记录模块对所述视频信号进行数字图像的无损记录，另一路用于所述信息处理模块和所述图像处理模块进行数据处理，图像合成，目标识别及车内空间位置解算，并与所述无线传感单元探测的温度、气体、火焰相融合，确认火源，当确认火源时报警并上报所述控制中心；发送所述火源在所述高铁动车组车厢内的空间坐标至所述消防联动控制器；同时实时解算摄像头拍摄的所述伺服灭火喷头的射流落点及射流轨迹，并反馈给所述消防联动控制器所述射流落点和所述射流轨迹及与所述火源的偏差量；
所述消防联动控制器执行包括如下操作：
接收所述火灾探测报警系统发出的所述火灾报警信息后按预设逻辑对设置的所述灭火剂储运箱、所述增压泵、多个所述电磁阀组和多个所述伺服灭火喷头进行联动控制；
驱动控制现场的所述电磁阀组或所述伺服喷头；
根据高铁动车组车厢内空间坐标同时解算多个所述伺服灭火喷头的射流落点和射流轨迹，优化组合，选择最佳灭火控制方案，调转可覆盖火源位置喷头对准火源，开启所述电磁阀组实施灭火；
实时获取所述灭火剂储运箱内压力状态，并可根据解算的射流轨迹开启所述增压泵自动调节或保持所述灭火剂储运箱内压力稳定；
获取所述灭火剂储运箱的容量状态，当发生渗漏或液量不足时可经所述火灾探测报警器向所述控制中心上报；
通过所述火灾探测报警器获取所述前部网络摄...

【专利技术属性】
技术研发人员：包文隆，侯世红，
申请(专利权)人：北京中电国核节能环保科技股份有限公司，包文隆，
类型：发明
国别省市：北京;11