一种机车变流柜用烟温复合检测系统及防误报方法技术方案

本发明专利技术涉及机车安全检查技术领域，公开了一种机车变流柜用烟温复合检测系统，烟

【技术实现步骤摘要】
一种机车变流柜用烟温复合检测系统及防误报方法


[0001]本专利技术属于机车安全检查
，涉及一种机车变流柜火灾检测技术，具体为一种机车变流柜用烟温复合检测系统及防误报方法
。

技术介绍

[0002]机车作为一种重要的公共交通工具，每年承担大量的客运和货运任务，机车内热源和电源较多，长期运行过程中，存在因电气故障或者人为操作失误而导致车辆火灾的可能性
。
同时机车运行线路大多远离市区，消防力量较为薄弱，一旦发生火灾很难得到有效控制，会产生严重的经济损失和不利的社会影响
。
[0003]机车变流柜包括第一区域
、
第二区域
、
第三区域
、
第四区域，第一区域
、
第二区域和第三区域为高压区，第四区域为低压区，第一区域内设置有两组牵引变流器
、
一组辅助变流器
、
中间支撑电容
、
工作接触器，第二区域内设置有小电器类部件，小电器类部件包括电阻类传感器和电压传感器，第三区域内设置有两组牵引变流器
、
一组辅助变流器
、
中间支撑电容，第四区域内设置有控制单元及相应的开关继电器类部件
。
变流柜作为电力机车的核心部件，空间狭小且结构布局紧凑，电磁环境复杂，高压电气部件及热源较多，干线电流大，一旦发生火灾，易引起火灾快速扩散造成火灾扑灭困难，此外，机车运行环境恶劣，变流柜内会进入灰尘，烟火故障为重大故障，需机车停机处理，应尽降低误报
。
对变流柜内烟火检测是机车防火设计的重要环节，通过烟火预警，可以在火灾即将发生时控制变流柜切断电源，避免重大事故发生
。
[0004]在现有的变流柜火灾检测方法中，通常采用感温电缆进行，将感温电缆环绕在变流柜内部，通过变流柜内部温度升高，感温电缆内阻值发生变化，达到预设值后触发报警
。
但是，感温电缆环绕在变流柜内各处，对其进行检修或者火警误报时感温电缆排查和更换操作复杂，工作量大
。
[0005]火灾的发展可分为三个阶段，即初期增长阶段
、
全盛阶段及衰退阶段
。
在没有明火引燃，火灾初期增长阶段会有较长时间的阴燃，是扑灭火灾最有效的时机，而采用感温电缆仅能针对温度变化进行检测，温度达到感温电缆设置阈值需要一定时间，无法在火灾初期及时进行火灾预警
。
[0006]综上，采用现有的感温电缆环绕布置在变流柜中的技术方案无法在火灾的初期增长阶段及时发出警报，从而错失扑灭火灾最有效的时机，造成变流柜中密集排布的电器部件被损坏，无法应对变流柜中复杂的环境
。

技术实现思路

[0007]本专利技术为了解决目前采用感温电缆环绕在变流柜内部的方法进行火灾检测，无法满足机车变流柜内的复杂环境，感温电缆受复杂环境的影响易出现误报，对感温电缆的检修或者火警误报时感温电缆排查和更换操作复杂，工作量大，同时，感温电缆需要温度上升到一定程度才可检测到火灾，需要一定的时间，无法实现在火灾初期及时进行火灾预警等
问题，提供了一种机车变流柜用烟温复合检测系统及防误报方法
。
[0008]本专利技术采用如下技术实现：本专利技术提供一种机车变流柜用烟温复合检测系统，包括探测系统，探测系统包括两个实时数据采集的烟
/
温复合探测器，烟
/
温复合探测器分别设置在变流柜内第一区域
、
第三区域的顶部；每个烟
/
温复合探测器通过各自的检测线路并联连接在控制板卡上，控制板卡集成安装在牵引控制单元
。
[0009]实施时，本专利技术所设计的机车变流柜用烟温复合检测系统，包括探测系统，探测系统实时采集当前状态下的变流柜内烟雾
、
温度信息，探测系统包括两个实时数据采集的烟
/
温复合探测器，烟
/
温复合探测器利用光散射原理实现烟雾的探测，采用自动漂移补偿技术，保证探测器灵敏度不变，过滤瞬间干扰信号，防止误报警，温度和烟气浓度同时探测，适合用于探测火灾处于“初燃”或“阴燃”阶段产生的烟雾
。
[0010]机车变流柜包括第一区域
、
第二区域
、
第三区域
、
第四区域，第一区域
、
第二区域和第三区域为高压区，第四区域为低压区，第一区域内设置有两组牵引变流器
、
一组辅助变流器
、
中间支撑电容
、
工作接触器，第二区域内设置有小电器类部件，小电器类部件包括电阻类传感器和电压传感器，第三区域内设置有两组牵引变流器
、
一组辅助变流器
、
中间支撑电容，第四区域内设置有控制单元及相应的开关继电器类部件；烟
/
温复合探测器分别设置在变流柜内第一区域
、
第三区域的顶部；火灾过程中，由于热浮力作用，燃烧产生的热烟气从火焰区直接上升到柜体顶部，然后沿顶板水平扩散，受柜顶结构的阻挡，水平方向流动扩散的烟气温度逐渐下降并向下流动，每个烟
/
温复合探测器通过各自的检测线路并联连接在控制板卡上，检测线路汇总信息发送至控制板卡，控制板卡根据反馈的实时信息进行烟火检测，控制板卡集成安装在牵引控制单元（
TCU
）
。
[0011]采用上述监测系统的一种机车变流柜用烟温复合检测的防误报方法，包括如下步骤：
a
，两个烟
/
温复合探测器实时采集烟浓度模拟量数据和温度数值；受环境和温度的影响，探测器工作点不能稳定在零点附件，会向某一方向缓慢变化，探测器测量值和初始测量值会存在一定偏差，烟
/
温复合探测器通过探测器漂移补偿，动态调整烟温复合探测器正常工作状态下模拟量基值和温度工作基值，避免机车运行环境变化和长期使用造成的测量值偏移，引起误报烟火故障；经过漂移补偿的校正基准值采用如下公式计算：
[0012]其中，
x
为经过漂移补偿的校正基准值，
p
为当前进行的漂移补偿，
m
为选取做平均值的采用次数，
x
base
为基准值
。
[0013]b
，控制板卡通过检测线路每隔
1s
对探测系统检测的烟浓度和温度数值进行一次轮询，以达到实时监控的目的，判断烟浓度或温度数值是否连续
10
次超过阈值，若烟浓度超过进行步骤
c
，若温度数值超过进行步骤
e
；阻燃材料在一般火灾发生时，烟浓度先发生变化，温度相对烟雾变化较为滞后，对烟浓度进行检测
。
[0014]c
，当控制板卡轮询发现探测系统传输的烟雾模拟量连续
10
次超过阈值，即视为烟雾浓度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种机车变流柜用烟温复合检测系统，其特征在于：包括探测系统，所述探测系统包括两个实时数据采集的烟
/
温复合探测器（5），两个烟
/
温复合探测器（5）分别设置在变流柜内第一区域（1）
、
第三区域（3）的顶部；每个烟
/
温复合探测器（5）通过各自的检测线路（6）并联连接在控制板卡（7）上，所述控制板卡（7）集成安装在牵引控制单元
。2.
根据权利要求1所述的一种机车变流柜用烟温复合检测系统，其特征在于：所述探测系统采用自动漂移补偿
。3.
根据权利要求1或2所述的一种机车变流柜用烟温复合检测的防误报方法，其特征在于：包括如下步骤：
a
，两个烟
/
温复合探测器（5）实时采集烟浓度模拟量数据和温度数值；
b
，控制板卡（7）通过检测线路（6）每隔
1s
对探测系统检测的烟浓度和温度数值进行一次轮询，以达到实时监控的目的，判断烟浓度或温度数值是否连续
10
次超过阈值，若烟浓度超过进行步骤
c
，若温度数值超过进行步骤
e
；
c
，当控制板卡（7）轮询发现探测系统传输的烟雾模拟量连续
10
次超过阈值，即视为烟雾浓度异常；
d
，控制板卡（7）调取温度相关函数进行复核，
d1
，若温度无明显变化，则忽略本轮次烟雾浓度异常，返回步骤
b
，进行下一轮次的轮询；
d2
，若温度监测超过预...

【专利技术属性】
技术研发人员：解鹏，王雷，高升，马连凤，李晓莉，
申请(专利权)人：中车永济电机有限公司，
类型：发明
国别省市：