动车组烟火报警系统的制作方法
【专利摘要】一种动车组烟火报警系统，包括电源、位于总控室的网络控制系统和设置于各车厢内独立的烟火报警子系统，网络控制系统中有火灾保护电路，烟火报警子系统包括分别与电源相连的控制器和烟火探测器，控制器与网络控制系统相连，控制器包括微处理器，微处理器连接有输入单元、输出单元和两个CAN收发器，微处理器具有两个CAN总线接口；烟火探测器有多个，相互之间通过CAN总线串联，位于串联首尾的烟火探测器分别与控制器上的两个CAN总线接口相连，烟火探测器为多层电路板结构，包括微控制器以及分别与微控制器相连的烟感传感器、线性热探测器和两个CAN收发器。
【专利说明】动车组烟火报警系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种火灾探测报警系统，具体的说，涉及一种应用于高速动车组的烟 火报警系统。
【背景技术】
[0002] 高速动车组是一个非常复杂、且处于高速运动状态的载人工具，装载了功能各异 的电气设备，铺设了大量的电线电缆，而且运输环境空间较小、人员密集、疏散和救援困难， 一旦发生火情，如果没有及时发现并采取相应措施，将会造成较大的人员伤亡和经济损失。 因此，发明一种适用于高速动车组，且可以早期探测到烟雾并能进行准确预报的烟火报警 系统十分必要。
[0003] 传统的火灾报警系统有感烟型、感温型和感光型等，通过感知烟雾浓度、温度等的 变化来判断火灾发生情况；火灾报警控制系统有多线型、总线型和智能型等；但多线型系 统功能单一，传统的总线型系统抗干扰性差，多功能智能复合火灾报警系统是火灾报警系 统的发展方向。用于高速动车的火灾报警系统还需要能够全面的监控列车上各敏感区域和 人员不易观察到区域，经受住车辆环境的各种干扰，准确显示火灾发生的位置，需要具有较 高的可靠性和可维护性。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种高速动车组烟火报警系统，该系统包括网络集中控制系 统和设置于各车厢的独立烟火报警子系统，可检测车内各敏感区和人员不易观察区，可以 对车内的火灾作出预警并采取应对措施，是一种多功能复合火灾报警系统。
[0005] 本发明的技术方案是：一种动车组烟火报警系统，包括电源、位于总控室的网络控 制系统和设置于各车厢内独立的烟火报警子系统，网络控制系统中有火灾保护电路，烟火 报警子系统包括分别与电源相连的控制器和烟火探测器，控制器与网络控制系统相连，控 制器包括微处理器，微处理器连接有输入单元、输出单元和两个CAN收发器，微处理器具有 两个CAN总线接口；烟火探测器设置有多个，相互之间通过CAN总线串联，位于串联首尾的 烟火探测器分别与控制器上的两个CAN总线接口相连，烟火探测器为多层电路板结构，包 括微控制器以及分别与微控制器相连的烟感传感器、线性热探测器和两个CAN收发器；线 性热探测器包括位于车厢牵引变流器或辅助变流器箱体内的探测单元和位于车厢内的信 号接收单元，二者通过回路系统相连，信号接收单元与微控制器相连。
[0006] 优选的是：输入单兀包括配置信号输入模块和测试信号输入模块。
[0007] 优选的是：输出单兀包括控制信号输出模块和继电器输出模块。
[0008] 优选的是：烟火探测器上设置有温度传感器。
[0009] 优选的是：烟火探测器电源接入端连接有热敏电阻。
[0010] 本发明的有益效果是：（1)本发明采用双CAN总线冗余通信结构，信号在双CAN总 线上同时传输，两条总线之一任意一点断路不影响系统功能，确保系统可靠性。（2)本发明 设计的烟火报警子系统的烟火探测器可探测范围涵盖了车上敏感区、不易观察区和车下易 发生火灾的变流器箱体，可实现对动车车厢的全面探测。（3)本发明的烟火探测器为多层电 路板结构，解决列车要求烟火探测器有较小的体积，但烟火探测器电子器件却较多之间的 矛盾，使烟火探测器有较好的电磁兼容性。（4)本发明的烟火探测器上设置有温度传感器， 电源输出端设置热敏电阻，起到温度补偿的作用，减少环境温度对烟火探测器的影响，使烟 火探测器工作的温度范围加宽。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 附图1为本发明的结构示意图。
[0012] 附图2为本发明的烟火报警子系统烟火探测器结构示意图。
[0013] 附图3为本发明的烟火报警子系统控制器结构示意图。
【具体实施方式】
[0014] 以下结合附图对本发明做进一步详细的说明。
[0015] 一种动车组烟火报警系统，包括位于总控制室内的网络控制系统和设置于各车厢 内独立的烟火报警子系统。
[0016] 烟火报警子系统包括控制器和烟火探测器，控制器与网络控制系统通过硬线I/O 接口相连，控制器包括微处理器，微处理器连接有电源、输入单元和输出单元，微处理器上 接有两个CAN收发器，具有两个CAN总线接口。
[0017] 烟火探测器包括微控制器和与微控制器相连的电源、烟感传感器、线性热探测器 和两个CAN收发器，电源输出端串联有热敏电阻和温度传感器，起到温度补偿的作用，减少 环境温度对烟火探测器的影响，使烟火探测器工作的温度范围加宽，烟火探测器有多个，分 别安装在电器柜、卫生间、驾驶室等敏感区域和不易观测的区域。多个烟火探测器通过CAN 总线串联连接，位于串联首尾的烟火探测器分别与控制器上的两个CAN总线接口相连，组 成双CAN总线冗余通信系统。线性热探测器包括探测单元和信号接收单元，探测单元位于 车厢牵引变流器或辅助变流器箱体内，通过回路系统与信号接收单元相连，信号接收单元 与微控制器相连。列车变流器箱体容易受到灰尘污染，因此车下变流器火灾监测不适合利 用烟雾粒子浓度进行测量，采用热敏感的线性热探测器，在发生火情时，根据输入电阻的变 化，来确定变流器内部是否发生火灾或有火灾隐患。
[0018] 控制器输入单兀包括相互独立的配置信号输入模块和测试信号输入模块，输出单 元包括控制信号输出模块和继电器输出模块。可通过配置输入信号自动识别所在车型，并 可据此自动识别系统配置，如系统连接的烟火探测器数量、烟雾告警阈值等；可通过测试 信号输入启动外部测试功能，一旦进入外部测试模式，控制器将按照程序约定的序列控制 继电器输出，网络控制系统通过监视此输出状态是否符合程序设定来判定系统工作是否正 堂 巾。
[0019] 系统工作时，烟火探测器通过测量自身所处环境的烟雾粒子浓度判断是否有火灾 发生，并通过双CAN总线冗余通信系统将数据传输给烟火报警子系统的控制器。数据传输 时为双路传输，采用不同的CAN邮箱，一路传输到控制器的一个CAN总线收发器，另一路向 相反的方向传输到控制器的另一个CAN总线收发器，当一路CAN总线断开后，另一路仍可工 作，保证数据的正常传输。控制器采用智能算法，自动识别首先获得的数据信息。
[0020] 网络控制系统采集各车厢控制器的数据信息，一旦发生火警，将通过司机监视器 和机械师监视器报告发生火灾的车辆号及具体位置，控制全列火警蜂鸣器鸣响，火灾保护 电路针对火灾发生位置不同采取相应的动作。
【权利要求】
1. 一种动车组烟火报警系统，包括电源、位于总控室的网络控制系统和设置于各车厢 内独立的烟火报警子系统，其特征在于：网络控制系统中有火灾保护电路，烟火报警子系统 包括分别与电源相连的控制器和烟火探测器，控制器与网络控制系统相连，控制器包括微 处理器，微处理器连接有输入单元、输出单元和两个CAN收发器，微处理器具有两个CAN总 线接口；烟火探测器设置有多个，相互之间通过CAN总线串联，位于串联首尾的烟火探测器 分别与控制器上的两个CAN总线接口相连，所述烟火探测器为多层电路板结构，它包括微 控制器以及分别与微控制器相连的烟感传感器、线性热探测器和两个CAN收发器；线性热 探测器包括位于车厢牵引变流器或辅助变流器箱体内的探测单元和位于车厢内的信号接 收单元，二者通过回路系统相连，信号接收单元与微控制器相连。
2. 如权利要求1所述的动车组烟火报警系统，其特征在于：所述的输入单元包括配置 信号输入模块和测试信号输入模块。
3. 如权利要求1所述的动车组烟火报警系统，其特征在于：所述的输出单元包括控制 信号输出模块和继电器输出模块。
4. 如权利要求1所述的动车组烟火报警系统，其特征在于：所述的烟火探测器上设置 有温度传感器，该温度传感器与微控制器相连。
5. 如权利要求1所述的动车组烟火报警系统，其特征在于：所述的烟火探测器电源接 入端连接有热敏电阻。
【文档编号】G08B17/06GK104143246SQ201310169768
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2013年5月9日 优先权日:2013年5月9日
【发明者】林鸿, 王磊, 崔凤钊, 邱源, 刘振华, 彭文静, 吴向宁 申请人:青岛四方车辆研究所有限公司