CN112880472A - 灭火系统在线检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种灭火系统在线检测装置，包括电源、电爆管检测电路、火焰传感器检测及模拟电路和执行机构检测电路，电源的输出端分别连接电爆管检测电路、火焰传感器检测及模拟电路、执行机构检测电路的电源输入端。本发明还公开了一种灭火系统在线检测方法。本发明采用三通插座在线取出火焰传感器信号、执行机构动作信号，经过信号处理和标准比对，在线检测灼烧、按压控制等流程是否工作正常，从而判断灭火系统是否故障。本发明能够可靠检测出火炮灭火系统的各部组件及控制中心的故障，弥补了火炮灭火系统在线检测手段的不足，对于有效保持火炮的完好性有重要作用，属于火炮保护装置技术领域。

Description

灭火系统在线检测装置及检测方法

技术领域

本发明属于火炮保护装置技术领域，用于火炮灭火系统的检测，具体地说是一种灭火系统在线检测装置及检测方法。

背景技术

目前我军研制的轮式、履带自行火炮大多都装有自动灭火系统，这种灭火系统包含传感元件——火焰传感器、控制中心以及执行元件——电动控制的灭火器和进排风控制系统。如图1所示，是现有火炮灭火系统主要组成部分的连接示意图，灭火控制盒LKF1为灭火系统的核心，灭火控制盒LKF1 通过第一插座CZ1分别连接火焰传感器1、灭火瓶2，灭火控制盒LKF1 通过第二插座CZ2连接仪表盘3，灭火控制盒LKF1 通过第三插座CZ3连接执行机构电磁铁4，其中火焰传感器1包括第一火焰传感器1-1、第二火焰传感器1-2、第三火焰传感器1-3和第四火焰传感器1-4，灭火瓶2包括第一灭火瓶 2-1和第二灭火瓶2-2，第一灭火瓶2-1和第二灭火瓶2-2上分别对应设置有第一电爆管2-3和第二电爆管2-4，仪表盘上设有第一灭火瓶按钮3-1和第二灭火瓶按钮3-2，执行机构电磁铁4包括油门熄火电磁铁和通风停止电磁铁。

上述灭火系统的工作原理如下：

（1） 四个火焰传感器分布于动力舱内，发生火灾时，它们在5S内自动向灭火控制盒LKF1输出大于0.3V的温差电动势，LKF1收到任一火焰传感器发来的信号，都会发出控制信号，通过控制通风停止电磁铁使风扇停转，通过控制油门熄火电磁铁使发动机熄火；

（2）战斗室失火时，立即通过灭火瓶喷射灭火剂，而动力舱失火时，延时3～5S后喷射灭火剂，同时通过控制通风停止电磁铁使风扇停转，通过控制油门熄火电磁铁使发动机熄火；

（3）第一灭火瓶用尽后，若火焰继续燃烧，依次间隔10S喷射第二灭火瓶，若采用第一灭火瓶已灭火，则不再喷射第二灭火瓶；

灭火后，通过控制通风停止电磁铁使风扇开始转动。

由于灭火系统平时很少用到，因此灭火系统的性能就很难把握，而在战时一旦发生舱内失火，灭火系统的性能状况的好坏不仅决定人员装备安全能否保障，还决定了装备战斗力能否保持。所以，灭火系统的作用极为重要，但是由于目前缺少对灭火系统的检测手段，使针对该系统的性能检测、故障查找成为难题。

发明内容

本发明的目的，是要提供一种灭火系统在线检测装置，能够可靠检测现有火炮灭火系统的各部组件及控制中心的故障；

本发明还有一个目的，是要提供采用上述灭火系统在线检测装置实现的灭火系统在线检测方法。

本发明为实现上述目的，所采用的技术方案如下：

一种灭火系统在线检测装置，包括电源、电爆管检测电路、火焰传感器检测及模拟电路和执行机构检测电路，所述电源的输出端分别连接电爆管检测电路、火焰传感器检测及模拟电路、执行机构检测电路的电源输入端；

所述电爆管检测电路包括第一电爆管指示灯和第二电爆管指示灯，所述电爆管检测电路的第一～第二电爆管检测信号输入端分别通过光电耦合器与第一电爆管指示灯和第二电爆管指示灯一一对应相连；

所述执行机构检测电路包括油门指示灯和停风指示灯，执行机构检测电路的油门信号输入端通过光电耦合器与油门指示灯相连、停风信号输入端通过光电耦合器与停风指示灯相连；

所述火焰传感器检测及模拟电路包括模拟开关、并联的第一～第四电压显示块，火焰传感器检测及模拟电路的第一火焰信号输入端通过模拟开关与电源相连、第一～第四火焰信号输入端分别一一对应通过第一～第四电压显示块与电源相连。

作为限定：所述电源的输出端通过电源开关分别连接电爆管检测电路、火焰传感器检测及模拟电路、执行机构检测电路的电源输入端。

作为第二种限定：所述光电耦合器采用TLP521-4光电耦合器。

采用上述的灭火系统在线检测装置实现的灭火系统在线检测方法，按照以下步骤顺序进行：

一、接线

从灭火系统的控制盒与第一插座CZ1之间引出四路火焰传感器信号、两路电爆管信号，并从控制盒与第三插座CZ3之间引出油门熄火信号和停风信号；

断开灭火系统的两个电爆管，用两根电爆管检测电缆代替，将两根电爆管检测电缆的一端分别与第一～第二电爆管检测信号输入端一一对应相连，将两根电爆管检测电缆另一端一方面分别一一对应连接至引出的两路电爆管信号，另一方面均连接至引出的油门熄火信号和停风信号；

将引出的四路火焰传感器信号分别与火焰传感器检测及模拟电路的第一～第四火焰信号输入端一一对应相连，将引出的油门熄火信号与执行机构检测电路的油门信号输入端相连，将引出的停风信号与执行机构检测电路的停风信号输入端相连；

二、执行机构检测

S1、按下灭火系统仪表盘上的第一灭火瓶按钮，若第一电爆管指示灯点亮，则判断第一电爆管正常，否则判断第一电爆管故障，同时若油门指示灯点亮，则判断油门熄火正常，否则判断油门熄火故障，同时若停风指示灯点亮，则判断停风正常，否则，判断停风故障；

S2、按下灭火系统仪表盘上的第二灭火瓶按钮，若第二电爆管指示灯点亮，则判断第二电爆管正常，否则判断第二电爆管故障，同时若油门指示灯点亮，则判断油门熄火正常，否则判断油门熄火故障，同时若停风指示灯点亮，则判断停风正常，否则，判断停风故障；

在上述过程中，若第一电爆管、第二电爆管、油门、熄火均正常，则判断执行机构功能正常，并开始执行步骤二，否则判断执行机构功能异常，并结束检测流程；

三、灭火控制盒检测

打开模拟开关，若第一电爆管指示灯，油门指示灯、停风指示灯均点亮，则判断灭火控制盒的控制功能正常，并继续执行步骤三，否则判断灭火控制盒的控制功能异常，并结束检测流程；

四、火焰传感器检测

灼烧第i火焰传感器，观察第i电压显示块显示的实时电压值V_i，并比较实时电压值V_i与标准电压值V₀，若V_i＞V₀，则判断第i火焰传感器正常并结束检测流程，否则，第i火焰传感器故障并结束检测流程；

其中，i∈{1,2,3,4}。

本发明由于采用了上述的技术方案，其与现有技术相比，所取得的技术进步在于：

（1）本发明能够可靠检测现有火炮灭火系统的各部组件及控制中心的故障，弥补了现有火炮灭火系统在线检测手段的不足，对于有效保持火炮的完好性有重要作用；

（2）本发明提供的检测装置和检测方法对保护火炮操作人员的人身安全具有重大意义；

（3）本发明的检测装置结构简单，能够有效节约成本，检测方法流程简洁，检测结果一目了然；

（4）本发明根据火炮底盘三防灭火系统的特点，通过实际操作、模拟控制、模拟火焰等流程，测量执行机构、四路热电偶电压，判定故障位置，对灭火系统性能或故障定位(火焰传感器、灭火控制盒、电爆管)，方法新颖，不涉及军事秘密；

（5）本发明根据火炮灭火控制系统电路原理，以及灭火动作现象特征，设计测试装置，通过按压灭火按钮、模拟火焰控制信号、蜡烛模拟着火等流程，测量输出电压特性，全面检测灭火系统性能，有技术创新，不涉密。

本发明适用于火炮灭火系统检测技术领域。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

在附图中：

图1为本发明现有火炮灭火系统主要组成部分的连接示意图；

图2为本发明实施例1的外部结构示意图；

图3为本发明实施例1的电路图；

图4为实施例2中，检测时，实施例1与火炮灭火系统的连接原理图。

图中：1、火焰传感器，1-1、第一火焰传感器，1-2、第二火焰传感器，1-3、第三火焰传感器，1-4、第四火焰传感器，2、灭火瓶，2-1、第一灭火瓶，2-2、第二灭火瓶，2-3、第一电爆管，2-4、第二电爆管，3、仪表盘，3-1、第一灭火瓶按钮，3-2、第二灭火瓶按钮，4、执行机构电磁铁。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明。应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1 一种灭火系统在线检测装置

本实施例包括外壳和设置在外壳内的检测电路。如图2所示是本实施例的外部结构示意图，如图3所示是本实施例的检测电路的电路图。

检测电路包括电源、电爆管检测电路、火焰传感器检测及模拟电路和执行机构检测电路，其中电源的输出端分别连接电爆管检测电路、火焰传感器检测及模拟电路、执行机构检测电路的电源输入端。如图3所示，电爆管检测电路包括第一电爆管指示灯XD₁和第二电爆管指示灯XD₂，电爆管检测电路的第一电爆管检测信号输入端通过第一电阻R1与光电耦合器的pin1相连，电爆管检测电路的第二电爆管检测信号输入端通过第二电阻R2与光电耦合器的pin3相连，电爆检测电路的检测信号输入端的接地输入端分别通过第一二极管D1、第二二极管D2与光电耦合器的pin2、pin4一一对应相连；光电耦合器的pin16通过第一电爆管指示灯XD₁、第五电阻R5与+5V电源相连，光电耦合器的pin14通过第二电爆管指示灯XD₂、第六电阻R6与+5V电源相连。

执行机构检测电路包括油门指示灯XD₃和停风指示灯XD₄.如图3所示，执行机构检测电路的油门信号输入端通过第三电阻R3与光电耦合器的pin5相连，执行机构检测电路的停风信号输入端通过第四电阻R4与光电耦合器的pin7相连，执行机构检测电路的检测信号输入端的接地输入端分别通过第三二极管D3、第四二极管D4与光电耦合器的pin6、pin8一一对应相连；光电耦合器的pin12通过油门指示灯XD₃、第七电阻R7与+5V电源相连，光电耦合器的pin10通过停风指示灯XD₄、第八电阻R8与+5V电源相连。光电耦合器的pin15、pin13、pin11、pin9均与GND相连。

如图3所示，火焰传感器检测及模拟电路包括模拟开关K2、并联的第一～第四电压显示块，火焰传感器检测及模拟电路的第一火焰信号输入端通过模拟开关K2一方面连接第九电阻R9后与+5V电源相连、另一方面连接第十电阻R10后与GND相连，第一～第四火焰信号输入端分别一一对应通过第一～第四电压显示块与+5V电源相连。

本实施例中，+5V电源一方面通过电压转换电路、电源开关与外部电源相连，另一方面通过电源指示灯XD₀与GND相连。光电耦合器的型号为TLP521-4，第一～第四电压显示块采用HB5135B型数字面板。

如图2所示，本实施例的外壳上开设有与电源指示灯XD₀、第一电爆管指示灯XD₁、第二电爆管指示灯XD₂、油门指示灯XD₃、停风指示灯XD₄、第一～第四电压显示块相匹配的透光孔，并且每个透光孔附近贴有相应的文字标识。本实施例的外壳上还设置有电源开关按钮和模拟开关K2的按钮以及相应的文字标识。电爆管检测电路、火焰传感器检测及模拟电路的所有检测信号输入端通过第一三通插座ST_CZ1引出。执行机构检测电路的所有检测信号输入端通过第二三通插座ST_CZ3引出。

实施例2 一种灭火系统在线检测方法

本实施例采用实施例来实现，按照以下步骤顺序进行：

一、接线

如图4所示，从灭火系统的控制盒LKF1与第一插座CZ1之间引出四路火焰传感器信号、两路电爆管信号，并从控制盒LKF1与第三插座CZ3之间引出油门熄火信号和停风信号；

断开灭火系统的两个电爆管，用两根电爆管检测电缆代替，将两根电爆管检测电缆的一端分别与第一三通插座ST_CZ1上的第一～第二电爆管检测信号输入端一一对应相连，将两根电爆管检测电缆另一端一方面分别一一对应连接至引出的两路电爆管信号，另一方面均连接至引出的油门熄火信号和停风信号；

将引出的四路火焰传感器信号分别与第二三通插座ST_CZ3上的第一～第四火焰信号输入端一一对应相连，将引出的油门熄火信号、停风信号分别与第一三通插座ST_CZ1上的油门信号输入端、停风信号输入端一一对应相连；

二、执行机构检测

S1、按下灭火系统仪表盘3上的第一灭火瓶按钮3-1，若第一电爆管指示灯XD₁点亮，则判断第一电爆管2-3正常，否则判断第一电爆管2-3故障，同时若油门指示灯XD₃点亮，则判断油门熄火正常，否则判断油门熄火故障，同时若停风指示灯XD₄点亮，则判断停风正常，否则，判断停风故障；

S2、按下灭火系统仪表盘3上的第二灭火瓶按钮3-2，若第二电爆管2-4指示灯XD₂点亮，则判断第二电爆管2-4正常，否则判断第二电爆管2-4故障，同时若油门指示灯XD₃点亮，则判断油门熄火正常，否则判断油门熄火故障，同时若停风指示灯XD₄点亮，则判断停风正常，否则，判断停风故障；

在上述过程中，若第一电爆管2-3、第二电爆管2-4、油门、熄火均正常，则判断执行机构功能正常，并开始执行步骤二，否则判断执行机构功能异常，并结束检测流程；

三、灭火控制盒LKF1检测

打开模拟开关K2，若第一电爆管指示灯XD₁，油门指示灯XD₃、停风指示灯XD₄均点亮，则判断灭火控制盒LKF1的控制功能正常，并继续执行步骤三，否则判断灭火控制盒LKF1的控制功能异常，并结束检测流程；

四、火焰传感器1检测

灼烧第一火焰传感器1-1，观察第一电压显示块显示的实时电压值V₁，若V₁＞0.3V，则判断第一火焰传感器1-1正常，否则，第一火焰传感器1-1故障；

按照与上述方法相似的手段判断第二～第四火焰传感器1-2、1-3、1-4功能是否正常；

最后，结束检测流程。

Claims (4)

1.一种灭火系统在线检测装置，其特征在于：包括电源、电爆管检测电路、火焰传感器检测及模拟电路和执行机构检测电路，所述电源的输出端分别连接电爆管检测电路、火焰传感器检测及模拟电路、执行机构检测电路的电源输入端；

所述电爆管检测电路包括第一电爆管指示灯和第二电爆管指示灯，所述电爆管检测电路的第一～第二电爆管检测信号输入端分别通过光电耦合器与第一电爆管指示灯和第二电爆管指示灯一一对应相连；

所述执行机构检测电路包括油门指示灯和停风指示灯，执行机构检测电路的油门信号输入端通过光电耦合器与油门指示灯相连、停风信号输入端通过光电耦合器与停风指示灯相连；

所述火焰传感器检测及模拟电路包括模拟开关、并联的第一～第四电压显示块，火焰传感器检测及模拟电路的第一火焰信号输入端通过模拟开关与电源相连、第一～第四火焰信号输入端分别一一对应通过第一～第四电压显示块与电源相连。

2.根据权利要求1所述的灭火系统在线检测装置，其特征在于：所述电源的输出端通过电源开关分别连接电爆管检测电路、火焰传感器检测及模拟电路、执行机构检测电路的电源输入端。

3.根据权利要求1或2所述的灭火系统在线检测装置，其特征在于：所述光电耦合器采用TLP521-4光电耦合器。

4.采用权利1-3任意一项所述的灭火系统在线检测装置实现的灭火系统在线检测方法，其特征在于：按照以下步骤顺序进行，

一、接线

从灭火系统的控制盒与第一插座CZ1之间引出四路火焰传感器信号、两路电爆管信号，并从控制盒与第三插座CZ3之间引出油门熄火信号和停风信号；

断开灭火系统的两个电爆管，用两根电爆管检测电缆代替，将两根电爆管检测电缆的一端分别与第一～第二电爆管检测信号输入端一一对应相连，将两根电爆管检测电缆另一端一方面分别一一对应连接至引出的两路电爆管信号，另一方面均连接至引出的油门熄火信号和停风信号；

将引出的四路火焰传感器信号分别与火焰传感器检测及模拟电路的第一～第四火焰信号输入端一一对应相连，将引出的油门熄火信号与执行机构检测电路的油门信号输入端相连，将引出的停风信号与执行机构检测电路的停风信号输入端相连；

二、执行机构检测

S1、按下灭火系统仪表盘上的第一灭火瓶按钮，若第一电爆管指示灯点亮，则判断第一电爆管正常，否则判断第一电爆管故障，同时若油门指示灯点亮，则判断油门熄火正常，否则判断油门熄火故障，同时若停风指示灯点亮，则判断停风正常，否则，判断停风故障；

S2、按下灭火系统仪表盘上的第二灭火瓶按钮，若第二电爆管指示灯点亮，则判断第二电爆管正常，否则判断第二电爆管故障，同时若油门指示灯点亮，则判断油门熄火正常，否则判断油门熄火故障，同时若停风指示灯点亮，则判断停风正常，否则，判断停风故障；

在上述过程中，若第一电爆管、第二电爆管、油门、熄火均正常，则判断执行机构功能正常，并开始执行步骤二，否则判断执行机构功能异常，并结束检测流程；

三、灭火控制盒检测

打开模拟开关，若第一电爆管指示灯，油门指示灯、停风指示灯均点亮，则判断灭火控制盒的控制功能正常，并继续执行步骤三，否则判断灭火控制盒的控制功能异常，并结束检测流程；

四、火焰传感器检测

灼烧第i火焰传感器，观察第i电压显示块显示的实时电压值V_i，并比较实时电压值V_i与标准电压值V₀，若V_i＞V₀，则判断第i火焰传感器正常并结束检测流程，否则，第i火焰传感器故障并结束检测流程；

其中，i∈{1,2,3,4}。

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