CN118698062A - 一种轨道车辆用防火系统及轨道车辆 - Google Patents

Abstract

本申请实施例中提供了一种轨道车辆用防火系统及轨道车辆，包括：灭火剂储存装置；气体驱动管路，一端与轨道车辆的空气压缩机连接，另一端与灭火剂压装置连接，灭火剂输送管路一端与灭火剂储存装置连接，另一端与轨道车辆车厢的内部连通；火灾检测装置，用于当轨道车辆车厢内部发生火灾时，发送火灾报警信号至车辆级监控平台；车辆级监控平台，用于根据火灾报警信号控制气体驱动管路和灭火剂输送管路导通，对轨道车辆车厢内部喷射灭火剂。通过空气压缩机为灭火剂储存装置提供驱动气体，使轨道车辆无需额外携带高压气瓶，无需对高压气瓶进行维护检修，且不会产生气体泄漏，将灭火剂以规定的作业压力在规定时间内喷放完毕，提高灭火效果。

Description

一种轨道车辆用防火系统及轨道车辆

技术领域

本申请涉及轨道车辆技术领域，具体地，涉及一种轨道车辆用防火系统及轨道车辆。

背景技术

车辆的防火设计以被动防火设计为主，主要是对人的保护不包括财产和车辆。随着铁路交通运输的多样化，车辆防火安全要求也在不断提升，一些特定区域(如行李车、货仓区、大功率电气间、内燃机动力间、内燃动力包、变压器箱、动力电池箱等)因火情较隐蔽、不易察觉且一旦起火很难控制、严重危及行车安全，风险极高，此时仅被动防火安全设计，无法满足车辆安全需求。

货运动车组货仓区空间较大(约180m³)，需要的灭火剂量很大，针对灭火需要，灭火剂要在10s内迅速喷放完毕，需要预充更多的氮气和更大的压力，货运动车组长期携带高压气瓶运行对行车安全不利；高压气瓶一旦泄露，需要送到有资质的机构重新检测、灌装，对灭火设备的检修维护不利。

发明内容

本申请实施例中提供了一种轨道车辆用防火系统及轨道车辆，以解决现有的轨道车辆防火系统长期携带高压气瓶运行较为危险、同时当高压气瓶泄漏时、灭火剂无法在预设时间内喷放，严重危及行车安全的问题。

为了达到上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种轨道车辆用防火系统，应用于轨道车辆车厢，包括：

灭火剂储存装置，用于储存灭火剂；

气体驱动管路，一端与轨道车辆的空气压缩机连接，另一端与所述灭火剂储存装置连接，以提供驱动气体；

灭火剂输送管路，一端与所述灭火剂储存装置连接，另一端与轨道车辆车厢的内部连通，为车厢内部提供灭火剂；

火灾检测装置，用于当轨道车辆车厢内部发生火灾时，发送火灾报警信号至车辆级监控平台；

所述车辆级监控平台，用于根据所述火灾报警信号控制所述气体驱动管路和所述灭火剂输送管路导通，对轨道车辆车厢内部喷射灭火剂。

可选地，还包括：

风缸，所述风缸的一端经所述气体驱动管路与轨道车辆的空气压缩机连接，另一端与所述灭火剂输送管路连接。

可选地，所述风缸复用为所述灭火剂储存装置。

可选地，所述灭火剂输送管路包括并列设置的灭火剂手动输送管路和灭火剂自动输送管路；

所述灭火剂手动输送管路的一端与所述灭火剂储存装置连接，另一端与轨道车辆内部连通，所述灭火剂手动输送管路具有用于控制通断的手动阀；

所述灭火剂自动输送管路的一端与所述灭火剂储存装置连接，另一端与轨道车辆内部连通，所述灭火剂自动输送管路具有用于控制通断的电磁阀。

可选地，还包括：

至少两组喷头管路，位于轨道车辆车厢的车顶，且沿轨道车辆车厢的横向相对设置；任一组所述喷头管路均与所述灭火剂输送管路连通，且设有若干个沿纵向设置的喷头。

可选地，还包括：

压力传感器，位于所述灭火剂储存装置内，对所述灭火剂储存装置内的压力进行检测；

液位传感器，位于所述灭火剂储存装置内，对所述灭火剂储存装置内的液位进行检测；

所述压力传感器和所述液位传感器分别与所述车辆级监控平台连接。

可选地，所述火灾监测装置为热成像传感器。

可选地，所述灭火储存装置包括若干个串联的瓶组，所有所述瓶组经吊座吊挂于轨道车辆的底部。

可选地，所述风缸与所述灭火存储装置之间设有手动截止阀，用于控制管路通断。

本申请还提供一种轨道车辆，包括列车级监控平台、若干组轨道车辆车厢和权利要求1-9任一项所述的轨道车辆用防护系统，任一所述轨道车辆车厢内均设有所述轨道车辆用防护系统，所述列车级监控平台与所述轨道车辆用防火系统的车辆级监控平台连接。

本申请实施例提供的一种轨道车辆用防火系统及轨道车辆，包括：灭火剂储存装置，用于储存灭火剂；气体驱动管路，一端与轨道车辆的空气压缩机连接，另一端与灭火剂压装置连接，用于为灭火剂储存装置提供驱动气体；灭火剂输送管路，一端与灭火剂储存装置连接，另一端与轨道车辆车厢的内部连通，为车厢内部提供灭火剂；火灾检测装置，用于当轨道车辆车厢内部发生火灾时，发送火灾报警信号至车辆级监控平台；车辆级监控平台，用于根据火灾报警信号控制气体驱动管路和灭火剂输送管路导通，对轨道车辆车厢内部喷射灭火剂。

采用本申请实施例中提供的一种轨道车辆用防火系统及轨道车辆，相较于现有技术，具有以下技术效果：

车辆级监控平台分别和火灾监测装置、气体驱动管路和灭火剂输送管路连通，当轨道车辆车厢内部发生火灾时，车辆级监控平台控制气体驱动管路和灭火剂输送管路导通，轨道车辆的空压机为灭火剂储存装置提供灭火剂，将灭火剂储存装置和气体驱动管路连接，通过空气压缩机为灭火剂储存装置提供驱动气体，使轨道车辆无需额外携带高压气瓶，无需对高压气瓶进行维护检修，且不会产生气体泄漏，能够将灭火剂以规定的作业压力在规定时间内喷放完毕，提高灭火效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例提供的一种轨道车辆用防火系统的结构框图；

图2为本申请实施例提供的喷头管路的布置示意图；

图3为本申请实施例提供的轨道车辆车厢的截面示意图；

图4为本申请实施例提供的轨道车辆用防火系统的控制原理图；

图5为本申请实施例提供的热成像传感器的原理示意图；

图6为本申请实施例提供的一种火警系统的结构框图；

图7为本申请实施例提供的轨道车辆火警控制电路的电路原理图；

图8为本申请实施例提供的声光报警电路的电路原理图；

图9为本申请实施例提供的安全环路系统的电路原理图。

附图中标记如下：

灭火剂储存装置10、灭火剂输送管路20、灭火剂手动输送管路21、灭火剂自动输送管路22、热成像传感器30、车辆级监控平台40、风缸50、喷头管路60、喷头61、列车级监控平台70。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种轨道车辆用防火系统及轨道车辆，以解决现有的轨道车辆防火系统长期携带高压气瓶运行较为危险、同时当高压气瓶泄漏时、灭火剂无法在预设时间内喷放，严重危及行车安全的问题。

为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参阅图1-5，图1为本申请实施例提供的一种轨道车辆用防火系统的结构框图；图2为本申请实施例提供的喷头管路的布置示意图；图3为本申请实施例提供的轨道车辆车厢的截面示意图；图4为本申请实施例提供的轨道车辆用防火系统的控制原理图；图5为本申请实施例提供的热成像传感器的原理示意图。

在一种具体的实施方式中，本申请提供的轨道车辆用防火系统，应用于轨道车辆车厢，其分别包括灭火剂储存装置10、气体驱动管路、灭火剂输送管路20、火灾检测装置和车辆级监控平台40；其中，灭火剂储存装置10可以为瓶组或罐体等结构，灭火剂设置优选为全氟己酮，其在600℃高温下会自动分解出HF，HF具有腐蚀性。因此，此类灭火剂虽灭火效率高，但需要迅速释放到保护空间，在火势发展初期，确保保护空间内灭火剂浓度在10s内达到灭火设计浓度6％，从而保证未着火区域货物和车辆自身安全。气体驱动管路的一端与轨道车辆的空气压缩机连接，另一端与灭火剂储存装置10连接，为灭火剂喷放提供驱动气体，气体驱动管路可根据需要设置截止阀，控制气体驱动管路通断；在另一实施例中，气体驱动管路也可以不设置截止阀，通过控制空气压缩机的启停为灭火剂储存装置10提供驱动气体。可选地，灭火剂输送管路20的一端与灭火剂储存装置10连接，另一端延伸至轨道车辆车厢的内部，通过喷头61进行喷射；灭火剂输送管路20上设有截止阀，以控制管路通断；截止阀可以为手动截止阀或电磁阀等，可根据需要进行设置。

火灾监测装置设于轨道车辆车厢中容易发生火灾的区域，如货运区、电器柜等位置处，火灾监测装置可具体为烟雾报警器、热成像检测器、红外传感器或其他类型的传感器，在此不再赘述；当火灾监测装置检测到轨道车辆车厢内部发生的火灾时，发送火灾报警信号至车辆级监控平台40，车辆级监控平台40根据火灾报警信号确定相应地火灾发生区域，并控制相应区域的气体驱动管路和灭火剂输送管路20导通，对轨道车辆车厢内部喷射灭火剂；可理解，由于本申请灭火剂储存装置10与气体驱动管路连通，在喷放灭火剂时，由空气压缩机直接提供气压试试灭火剂喷放，能够在10-20s内将灭火剂全部喷放完毕，满足灭火剂喷放设计要求。

需要说明的是，车辆级监控平台40可具体为PLC控制器或其他类型的控制器，对当前车厢的火灾情况进行监控以及处理。

采用本申请实施例中提供的一种轨道车辆用防火系统及轨道车辆，相较于现有技术，具有以下技术效果：

车辆级监控平台40分别和火灾监测装置、气体驱动管路和灭火剂输送管路20连通，当轨道车辆车厢内部发生火灾时，车辆级监控平台40控制气体驱动管路和灭火剂输送管路20导通，轨道车辆的空压机为灭火剂储存装置10提供灭火剂，将灭火剂储存装置10和气体驱动管路连接，通过空气压缩机为灭火剂储存装置10提供驱动气体，使轨道车辆无需额外携带高压气瓶，无需对高压气瓶进行维护检修，且不会产生气体泄漏，能够将灭火剂以规定的作业压力在规定时间内喷放完毕，提高灭火效果。

在另一实施例中，为了根据需要调节气压大小，上述防火系统还包括风缸50，将风缸50设置于空气压缩机和灭火剂输送管路20之间，调节灭火剂的喷放压力，以满足设计要求。具体的，风缸50复用为灭火剂储存装置10，即，将灭火剂置于风缸50内，以无需额外设置灭火剂储存装置10，简化系统结构，通过空气压缩机和风缸50直接连接，并将位于风缸50内的灭火剂以预定压力喷射，由此以能够保证驱动气体无压力损耗，能够以预设压力将灭火剂快速喷射，达到灭火要求。

在设置时，风缸50内设有初始压力，以便能够快速响应，同时便于与压力检测组件配合对风缸50的气密性进行监测，提高系统安全性。具体为灭火剂储存装置10与轨道车辆的空气压缩机连接后预充0.75MPa～0.9MPa的空气(与列车总风源压力一致)；灭火剂储存装置10的工作压力不大于1.4MPa。

可选地，灭火剂输送管路20包括并列设置的灭火剂手动输送管路21和灭火剂自动输送管路22；

灭火剂手动输送管路21的一端与灭火剂储存装置10连接，另一端与轨道车辆内部连通，灭火剂手动输送管路21具有用于控制通断的手动阀；

灭火剂自动输送管路22的一端与灭火剂储存装置10连接，另一端与轨道车辆内部连通，灭火剂自动输送管路22具有用于控制通断的电磁阀，电磁阀与车辆级监控平台40连接，以进行自动控制。当列车处于应急启动模式时，电信号失效，可通过手动开启灭火剂手动输送管路21上的手动阀，开启灭火剂储存装置10进行灭火。

进一步地，轨道车辆车厢的车顶设有至少两组喷头管路60，以两组喷头管路60为例进行说明，轨道车辆车厢的横向错位设有一组喷头管路60，每组喷头管路60沿车辆纵向延伸，并分别与灭火剂输送管路20连通，喷头管路60上设有若干喷头61，喷头61为万象可调喷头，能够根据火灾位置调节喷射方向，为一种成熟的现有技术。具体的，每组喷头管路60上设有8-20个喷头61，并选用0.75MPa工作压力下流量不低于69L/min的不锈钢喷头，根据火源的位置可适当调整喷头61的喷射方向和角度，使得火源附近的喷头61集中朝火源方向喷射灭火剂。

灭火剂储存装置10内分别设置压力传感器和液位传感器，对灭火剂储存装置10内的压力及液位进行检测，车辆级监控平台40分别与压力传感器和液位传感器连接，当有压力泄漏时及时报警，或者当灭火剂发生泄漏时及时注入灭火剂。

具体的，火灾监测装置为热成像传感器30，热成像传感器30直接对温度场成像，测温更精细，不受环境中灰尘、烟气和光源等干扰，根据逻辑算法可自动补偿环境中的温度损失，该火灾探测器更加精准可靠。一旦检测到火情该探测器能自动识别火源位置并生成热像图，同时发送至车辆级监控平台40并显示，通过车辆级监控平台40反馈至列车级监控平台70，并在列车级监控平台70上的综合监控屏自动弹出火源位置图像及位置信息。

而为了进一步提高系统安全性，在风缸50与灭火剂储存装置10之间设置手动截止阀，以控制管路通断。

基于上述实施例中提供的轨道车辆用防火系统，本申请还提供了一种轨道车辆，该轨道车辆包括列车级监控平台70、若干组轨道车辆车厢和上述实施例任一项所述的轨道车辆用防护系统，任一轨道车辆车厢内均设有轨道车辆用防护系统，且列车级监控平台70与轨道车辆用防火系统的车辆级监控平台40连接，每节车厢的车辆级监控平台40接收火灾报警信号并上传至列车级监控平台70。列车级监控平台70一般设置在头车机械师室，通过列车级监控平台70查看货仓区的火势情况，在手动启动模式下可通过列车级监控平台70下达灭火启动指令。

其中，自动、手动控制模式的转换可通过车辆级监控平台40和列车级监控平台70上的灭火界面进行设置；自动启动模式：当火灾监测装置报警后，发送火灾报警信号至车辆级监控平台40，车辆级监控平台40发送启动指令至气体驱动管路和灭火剂输送管路20上的控制阀，以进行灭火。手动启动模式：列车级监控平台70弹出火源位置图像及位置信息后，同时弹出“是否启动灭火系统的提示按钮”，点击弹窗上的启动按钮，发送启动指令给气体启动管路和灭火剂输送管路20上的电磁阀，启动灭火。

在一种具体的实施例中，灭火剂储存装置10包括灭火剂瓶、吊座、电磁阀、压力传感器、液位显示器等吊挂车下，灭火剂输送管路20穿过侧墙骨架与车顶的喷头管路60连接，沿车辆纵向设置的喷头管路60分别与6根连接喷头61的支管连接，每个瓶组对应的管路和喷头61分别布置在车体的两侧；喷头61共12个，设置在顶板两侧；0.75MPa工作压力下喷头61流量不低于69L/min；8个热成像探测器布置在顶板中心线上，间距约3m；控制方式设置为手动启动方式，由机械师手动启动灭火系统，仅在报火警的条件下，机械师方可启动灭火系统本申请的全氟己酮灭火介质能在10s喷放完毕，使得货仓区内灭火剂浓度达到灭火设计浓6％，并在30s内扑灭明火且不会复燃。

上述系统采用列车总风给提供驱动力进行抵押全氟己酮灭火，设计和安装简便，后期维护操作方便，系统整体冗余度高；保护空间内灭火剂浓度能在10s内达到灭火设计浓度6％、30s内扑灭明火且不复燃，喷头61可与火灾探测系统联动，及时有效的灭火，可靠的保证车辆防火安全；热成像探测器探测原理更先进、可靠稳定，乘务人员无须通过视频监控系统即可查看着火区域画面，可保证及时有效发现火情；主动防火系统集成度高、安全、可靠，检修维护工作量小、节省了人力成本。

请参阅图6-9，图6为本申请实施例提供的一种火警系统的结构框图；图7为本申请实施例提供的轨道车辆火警控制电路的电路原理图；图8为本申请实施例提供的声光报警电路的电路原理图；图9为本申请实施例提供的安全环路系统的电路原理图。

可理解，目前很多轨道列车的火警系统，只要列车上电，火警系统设备就得电，设备启动自检完成后，整个火警系统即进入工作状态。这种做法比较直接，当火警系统出现某些问题时，无法尽早得知故障情况，也无法有效控制该系统的启动，进而影响受火警信号影响的其他子系统功能。

本申请为了解决上述技术问题，提供一种轨道车辆火警控制电路，如图7所示，包括：

火警控制器，分别与火警探测装置和TCMS连接，火警控制器的内部常闭触点与火警探测装置的火警报警继电器的自锁触点串联，用于根据火灾发生情况控制火警报警继电器的得失电状态；

火警测试电路，用于当第一网络正常时向火警控制器输出火警测试信号，火警控制器根据火警测试信号进行火警测试；

火警启动电路，用于当火警测试电路的测试结果正常且第二网络正常时启动，火警测试电路和火警启动电路并联；

火警启动电路包括第二网络模块和火警控制继电器K2，火警控制继电器K2的常开触点K2-1与火警报警继电器的自锁触点并联，当火警启动电路启动时，火警控制继电器的常开触点闭合，火警报警继电器的自锁触点得电自锁。

在一种具体的实施方式中，本申请的轨道车辆火警控制电路，应用于轨道车厢，其包括火警控制器、火警测试电路和火警启动电路；如图6所示，每节车厢内均分别设有火警控制器，通过CAN或RS485等总线与其他节车厢的火警控制器连接，为火警探测装置提供电源，并接收来自火警探测装置的信息，对系统故障进行监控，通过MVB/以太网等接口与列车网络控制系统TCMS进行通信，网络系统可将数据传输到司机台或地面，方便相关人员查看处理。

火警探测装置包括火警探测器和感温电缆，根据车厢需求进行位置设置，一般可设置在客室、电气柜、卫生间等区域，用于探测烟气和高温，并将探测信息通过信号回传至火警控制器；感温电缆一般安装在牵引变流器、辅助变流器等较大电流通过的箱体内，箱体温度升高后产生变化，并将探测信息传送至火警控制器。

在火警系统启动进入监测状态前对火警控制电路进行测试，该测试可以为手动测试或自动测试；具体为当列车上电后，判断第一网络是否正常，若是，则第一网络输出火警测试信号，驱动火警控制器进行火警测试，当火警测试电路的测试结果正常时，则允许火警启动电路启动；当火警测试电路的测试结果影响系统启动时，则火警控制器将测试故障情况上传TCMS，不允许火警启动电路启动。

当测试结果允许火警启动时，火警控制器、火警探测器、感温电缆等设备进入工作就绪状态，开始对车厢内火灾情况进行监测；同时，第二网络模块判断第二网络是否能正常驱动火警控制继电器，若是，则火警控制继电器的常开触点闭合，火警报警继电器的自锁触点得电自锁，火警报警继电器的自锁触点与火警控制器的内部常闭触点串联，火警控制器根据火灾发生情况控制火警报警继电器的得失电状态；具体为当探测到某路有火灾发生事，控制相应的内部常闭触点断开，火警报警继电器的自锁触点失电闭合，火警报警继电器的其他位于声光报警电路中的触点断开进行报警。

火警报警继电器可包括PIS柜报警继电器、空调柜报警继电器和变流器报警继电器中的一者或几者，每个报警继电器通过相应的自锁触点与火警控制器相应的内部常闭触点连接。

采用本申请实施例中提供的一种轨道车辆火警控制电路、安全环路系统及轨道车辆，相较于现有技术，具有以下技术效果：

轨道车辆火警控制电路包括火警控制器、火警测试电路和火警启动电路，当第一网络正常时向火警控制器输出火警测试信号，火警控制器根据火警测试信号进行火警测试；当火警测试电路的测试结果正常且第二网络正常时启动火警启动电路，火警启动电路包括第二网络模块和火警控制继电器，且火警控制继电器的常开触点与火警报警继电器的自锁触点并联，火警控制器的内部常闭触点与火警探测装置的火警报警继电器的自锁触点串联，用于根据火灾发生情况控制火警报警继电器的得失电状态；当火警启动电路启动时，火警控制继电器的常开触点闭合，火警报警继电器的自锁触点得电自锁；由此以完成火灾监测前的测试及启动，为后续火警系统进入工作状态做准备，同时当火警系统测试出现故障时能够及时得知故障情况，并能够及时抑制系统启动，减少对受火警信号影响的其他系统的影响，提高轨道车辆安全系数，为列车安全运行提供保障。

在可选实施例中，火警测试电路包括第一网络模块和火警测试继电器，火警测试继电器的常开触点与火警控制器连接；

第一网络模块的输入端与直流电源正极连接，第一网络模块的输出端与火警测试继电器的接触线圈的输入端连接，火警测试继电器的接触线圈的输出端与直流电源负极连接；

列车上电后，当第一列车网络正常时第一网络模块得电闭合，驱动火警测试继电器得电且常开触点闭合，向火警控制器发送火警测试信号。

另一可选实施例中，第二网络模块的输入端与直流电源正极连接，第二网络模块的输出端与火警控制继电器的接触线圈的输入端连接，火警控制继电器的接触线圈的输出端与直流电源负极连接；

火警报警继电器的接触线圈的输入端经火警报警继电器的自锁触点与火警控制器内部的常闭触点连接，火警报警继电器的接触线圈的输出端与直流电源负极连接。

当测试结果允许火警系统启动时，判断第二网络是否正常，若是，则闭合第二网络模块，启动火警控制继电器的常开触点闭合，火警控制器和火警控制继电器共同控制各火警报警继电器的动作状态，进而控制相关子系统电路。

在该实施例中，当第一网络模块或第二网络模块无法连接网络时，可通过相应的手动按钮进行驱动。

具体为：火警测试电路还包括第一手动按钮，第一手动按钮的输入端与第一网络模块并联，第一手动按钮的输出端与火警测试继电器接触线圈的输入端串联；

和/或，火警启动电路还包括第二手动按钮，第二手动按钮的输入端与第二网络模块并联，第二手动按钮的输出端与火警控制继电器接触线圈的输入端串联。

火警测试电路和火警启动电路具体电路图，如图7所示，火警控制器FC1一端通过网络接口与TCMS连接，另一端通过内部常闭触点分别与火警探测装置的火警报警继电器的自锁触点连接，其中，火警报警继电器分别为PIS柜报警继电器K3、空调柜报警继电器K4、变流器报警继电器K5，PIS柜报警继电器K3的自锁触点K3-1一端与火警控制器的内部常闭触点连接，另一端与PIS柜报警继电器K3的接触线圈的A1端连接，PIS柜报警继电器K3的接触线圈的A2端与直流电源负极连接；同样地，空调柜报警继电器K4的自锁触点K4-1一端与火警控制器FC1的内部常闭触点连接，另一端与空调柜报警继电器K4的接触线圈的A1端连接，空调柜报警继电器K4的接触线圈的A2端与直流电源负极连接；变流器报警继电器K5的自锁触点K5-1一端与火警控制器FC1的内部常闭触点连接，另一端与变流器报警继电器K5的接触线圈的A1端连接，变流器报警继电器K5的接触线圈的A2端与直流电源负极连接。

第一网络模块N1为常开开关，第一网络模块N1的输入端与直流电源正极连接，第一网络模块N1的输出端与火警测试继电器K1的接触线圈的输入端A1连接，火警测试继电器K1的接触线圈的输出端A2与直流电源负极连接，火警测试继电器K1的常开触点K1-1与火警控制器FC1的内部常闭触点连接；第一手动按钮S1的输入端与第一网络模块N1并联，第一手动按钮S1的输出端与火警测试继电器接触线圈的输入端A1串联。

第二网络模块N2同样为常开开关，第二网络模块N2的输入端与直流电源正极连接，第二网络模块N2的输出端与火警控制继电器K2的接触线圈的输入端A1连接，火警控制继电器K2的接触线圈的输出端A2与直流电源负极连接，火警控制继电器K2的常开触点K2-1与PIS柜报警继电器K3的自锁触点K3-1并联，火警控制继电器K2的常开触点K2-2与空调柜报警继电器K4的自锁触点K4-1并联，火警控制继电器K2的常开触点K2-3与变流器报警继电器K5的自锁触点K5-1并联。

以某节车厢为例，假设车厢的PIS柜和空调柜区域安装有探测器，变流器区域安装有感温电缆。列车上电后，控制电路接通DC110V直流电。

火警测试具体过程为：列车上电后，当第一列车网络正常时，第一网络模块N1输出火警测试信号，驱动火警测试继电器K1得电，其常开触点K1-1接通，火警控制器进行火警测试：网络异常时，通过人工手动闭合按钮S1，使K1得电，K1-1接通，火警测试开始。如果火警测试结果影响火警系统启动，则将测试故障情况上传，不允许火警系统启动；反之，则允许火警系统启动。

测试结果通过网络接口上传到TCMS，当测试结果允许火警启动时，火警系统设备开始启动工作，对各区域火警情况进行监测。火警启动具体过程为：火警系统启动后，当第二网络正常时，第二网络模块N2闭合，驱动火警控制继电器K2得电，其常开触点K2-1、K2-2、K2-3闭合，分别使自锁触点K3-1、K4-1、K5-1得电自锁，处于闭合状态。优选地，火警控制继电器K2为时间继电器，时间继电器K2辅助触点K2-1、K2-2、K2-3接通2秒后断开，接通2秒的目的是为了使各区域报警继电器K3、K4、K5通过其对应的自锁触点K3-1、K4-1、K5-1自锁(当PIS柜探测器、空调柜探测器、变流器感温电缆未检测到异常时，火警控制器内的对应区域触点为闭合状态，各区域报警继电器K3、K4、K5通过K2辅助触点得电，进而达到自锁)。

在一种可选实施例中，上述火警控制电路还包括声光报警控制电路，包括并联的灯组电路和蜂鸣器组电路；

火警报警继电器的第一触点与灯组电路串联，火警报警继电器的第二触点与蜂鸣器组电路串联；

火警控制器用于当监测到有火灾发生时，控制火警控制器的内部常闭触点断开，火警报警继电器的自锁触点失电断开，火警报警继电器的第一触点和第二触点分别得电闭合，灯组电路和蜂鸣器组电路闭合进行报警。

如图8所示，上述实施例中火警报警继电器为集中火灾报警继电器，其电路连接方式与火警报警继电器相同；可理解，当无火情时，火警报警继电器K6通过火警控制继电器K2的常开触点K2-4达到自锁状态，当K6得电后，K6-1处于闭合状态，火警报警继电器的第一触点K6-2和第二触点K6-3断开，灯组电路和蜂鸣器组电路不能得电，报警灯灭，蜂鸣器不发出响声。当火警控制器FC1监测到任何一区域有火情时，其内部常闭触点断开，自锁触点K6-1失电断开，火警报警继电器K6失电，第一触点K6-1和第二触点K6-2闭合，报警灯亮，蜂鸣器发出声响，提示相关人员发生火情。

灯组电路包括若干个并联的报警灯，各报警灯并联后与火警报警继电器K6的第一触点串联，各报警灯可分别设置在不同位置，如相应的检测区域(PIS柜探测器、空调柜探测器、变流器感温电缆)、车厢端墙上、司机台、地面监控室内；当发生火情后，各报警灯得电报警，以及时提醒各方工作人员当前火情，提高列车的安全系数。

相应地，蜂鸣器组电路包括若干个并联的蜂鸣器，各蜂鸣器并联后与火警报警继电器K6的第二触点串联，各蜂鸣器的设置位置可参考上述报警灯位置进行设置，在此不再赘述。

可选地，声光报警控制电路还包括火警旁路控制电路，火警旁路控制电路与灯组电路、蜂鸣器组电路并联；

火警旁路控制电路包括串联的火警旁路控制继电器和火警旁路开关，火警旁路控制继电器的第一触点和第二触点分别与灯组电路、蜂鸣器组电路串联；其中，火警旁路开关与直流电源正极连接，火警旁路控制继电器的接触线圈与直流电源负极连接。

当火灾发生误报时手动控制火警旁路开关闭合，火警旁路控制继电器得电，火警旁路控制继电器的第一触点和第二触点分别由闭合状态转为断开状态，灯组电路和蜂鸣器组电路断开，报警灯不亮，蜂鸣器不响。

如图8所示，声光报警控制电路的具体电路连接关系为：集中火灾报警继电器K6的自锁触点K6-1与火警控制器FC1的内部常闭触点连接，火警控制继电器K2的常开触点K2-4并联在自锁触点K6-1的两端；灯组电路包括依次设置的火警旁路控制继电器K7的第一触点K7-1、火警报警继电器的第一触点K6-2及若干个并联的报警灯LN1#-LN#；蜂鸣器组电路包括依次设置的火警旁路控制继电器K7的第二触点K7-2、火警报警继电器的第二触点K6-3及若干个并联的蜂鸣器HN1-HN#；火警旁路控制电路包括火警旁路开关按钮S3和火警旁路控制继电器K7。

当发生火情时，火警控制器FC1的内部常闭触点断开，集中火灾报警继电器K6的自锁触点K6-1失电断开，第一触点K6-1和第二触点K6-2闭合，火警旁路控制继电器K7的第一触点K7-1、火警旁路控制继电器K7的第二触点K7-2为常闭触点，报警灯亮，蜂鸣器发出声响，提示相关人员发生火情，便于乘客及司乘人员做出相应处理。

如果经过判断，为火灾报警系统误报，可手动操作火警旁路开关S3，使报警灯灭，蜂鸣器不再发出声响。具体为当火灾发生误报时，手动控制火警旁路开关按钮S3闭合，火警旁路控制继电器K7得电，火警旁路控制继电器的第一触点K7-1和第二触点K7-2分别由闭合状态转为断开状态，灯组电路和蜂鸣器组电路断开，报警灯不亮，蜂鸣器不响。

基于上述实施例中提供的轨道车辆火警控制电路，本申请还提供了一种安全环路系统，如图9所示，包括：

上述实施例任一项的轨道车辆火警控制电路，位于车厢内；

第一开关，位于车厢内且与相应的轨道车辆火警控制电路串联，全部车厢的第一开关串联，第一开关用于通断列车安全环路；

整车火警控制继电器，分别位于一位端车厢和二位端车厢内，整车火警控制继电器用于当列车安全环路失电时控制列车制动；

当其中一节车厢出现火情时，对应车厢的第一开关断开，列车安全环路断开，整车火警控制继电器失电控制列车进行制动。

任一车厢内设有轨道车辆火警控制电路和第一开关，当任意车厢发现有火情时，对应车厢的第一开关断开，列车安全环路断开，一位端车厢和二位端车厢的整车火警控制继电器失电，控制列车进行制动。

其中，第一开关可以为继电器的触点，或者设置为开关、按钮等结构，根据需要进行设置。优选为第一开关为轨道车辆火警控制电路的火灾报警继电器的第三触点；当列车内无火情发生时，所有车厢的火灾报警继电器K6得电，触点K6-4处于闭合状态；当任意车厢发生有火情时，对应车厢的火灾报警继电器K6失电，相应车厢的触点K6-4断开，导致环路断开，一位端车厢和二位端车厢的整车火警控制继电器失电，控制列车进行制动；由此以提高列车的安全性。

在另一实施例中，上述安全环路系统还包括第二开关，分别位于一位端车厢和二位端车厢内，第二开关的第一端与直流电源正极连接，第二开关的第二端与整车火警控制继电器的第一端连接，整车火警控制继电器的第二端与直流电源负极连接；轨道车辆火警控制电路与整车火警控制继电器的第一端串联，第二开关用于当当前车厢作为占用端时断开。

当一位端车厢作为头车占用时，一位端车厢的第二开关断开，二位端车厢的第二开关闭合，电流只能从一位端车厢经过各车厢的第一开关，再经过二位端车厢的第二开关，使一位端车厢和二位端车厢的整车火警控制继电器得电，表示整车处于无火情状态，列车不会采取相应的制动措施。

可选地，第二开关具体为占用继电器的辅助触点，一位端车厢的第二开关和二位端车厢的第二开关互为自锁，当其中一个第二开关断开时，另一个第二开关闭合。

进一步地，为了提高列车的安全性，安全环路系统还包括火警环路旁路开关，用于分别设置于多个车厢的至少一个车厢内；

火警环路旁路开关具有旁路位，当列车安全环路导通时，火警环路旁路开关的旁路位处于断开状态；

当列车安全环路断开时，将其中一个车厢的火警环路旁路开关的旁路位切换至闭合状态时，当前车厢的火警环路旁路开关将列车安全环路的直流电源正极、整车火警控制继电器和直流电源负极导通，形成局部安全环路。

如图9所示，为安全环路系统具体的电路原理图，在一位端车厢和二位端车厢内分别设置第二开关K9-1以及整车火警控制继电器K8，第二开关K9-1的输入端与直流电源正极连接，第二开关K9-1的输出端与整车火警控制继电器K8的接触线圈A1端连接，整车火警控制继电器K8的接触线圈A2端与直流电源负极连接，第一开关K6-4的输入端与直流电源正极连接，第一开关K6-4的输出端与整车火警控制继电器的输入端串联；每节车厢内均分别设有轨道车辆火警控制电路、第一开关K6-4和火警环路旁路开关S4。

安全环路系统的具体工作过程包括：以一位端车厢作为占用端为例进行说明，当各个车厢内无火情发生时，所有车厢的火灾报警继电器K6得电，触点K6-4处于闭合状态，列车安全环路导通，此时火警环路旁路开关S4处于旁路位；一位端车厢和二位端车厢的整车火警控制继电器K8得电，列车处于非制动状态；当任意一个车厢内有火情发生时，该车厢的火警控制器FC1的内部常闭触点断开，火灾报警继电器的自锁触点K6-1失电，第一开关K6-4失电断开，列车安全环路断开，一位端车厢和二位端车厢的整车火警控制继电器K8失电，列车采取制动措施。

当特殊情况下，经过人为判断，需强制启动列车，可操作火警环路故障开关S4，使电流不再经过各车厢火警环路线路，直接通过火警环路故障开关S4，使整列车火警控制继电器K8得电，强制取消制动措施。

上述安全环路系统当轨道车辆火警控制电路出现特殊情况时能够及时得知故障情况，并抑制系统启动，进而减少对与火警信号相关其他子系统的影响，该安全环路系统，充分考虑了列车火警系统本身的控制需求，涵盖火警系统测试及启动电路、声光报警控制电路、安全环路控制电路，控制设计全面，充分考虑了火警控制电路逻辑，提高列车安全系数。控制电路设计简单、明了，实现火警系统控制逻辑，填补目前轨道列车针对火警系统本身控制电路设计的空白。

本申请还提供一种轨道车辆，包括上述任意实施例的安全环路系统和若干个车厢。由于该轨道车辆采用了上述实施例中的安全环路系统，所以该轨道车辆的有益效果请参考上述实施例。

在一种可选的实施例中，轨道车辆的一位端车厢和二位端车厢分别设置有安全环路系统中的第一开关和整车火警控制继电器。

在一种可选的实施例中，各车厢内均设有安全环路系统的第二开关。

在一种可选的实施例中，轨道车辆包括动车组列车或由机车牵引的铁路车辆。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种轨道车辆用防火系统，应用于轨道车辆车厢，其特征在于，包括：

灭火剂储存装置，用于储存灭火剂；

气体驱动管路，一端与轨道车辆的空气压缩机连接，另一端与所述灭火剂储存装置连接，以提供驱动气体；

灭火剂输送管路，一端与所述灭火剂储存装置连接，另一端与轨道车辆车厢的内部连通，为车厢内部提供灭火剂；

火灾检测装置，用于当轨道车辆车厢内部发生火灾时，发送火灾报警信号至车辆级监控平台；

所述车辆级监控平台，用于根据所述火灾报警信号控制所述气体驱动管路和所述灭火剂输送管路导通，对轨道车辆车厢内部喷射灭火剂。

2.根据权利要求1所述的轨道车辆用防火系统，其特征在于，还包括：

风缸，所述风缸的一端经所述气体驱动管路与轨道车辆的空气压缩机连接，另一端与所述灭火剂输送管路连接。

3.根据权利要求2所述的轨道车辆用防火系统，其特征在于，所述风缸复用为所述灭火剂储存装置。

4.根据权利要求1所述的轨道车辆用防火系统，其特征在于，所述灭火剂输送管路包括并列设置的灭火剂手动输送管路和灭火剂自动输送管路；

所述灭火剂手动输送管路的一端与所述灭火剂储存装置连接，另一端与轨道车辆内部连通，所述灭火剂手动输送管路具有用于控制通断的手动阀；

所述灭火剂自动输送管路的一端与所述灭火剂储存装置连接，另一端与轨道车辆内部连通，所述灭火剂自动输送管路具有用于控制通断的电磁阀。

5.根据权利要求1所述的轨道车辆用防火系统，其特征在于，还包括：

至少两组喷头管路，位于轨道车辆车厢的车顶，且沿轨道车辆车厢的横向相对设置；任一组所述喷头管路均与所述灭火剂输送管路连通，且设有若干个沿纵向设置的喷头。

6.根据权利要求1所述的轨道车辆用防火系统，其特征在于，还包括：

压力传感器，位于所述灭火剂储存装置内，对所述灭火剂储存装置内的压力进行检测；

液位传感器，位于所述灭火剂储存装置内，对所述灭火剂储存装置内的液位进行检测；

所述压力传感器和所述液位传感器分别与所述车辆级监控平台连接。

7.根据权利要求1所述的轨道车辆用防火系统，其特征在于，所述火灾监测装置为热成像传感器。

8.根据权利要求2所述的轨道车辆用防火系统，其特征在于，所述灭火储存装置包括若干个串联的瓶组，所有所述瓶组经吊座吊挂于轨道车辆的底部。

9.根据权利要求8所述的轨道车辆用防火系统，其特征在于，所述风缸与所述灭火存储装置之间设有手动截止阀，用于控制管路通断。

10.一种轨道车辆，其特征在于，包括列车级监控平台、若干组轨道车辆车厢和权利要求1-9任一项所述的轨道车辆用防火系统，任一所述轨道车辆车厢内均设有所述轨道车辆用防火系统，所述列车级监控平台与所述轨道车辆用防火系统的车辆级监控平台连接。