专利名称：一种易燃易爆物品运输车底盘灭火降温装置及其方法
技术领域：
本发明涉及一种车辆底盘温度控制装置及其方法，尤其涉及一种用于运输易燃易 爆物品的车辆底盘灭火降温装置及其方法。
背景技术：
驾驶员在驾驶车辆高速行驶的过程中，经常会面对各种复杂路况，在下坡路段时， 驾驶员为了降低车速，习惯于频繁的使用制动器，这样会导致制动器发热问题，极大的威胁 车辆行驶安全。对于大型货车，目前大都采用制动鼓，其工作区间因摩擦材料有所不同，工 作温度亦有区别，但最佳工作温度大都低于120度，在工作温度超过250度时制动鼓失效的 可能性急剧增加。在以往的交通事故中，由制动鼓失效而引起的事故难以计数，给公共运输 安全带来了极大的隐患。为了应对此类问题，国内目前通常采用直接喷淋的方法进行制动鼓降温处理，通 过设置在车厢前部的水箱，对制动鼓进行供水，并在制动鼓处设置喷头，由电磁阀控制喷 淋，水箱与喷头之间由软管连接。当驾驶员认为制动鼓温度过高时，可进行主动降温处理， 开启电磁阀对制动鼓进行喷淋，从而降低温度，保证行车安全。尽管如此，该系统依然存在以下一些隐患
(1)对于制动鼓温度仅靠个人经验预测极其不准确，在不同气候和路况条件下，制动鼓 发热及散热能力区别较大。(2)制动鼓在高温时突然遇水降温易造成制动鼓损坏，发生变形和断裂。(3)由于密封问题，制动鼓上难免会有机油及制动液的泄露残留，车用机油着火点 一般在150度左右，温度过高时易发生着火燃烧，此时进行喷水灭火对于灭火于事无补。(4)直接喷水，冷却水消耗量较大。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种用于运输易燃易爆物品的车辆底盘灭火降温装 置及其方法，旨在通过设置温度传感器、烟火传感器及干粉灭火器解决传统喷淋系统的不 足，同时将温度传感器与信号记录仪进行相连，方便保存数据，并且所述信号记录仪与卫星 定位系统实现遥感监测。为实现上述目的之一，本发明通过以下技术方案实现一种易燃易爆物品运输车 底盘灭火降温装置，在运输车的车箱前部设置水箱，所述水箱上设有出水管道，所述出水管 道连接进气管道的一端，所述进气管道的另一端连接汽车储气筒，出水管道与进气管道分 别设置电磁阀，电磁阀开启时，空气由汽车储气筒顺进气管道与出水管道汇合，流入喷水管 道，在压力作用下冷却水从出水管道抽出，与空气混合，形成水汽混合物，再经由设置于制 动鼓处的喷头喷出。进一步地，水箱内设置有水位传感器，当水位低于箱体1/3时，驾驶室内的水箱指 示器闪烁，提示加水。部分寒冷地区，可设置水箱加热装置，防止水箱凝固阻碍降温。
进一步地，在所述运输车的底盘安装有温度传感器及烟火传感器，实时监控制动 鼓温度，温度超过100度时，驾驶室内报警器报警，温度超过150度时，车载系统自动开启电 磁阀进行喷淋降温。进一步地，所述温度传感器同时通过控制器与信号记录仪连接，当温度超过75度 时，控制器接通，信号记录仪开始记录底盘温度数据，同时信号记录仪通过与卫星定位系统 与监控中心进行数据交换，可实现远程监控。进一步地，在所述运输车制动鼓处还设有干粉灭火器，当制动鼓出现烟火时或温 度超过250度时，干粉灭火器自动开启，对发生烟火部位进行灭火。为防止干粉灭火器影响 烟火传感器工作，干粉灭火器设定喷射时间为固定值，喷射后，再次检测传感器输入信号， 以确认是否灭火成功。温度传感器所检测温度可通过显示屏在驾驶室内显示出来，方便驾 驶员直接了解制动鼓工作状况。为实现本发明的目的之二，本发明按照以下步骤进行 步骤一传感器采集环境参数；
本发明在底盘车轮的轮毂处设置温度传感器与烟火传感器，在水箱处设置水位传感 器。所述烟火传感器、温度传感器和水位传感器通过总线与ECU (电控单元)相连。同时， 水位传感器和烟火传感器所获的数据还将直接传输至信号记录仪，温度传感器所获数据经 人工设置阈值的控制器传输至信号记录仪。车辆启动时，烟火传感器、温度传感器和水位传 感器开始轮巡，同步采集和传输烟花爆竹运输车辆的安全参数信息。步骤二 环境系统显示及系统警报分级；
通过与ECU相连的显示设备使押运员在驾驶室内直观的获取各传感器所测数据，同 时，传输至信号记录仪的数据与ECU操作参数经由GPRS传输模块同步传输至监控中心。本 发明的报警系统共分为三级响应一级响应为制动鼓温度达到100摄氏度，ECU控制驾驶室 内警报灯开启；二级响应为制动鼓温度达到150摄氏度，预设于ECU内的系统自动开启储 气筒处与出水管道处电磁阀，开启喷淋系统，开始降温；三级响应为制动鼓温度达到250摄 氏度或烟火传感器发现烟火输出信号时，预设于ECU内的系统自动开启干粉灭火器处电磁 阀，进行灭火处理。进一步地，水箱处水位传感器感测水位低于箱体1/3时，驾驶室内的水 箱指示器闪烁，提示加水。步骤三对应步骤二的分级警报，分别进行半自动控制、自动控制和遥感控制；
所述半自动控制是押运员根据显示仪器所显示制动鼓环境参数，结合实际情况与个人 经验判断是否开启喷淋系统；自动控制为预设于ECU内的系统，通过比对所获环境参数，判 断是否开启电磁阀进行喷淋；遥感控制为监控中心在接收经由GPRS模块传输的参数后，通 过信息交换及反馈，控制ECU，决定是否开启喷淋系统。步骤四喷淋系统降温灭火的实现；
在所述车箱前部设置水箱，其上设有出水管道，出水管道连接进气管道的一端，所述进 气管道的另一端连接汽车储气筒，出水管道与进气管道分别设置电磁阀，电磁阀开启时，高 速空气由汽车储气筒顺进气管道与出水管道汇合，流入喷水管道，在压力作用下冷却水从 出水管道抽出，与高速空气混合，形成水汽混合物，再经由设置于制动鼓处的喷头喷出，进 行灭火降温。干粉灭火器由软管连接至制动鼓处，直接由电磁阀控制开启。水箱内设置有 水位传感器，当位于部分寒冷地区，可设置水箱加热装置，防止水箱凝固阻碍降温。
与现有技术相比，本发明优点在于
(1)提高了车辆的安全性能与可靠性，解决了运输车辆底盘过热着火可能导致的火灾 问题。(2)防止了因温度过高而导致的制动鼓失效，减小了因突然高温冷却时对制动鼓 的损害，提高了刹车系统可靠性与安全性。(3)解决了制动鼓温度准确测控问题，方便驾驶员控制及时喷淋装置，同时实现了 对制动鼓附近温度的控制。(4)本发明装置既可以全自动监控底盘制动鼓附近温度，也可以通过信号记录仪、 显示屏由驾驶员或押运员监控，还可以通过车辆信号记录仪与卫星定位系统由监控中心进 行远程监控。(5)本发明不仅仅适用于烟花爆竹运输车，可以适用于一切带有制动装置以及其 它因工作导致过热的公路、轨道车辆底盘的降温灭火。
图1为本发明所述烟花爆竹运输车整车结构图； 图2为本发明所述冷却水喷淋结构示意图； 图3为本发明所述运输车底盘灭火降温装置系统原理图； 图4为本发明所述运输车底盘灭火降温方法流程图。其中，1-干粉灭火器、2-软管、3-喷口、4-水箱、5-出水管道、6 -进气管道、7_电 磁阀、8-喷水管道、9-烟火传感器、10-控制器、11-警报灯、12-水位传感器、13-温度传感 器、
14-信号记录仪。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施例对来对本发明所述一种易燃易爆物品运输车底盘灭火降 温装置作进一步详细描述，但不作为对发明的限定。参见图1所示，一种易燃易爆物品运输车底盘灭火降温装置包括干粉灭火器1、软 管2、喷口 3、水箱4和出水管道5，其中，所述水箱4安装于车厢前部，水箱4的下方设有出 水管道5，出水管道5再与进气管道6连接后，所述出水管道5被分为多个分支，分别连接至 各车轮处的喷口 3。在车厢下部安装有干粉灭火器1，通过软管2分别连接至车轮的喷口 3 处。参见图2所示，所述易燃易爆物品运输车底盘灭火降温装置的冷却水喷淋结构主 要由水箱4、出水管道5、进气管道6、电磁阀7和喷水管道8组成。当接受温度传感器13信 号后，电磁阀7打开，汽车储气筒(图中未示)内高压空气沿进气管道6高速流入，出水管道 5内的冷却水在压力作用下，被迅速抽出，与空气混合成水汽混合物，沿出水管道5至喷口 3 而后喷出。参见图3所示，温度传感器13安置在轮毂(图中未示)上，并且温度传感器13自 动检测制动鼓(图中未示)的温度，并通过显示器(图中未示)在驾驶室内显示，并且温度传 感器13的温度信号分四路传输，第一路与冷却水喷淋结构连接，第二路与信号记录仪14连 接，第三路与警报灯11相连，第四路连接于干粉灭火器1的电磁阀7 ；所述烟火传感器9设 置在轮毂上并与干粉灭火器1的电磁阀7连通。当温度高于75度时，控制器10被连通，信号记录仪14记录信号。温度高于100度时，车厢内警报灯11开始闪烁，提示驾驶员注意制 动鼓温度；温度高于150度时，水箱4的电磁阀7被开启，进行喷淋降温；温度高于250度 时，与干粉灭火器1连接的电磁阀7被打开。与此同时，位于轮毂上的烟火传感器9时刻检 测是否产生烟火，当检测到输入信号时，干粉灭火器1自动开启。为防止干粉灭火器1影响 烟火传感器9工作，车载系统设定干粉灭火器1喷射三到五分钟后，再次检测烟火状况。同 时，为应对尘土路面，扬尘易附着于油污之上，阻止燃烧，实际已起到了干粉灭火器1的作 用，为防止烟火传感器9误报导致干粉灭火器1打开，车厢内设置有强制关闭与干粉灭火器 1相连接的电磁阀7的开关。水位传感器12监测水箱4水位，并在驾驶室内仪表盘(图中未 示)显示。此外，信号记录仪14通过卫星定位系统与监控中心进行数据交换，实现远程实时 监控。为实现本发明的目的之二，本发明按照以下步骤进行 步骤一传感器采集环境参数；
如图4所示，在汽车启动后，安装在底盘车轮的轮毂处设置温度传感器13与烟火传感 器9，以及在水箱4处设置的水位传感器12均被启动。所述温度传感器13、烟火传感器9 和水位传感器12通过总线与E⑶(电控单元)相连，同时，水位传感器12、烟火传感器9所 获数据还将直接传输至信号记录仪14，温度传感器13所获数据经由可人工设置阈值的控 制器10传输至信号记录仪14。车辆启动时，温度传感器13、烟火传感器9和水位传感器12 开始轮巡，同步采集和传输烟花爆竹运输车辆的安全参数信息。步骤二 环境系统显示及系统警报分级；
通过与ECU相连的显示设备，押运员可在驾驶室内直观的获取温度传感器13、烟火传 感器9和水位传感器12所测数据，同时，传输至信号记录仪14，并且信号记录仪14记录的 数据及E⑶操作参数经由GPRS传输模块同步传输至监控中心。本发明系统共分为三级响 应。一级响应为制动鼓温度达到100摄氏度，E⑶控制驾驶室内警报灯11开启；二级响应 为制动鼓温度达到150摄氏度预设于E⑶内系统自动开启储气筒处与出水管道5处的电磁 阀7，开启喷淋系统，开始降温；三级响应为制动鼓温度达到250摄氏度或烟火传感器9发 现烟火输出信号时，预设于ECU内系统自动开启干粉灭火器1处的电磁阀7，进行灭火处理。 所述水箱4处的水位传感器12感测水位低于箱体1/3时，驾驶室内的水箱指示器闪烁，提 示加水。步骤三对应步骤二的分级警报，分别进行半自动控制、自动控制和遥感控制； 半自动控制是押运员根据显示仪器所显示制动鼓环境参数，结合实际情况与个人经验
判断是否开启喷淋系统。自动控制为预设于ECU内系统，通过比对所获环境参数，判断是否 开启电磁阀7进行喷淋。遥感控制为监控中心在接收GPRS模块传输的参数后，通过信息交 换及反馈，控制ECU，决定是否开启喷淋系统。步骤四喷淋系统降温灭火的实现；
通过在车箱前部设置水箱4，水箱4上设有出水管道5，出水管道5与一端连接于汽车 储气筒的进气管道6的另一端连接，出水管道5与进气管道6分别设有电磁阀7，电磁阀7 开启时，高速空气由汽车储气筒顺进气管道6与出水管道5汇合，流入喷水管道8，在压力作 用下冷却水从出水管道5抽出，与高速空气混合，形成水汽混合物，再经由设置于制动鼓处 的喷口 3喷出，进行灭火降温。干粉灭火器1由软管连接至制动鼓处，直接由电磁阀7控制开启。水箱4内设置有水位传感器12，当部分寒冷地区，可设置水箱4的加热装置，防止水 箱4凝固阻碍降温。 本发明不限于上述实施例，对于本领域技术人员来说，对本发明的上述实施例所 做出的任何显而易见的改进都不会超出仅以举例的方式示出的本发明的实施例和所附权 利要求的保护范围。
权利要求
一种易燃易爆物品运输车底盘灭火降温装置，包括冷却水喷淋结构，其特征在于所述底盘灭火降温装置还包括干粉灭火器(1)、温度传感器(13)和烟火传感器(9)，所述干粉灭火器(1)设置在运输车的轮毂上，通过软管(2)分别连接至车轮喷口(3)处，所述温度传感器(13)也设置在轮毂上，且所述温度传感器(13)的温度信号分四路传输第一路与冷却水喷淋结构连接，第二路与信号记录仪(14)连接，第三路与警报灯(11)相连，第四路连接于干粉灭火器(1)的电磁阀(7)；所述烟火传感器(9)设置在轮毂上并与干粉灭火器(1)的电磁阀(7)连通。
2.根据权利要求1所述的一种易燃易爆物品运输车底盘灭火降温装置，其特征在于 所述温度传感器(13)通过控制器(10)与信号记录仪(14)连接。
3.根据权利要求1所述的一种易燃易爆物品运输车底盘灭火降温装置，其特征在于 在干粉灭火器(1)和电磁阀(7 )之间设有开关。
4.根据权利要求1所述的一种易燃易爆物品运输车底盘灭火降温装置，其特征在于 所述冷却水喷淋结构的水箱(4)内设有检测数据显示在驾驶室内仪表盘上的水位传感器 (12)。
5.根据权利要求2所述的一种易燃易爆物品运输车底盘灭火降温装置，其特征在于 所述信号记录仪(14)通过卫星定位系统与监控中心连通。
6.一种易燃易爆物品运输车底盘灭火降温方法，其特征在于，按照以下方法进行步骤1 传感器采集环境参数；步骤2 环境系统显示及系统警报分级；步骤3 对应步骤二的分级警报，分别进行半自动控制、自动控制和遥感控制；步骤4 实施喷淋系统降温灭火；进一步地，在步骤1中所述的传感器包括设置在底盘车轮轮毂处的温度传感器(13)与 烟火传感器(9)，以及在水箱(4)处设置的水位传感器(12)，且所述温度传感器(13)、烟火 传感器(9)和水位传感器(12)分别通过总线与E⑶相连；进一步地，所述步骤2中设置在驾驶室内的显示设备与ECU相连来进行环境显示；同 时，传输至信号记录仪(14)的数据及E⑶操作参数经由GPRS传输模块同步传输至监控中 心进行环境显示。
7.根据权利要求6所述的一种易燃易爆物品运输车底盘灭火降温方法，其特征在于， 所述步骤2中的系统警报分级共分为三级响应一级响应为制动鼓温度达到100摄氏度，E⑶控制驾驶室内警报灯开启；二级响应为制动鼓温度达到150摄氏度，预设于E⑶内系统自动开启储气筒处与出水 管道处的电磁阀(7)，开启喷淋系统；三级响应为制动鼓温度达到250摄氏度或烟火传感器(9)发现烟火输出信号时，预设 于ECU内系统自动开启干粉灭火器(1)处电磁阀(7 )，实施灭火处理。
全文摘要
本发明提供一种易燃易爆物品运输车底盘灭火降温装置及方法，目的在于通过安置温度传感器、烟感传感器及干粉灭火器解决传统喷淋系统的不足，同时将温度传感器与车载信号记录仪进行相连，方便保存数据，并且所述信号记录仪与卫星定位系统实现遥感监测。与现有技术相比，本发明优点在于提高了车辆的安全性能与可靠性，解决了运输车辆底盘过热着火可能导致的火灾问题；防止了因温度过高而导致的制动鼓失效，减小了因突然高温冷却时对制动鼓的损害，提高了刹车系统可靠性与安全性；解决了制动鼓温度准确测控问题，方便驾驶员控制及时喷淋装置，同时实现了对制动鼓温度的控制。
文档编号A62C3/07GK101954162SQ20101052020
公开日2011年1月26日 申请日期2010年10月27日 优先权日2010年10月27日
发明者张烨, 赵家玉, 赵怡鹤, 鲍捷, 黄子霓, 黄若 申请人:北京理工大学