一种列车火源定位系统及定位方法与流程

本发明属于轨道交通列车火灾定位，具体涉及一种列车火源定位系统及定位方法。

背景技术：

1、火灾是轨道交通最主要的安全隐患之一，对于车站等发生火灾时火源位置相对固定的场所，现有的火灾探测设备、灭火设备、防排烟设备及消防联动系统规范均有明确要求且技术均已非常成熟。

2、列车车厢内可燃物较少，除乘客自身及其携带物品导致的火灾外，列车本体火灾风险较小，且火灾发生时火源相对于列车位置比较固定，因此火灾初期易通过乘客和安装于车厢内的烟感、温感、图像等火灾探测设备进行识别，由于车厢内火灾一般不影响列车动力系统，目前灭火救援的主要原则是尽量行驶至车站进行疏散救援。

3、对于列车车厢外部，主要火灾风险源是车顶、车底的各类设备及线缆。目前受列车高速运行影响，周围空气快速流动，采用对空气、烟气进行间接测量相关参数的方式无法对列车火灾位置进行精准有效定位；受列车车底、车顶设备线缆繁多影响，采用设置分布式与车体直接接触型火灾探测器难度非常大；受区间内光线较暗、列车周围空间狭小、设备线缆互相遮挡影响，采用图像、红外成像等非直接接触型传感器时，单个传感器采集范围有限，采集信息质量差，实现列车火源定位的难度高、效果差、维护成本高。

4、以上现有各种技术和设备均无法达到列车火源精确定位的效果，但列车火灾初期识别和定位对火灾规模、火灾影响、列车停车救援位置的预判以及应急救援的动员准备都有非常重大的意义。

技术实现思路

1、本发明为解决现有技术存在的问题而提出，其目的是提供一种列车火源定位系统及定位方法。

2、本发明的技术方案是：一种列车火源定位系统，包括列车火源定位系统设置有：

3、火源识别单元，安装于隧道顶部、隧道侧壁、道床上，对通行的列车进行火源识别；

4、定位信号发射接收单元，安装于隧道顶部、隧道侧壁、道床上，对通行的列车发射并接收定位信号；

5、定位信号反射单元，安装于列车车体顶部、列车车体底部、列车车体侧面，对定位信号发射接收单元发射的定位信号进行反射；

6、数据处理单元，对火源识别单元、定位信号发射接收单元传输的数据进行记录、存储、分析。

7、更进一步的，所述定位信号发射接收单元与火源识别单元沿隧道方向临近布置。

8、更进一步的，所述火源识别单元沿隧道纵向布设，所述火源识别单元包括至少一个识别传感器。

9、更进一步的，所述识别传感器为红外温度传感器，所述红外温度传感器在监测频率下进行温度采集。

10、更进一步的，所述定位信号发射接收单元的发射方向朝向定位信号反射单元，定位信号反射单元的反射方向朝向定位信号发射接收单元。

11、更进一步的，所述定位信号发射接收单元为颜色传感器和激光位移传感器中的至少一种，上述传感器在监测频率下进行信号发射与接收。

12、更进一步的，所述定位信号反射单元包括信号反射识别区和非识别区，所述信号反射识别区和非识别区交替间隔布设。

13、更进一步的，所述数据处理单元中存储信息包括隧道信息和列车信息，所述隧道信息包括定位信号发射接收单元、火源识别单元在隧道内的绝对位置信息。

14、更进一步的，所述列车信息包括定位信号反射单位中信号反射识别区与非识别区的数量和间距信息、列车车体被火源识别单元监测区域的不同设备和材料的位置信息。

15、一种列车火源定位系统的定位方法，包括以下步骤：

16、a.设定火源识别单元的实际监测频率，及火灾临界温度值；

17、b.设定定位信号发射接收单元的实际监测频率；

18、c.设定列车车体距离前方最近火源识别单元或定位信号发射接收单元的临界距离，获取列车车体的实时位置，计算得到列车车体距离前方最近火源识别单元或定位信号发射接收单元的实际距离；

19、d.根据实际距离、临界距离的数值关系，启动火源识别单元、定位信号发射接收单元；

20、e.通过火源识别单元、定位信号发射接收单元对通行列车进行监测；

21、f.火灾识别单元监测到火灾事件后，计算列车火源的相对位置；

22、g.综合得到并上传报警信息。

23、本发明的有益效果如下：

24、本发明通过布设在隧道内的火源识别单元，对车体外表面延行车方向可能起火的区域进行扫描式监测，及时发现火灾，通过对车体表面设置连续的定位信号反射单元进行识别，对车体不同部位相对于车体的位置进行精确定位，结合传感器识别结果，确定火源在列车上的位置。

25、本发明发现火源后，匹配已经录入数据处理单元的列车在该位置的设备、材料信息及火灾影响分级，将以上报警信息上传至隧道火灾报警系统，为控制中心判定列车是否停靠区间疏散，同时提前在列车停靠点准备灭火救援措施提供有利条件。

26、本发明也可以用于列车正常运行时对车体上各个重要设备的监测，如温度或位移(需增设位移传感器)等参数，通过大数据分析设备状态，为对设备进行的各类维护、维修提供判定依据。

技术特征：

1.一种列车火源定位系统，其特征在于：包括列车火源定位系统设置有：

2.根据权利要求1所述的一种列车火源定位系统，其特征在于：所述定位信号发射接收单元与火源识别单元沿隧道方向临近布置。

3.根据权利要求2所述的一种列车火源定位系统，其特征在于：所述火源识别单元沿隧道纵向布设，所述火源识别单元包括至少一个识别传感器。

4.根据权利要求3所述的一种列车火源定位系统，其特征在于：所述识别传感器为红外温度传感器（4），所述红外温度传感器（4）在监测频率下进行温度采集。

5.根据权利要求1所述的一种列车火源定位系统，其特征在于：所述定位信号发射接收单元的发射方向朝向定位信号反射单元（3），定位信号反射单元（3）的反射方向朝向定位信号发射接收单元。

6.根据权利要求5所述的一种列车火源定位系统，其特征在于：所述定位信号发射接收单元为颜色传感器（1）和激光位移传感器中的至少一种，上述传感器在监测频率下进行信号发射与接收。

7.根据权利要求1所述的一种列车火源定位系统，其特征在于：所述定位信号反射单元（3）包括信号反射识别区（9）和非识别区（10），所述信号反射识别区（9）和非识别区（10）交替间隔布设。

8.根据权利要求1所述的一种列车火源定位系统，其特征在于：所述数据处理单元中存储信息包括隧道信息和列车信息，所述隧道信息包括定位信号发射接收单元、火源识别单元在隧道（11）内的绝对位置信息。

9.根据权利要求8所述的一种列车火源定位系统，其特征在于：所述列车信息包括定位信号反射单位中信号反射识别区（9）与非识别区（10）的数量和间距信息、列车车体（15）被火源识别单元监测区域的不同设备和材料的位置信息。

10.一种列车火源定位系统的定位方法，其特征在于：包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种列车火源定位系统及定位方法，其定位系统包括火源识别单元，安装于隧道内，对通行的列车进行火源识别；定位信号发射接收单元，安装于隧道内，对通行的列车发射并接收定位信号；定位信号反射单元，安装于列车外，对定位信号进行反射；数据处理单元，对数据进行记录、存储、分析；其定位方法，包括以下步骤：设定火源识别单元的实际监测频率、火灾临界温度值；设定定位信号发射接收单元的实际监测频率；设定临界距离，并计算得到实际距离；判断是否启动火源识别单元、定位信号发射接收单元；对通行列车进行监测；计算列车火源的相对位置；得到并上传报警信息。本发明能够将报警信息上传，提供灭火救援的信息帮助。

技术研发人员：武世强,那艳玲,杨立新,张春雷,江崇旭,孙超,马振海,王泽桂,许仁杰
受保护的技术使用者：中国铁路设计集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16