铁路大型养路机械防火监测系统探究

铁路大型养路机械防火监测系统探究

宋静文

内蒙古集通铁路（集团）有限责任公司锡林浩特综合维修段内蒙古锡林浩特026000

摘要：大型养路机械发动机防火监测系统主要是使用传感器采集动力间的各类物理信号，借助相应的状态监测软件完成数据的采集、分析、报警等[。本方案以铁建装备生产的KGM80II快速稳定车为对象进行探究设计。方案主要包含：火源点加装烟雾报警传感器、温度探头、视频监控系统进行监测，火警信息的显示、报警及存储等。

关键词：铁路大型养路机械；防火监测；系统探究

引言

铁路是我国地面交通运输的核心组成部分，在不断的发展过程中，铁路养路机械开始朝着自动化、智能化、大型化的方向发展，改变了以往的生产管理模式，促进了铁路养护管理水平的提高。其中防火检测尤为重要。

1我国主要的铁路大型养路机械设备概述

1.1线路捣固车

捣固车辆用于铁路的新线建设、旧线维修和运营线维修工作。对轨道进行拨度、爬升、压载捣固和多床的肩部压实，消除铁路长时间运行引起的轨道方向、左右水平和前后偏差、提高道床密度以及提高轨道稳定性。在标准化维护中，把铁路的全部规格放在标准范围内，以保证铁路正常运行。目前我国主要捣固车辆有DC-32、DCL-32、dwl-48等。这都是奥地利引导的大型铁路维修机器，通过国产化，目前阶段已经按照我国铁路公社的维修工作标准，在现有线路和新维修线路上发挥着重要的维修和维修作用。

1.2道碴清筛机

压载吸尘器主要负责整修铁路，挖掘压载物，然后筛选和输送，负责挖掘、填充铁路、筛选、输送的整个工作流程，适当调整铁路周围的清洁和平整，恢复轨道床的弹性，有效提高维持铁路的整体运输功能。我国现阶段的铁路工程是使用QS-650全面碎片清凉器，主要是在钻井链的作用下，将碎片移到屏幕箱内，通过各种尺寸的屏幕筛选碎片，根据固定标准铺设碎片，然后处置、运输和处理不合格的碎片、污染土壤。

1.3配碴整形车

我国压载成型车型主要为spz-200和dpz-440，主要作用是铁路床和轨道成型工作，并根据现有标准根据相应的设计要求对轨道和压载进行成型。压载成型车辆由于铁路工程的精细修改对准确性要求很高，因此在维护工作中应该尽可能精细地修整。

2铁路大型养路机械防火监测系统总体设计

根据大型保养和驱动电机之间的环境特点，大型保养和维护电机的消防系统应具备以下主要功能：能够对发动机主体内的温度进行实时监控；实时监测发动机之间可能产生的烟雾和火焰的能力；能够在引擎之间监控实时图像数据采集和状态监控软件实现了连续的实时数据采集以及历史数据的处理、分析、显示、存储和查询。传感器节点可以方便地根据实际需要进行配置。人类互动的界面简单友好。大型维修道路发动机消防安全监控系统包括：发动机排气、涡轮滑块、气缸盖、冷库、直流电机温度信号；发动机之间的烟雾信号；发动机之间的火焰信号；电力线之间的视频信号。大型维修道路发动机消防系统的传感器包括温度传感器、烟雾探测器、火焰信号探测器、红外照相机，用于捕捉发动机和发动机之间的温度、烟雾、火焰和视频信号。大型维修发动机消防监测系统硬件平台包括：信号处理例程、数据卡、嵌入式计算机。用于监控维护量大的机械发动机的软件平台包括与LabVIEW软件一起开发的发动机消防系统以及firebird中集成的数据库。

3铁路大型养路机械防火监测系统要点

3.1功能描述

设置快速稳定车火警系统，可以检测快速稳定车工作时可能出现的温度超限、温度突变、烟雾等异常情况，并对检测的异常情况进行报警。极大程度上的保障了系统设备及工作人员的安全。系统详细功能见下表1：

3.2报警方式

3.2.1报警级别

一级报警：出现温度预警、单个感烟探测器报警（两种情况出现其一）。二级报警：出现温度预警且同时出现单个感烟探测器报警。三级报警：出现一个以上感烟探测器报警、温度报警、或两种状况同时出现（三种情况出现其一）。

3.2.2报警方式

（1）声光报警灯柱报警方式。激活白色透明闪烁单元、声报警单元，通过白色透明单元区分1号、2号、3号车。

（2）PLC面板报警方式。激活温度预警LED、蜂鸣器、触摸屏显示详细信息。

（3）视频监控系统工作方式。监视器自动切换到报警点监视画面。

3.3系统拓扑

本系统在A车及C车各设有一个火警主机箱，对所有火警数据进行采集、处理、分析、显示报警等。两台主机箱内各含一块西门子S7-1200CPU，该CPU除了对数据处理、分析外，还自带有16点DI及16点DO，DI点可以采集烟感及面板按钮信息，DO点可以驱动一些面板上小功率的指示灯及蜂鸣器。主机箱内还带有一块16点DO模块、一块8点AI模块、一块5口工业交换机、一块7寸触摸屏，DO模块用于驱动报警灯柱显示，AI模块用于采集温度探头数据，A车及C车的主机通过Profinet通信，CPU及触摸屏也通过Profinet电缆连接到本端的交换机上。考虑到三节车会拆分，所以在A车及C车各设有一个快速对接箱。

表1系统功能描述

3.4视频监控系统方案设计

摄像头作为现场监测的视频元件，其质量、性能关系着所获得的视频画面的清晰度、可靠性。综合对摄像头视角、空间及温度分布等各方面状况的考虑，本方案选择了满足系统要求的彩色红外防水半球防爆摄像机。其成像图像清晰，具备彩转黑功能，能够昼夜进行监控。因动力间工作时温度较高，故，对动力间内的摄像头加装了风冷系统，以保证摄像头正常工作。该风冷系统是经过直径Φ25的风管，将冷风送到相应的风冷护罩中，由排风口来出风，将摄像装置中的热量带走，以降低摄像头及各元件设备的温度。基于摄像头风冷系统功率大的原因，应对风冷系统启动条件进行设置。启动连锁条件为：当发动机正常启动后，发动机发电信号D+得电，则控制风冷系统供电继电器闭合，使风冷系统工作，反之则断开。此外，视频系统还设置了自动跳转功能，当火警监测系统发出报警信号给视频主机后，监视器会自动跳转到报警点的监控画面。

4系统测试

测试大型挡路机械引擎火灾监控系统，您可以在其中设置受监控点的警报阈值参数。实时收集传感器获得的数据。数据超出警告阈值，或电源之间有烟雾和火焰时通知用户：将数据和警报历史记录保存到光纤数据库中。您可以查询和分析历史数据。该系统实现了大型维修机械引擎的火灾监视功能。

结束语

基于LabVIEW平台开发了用于机械道路发动机施工的大型消防系统。它使用温度传感器、烟雾探测器、火焰喷射器、热图像照相机、ni数据采集卡、嵌入式计算机等硬件来监控发动机的状态及其性能，并允许实时收集状态数据以及进行分析、处理、显示、报警和安全。系统测试表明，该系统设计为高效、易于使用的界面，具有强大的功能和应用价值。

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