CN102573997A - 用于大长度铁路隧道内列车防火的设施和实施方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种包括沿着轨道(100)的固定的火灾检测器(10)和安装在隧道内的固定的灭火站(20)的设施。各灭火站配备有：对火源进行定位的火灾检测器(23)、以待喷洒区为目标的自动配置***、被分别控制的雾化装置(22)、以及远程或本地喷洒激活装置。在灭火站之前是列车停止区(ZA)，在列车停止区(ZA)内，列车(TR0)启用停止顺序并从其安全速度减慢到其零速度。控制中心(30)管理设施的工作，并且特别是当检测器(10)检测出火灾(火焰、烟雾、一氧化碳(CO))时，命令减慢列车(TR0)的运行速度。减慢的速度(安全速度(Vs))在减缓火势进展的同时允许列车(TR0)尽可能快地运行。

Description

用于大长度铁路隧道内列车防火的设施和实施方法
技术领域
本发明涉及一种用于大长度铁路隧道内的列车防火的设施，列车特别是例如运输车辆且特别是重载车辆的循环列车之类的列车。
背景技术
存在不同的用于大长度铁路隧道内的列车防火的方法。这些方法一般包括：对在着火列车的下游和上游的列车运行进行管理，并通过要么穿过铁路隧道、要么作为补充穿过检修隧道进入着火列车。但是这些防火方法是传统方法，具有的主要缺点是需要很长的实施时间，例如在大长度铁路隧道的情况下约一小时，这会使火灾达到凶猛态势，不仅引发列车上的重大损失，而且引发隧道基础设施内的重大损失。
这样的损失在以下情况时更严重：由于进入修复现场的条件以及与隧道的部分或完全封锁相关联的后果，使得这些损失的修复耗时长且难处理。
这样的火灾问题尤其是在大长度铁路隧道的情况下存在，也就是说，大长度铁路隧道的长度不允许列车即初发火灾的物体继续运行以期到达隧道出口来允许灭火。
发明内容
本发明的目的是开发出这样的方法：允许针对在大长度铁路隧道内的列车、特别是装载有车辆例如重载卡车的循环列车内的火灾大幅缩短介入时间，并非常迅速地控制火势，以便同时限制使列车和基础设施受到的损失。
为此，本发明涉及一种上述类型的设施，所述设施包括：
A-沿着轨道安装在隧道整体上的固定的火灾检测器的整体，和搭载在列车内的火灾检测器的整体，
B-至少一个固定的灭火站，其安装在隧道内在至少等于列车的长度的长度上并包括灭火设备，灭火设备由灭火液体雾化装置形成，这些装置被分别控制并分布在灭火站的长度上，
C-沿着灭火站安装的火灾检测器的整体，其用于检测列车上的火源并对火源进行定位，
D-列车停止区，其在灭火站的上游，在列车停止区内，被检测列车转变为零速度，以便停止在灭火站内的准确位置，
E-控制中心，其与隧道中的固定的(火焰、烟雾、一氧化碳(CO))检测器连接，并与灭火站的固定的(温度)检测器连接，用于接收火灾信号，以便：
-通过参照接收到的信号/或所搭载的火灾报警器的信息来检查所确认的火灾信息，
-命令列车从其巡航速度降速到减慢的安全速度，
-命令列车停止在遇到的最近的灭火站内，
-检测在着火列车上的火源位置并将灭火液体雾化装置自动配置在火源位置和火源圈定部分，通过远程或本地控制动作触发所述装置。
根据本发明的设施在以下范围内包括一个且一般至少两个灭火站：大长度隧道包括一个用于使列车朝一个方向运行的运行隧道和一个用于使列车朝另一个方向运行的运行隧道，因此，这些设施针对该两个运行隧道优选是成对的，因为其长度大致相同。
该设施允许在数分钟内非常迅速地防止初发火灾、甚至已发火灾，同时避免火灾在经检测后在其初始阶段蔓延，这归功于以安全速度引导列车，然后得益于用于借助高压灭火液体雾且特别是水雾来减小火灾的特殊条件。该雾优选地被限制并集中在火灾涉及区，以避免遭到巨大破坏，尤其是能够更容易地围住火灾并非常迅速地到达现场。这种非常准确定位在自身局部化的火源的介入允许有效防止火灾，同时使消耗水量能够与在大长度隧道内、在配备的储水量比较有限或者供水由比较有限的流量确保的地点的灭火位置的非常特定的状况相匹配。最后，所用水量的减少避免了在进行介入的地点受到的二次且经常是重大的损失。
紧跟在通风站起动之后对铁路隧道内的空气流量进行的管理允许降低在灭火站内在列车上的火灾的蔓延和传播速度，通风站(在列车停止阶段中)驱除烟雾以保护被检测出火源的列车上的乘客。
根据另一特征，灭火液体是压力水，在必要时，是灭火剂，灭火液体以水雾形式在着火列车的部分和灭火站内的相邻部分进行雾化，还可以通过远程或本地控制动作使用水幕，水幕中有一个位于列车前部，另有一个位于列车后部，第三个位于灭火站的中央。
根据另一特征，灭火站配备有多个灭火液体雾化斜坡，每个斜坡属于一个灭火装置，被分开控制，以便仅在火源和由自动机构检测出的三个或四个相邻区进行灭火液体的雾化，用于圈定火灾。
因此，呈斜坡形式的灭火装置的实施允许分开处理一定长度的列车，同时便于分开控制不同长度的斜坡，以便尽可能有效地围住火源。
根据另一特征，灭火站配备有火灾定位***，火灾定位***包括检测器和摄像机，确保检测列车内的火源位置并通过摄像机特别是红外线摄像机提供火源图像。
火源的定位是在灭火站内实施，并且根据该准确定位控制灭火机构。
根据另一特征，隧道包括两个用于使列车朝一个方向运行和朝另一个方向运行的运行隧道，两个运行隧道各自大致在相同地点配备有一个灭火站。
根据另一特征，设施包括靠近灭火站的人工分散控制所，人工分散控制所用于通过人工介入直接负责灭火***的控制。
本发明还涉及一种用于大长度铁路隧道内列车防火的方法，所述方法包括：当列车从隧道内的火灾(火焰、烟雾、一氧化碳(CO))检测器的前方通过时和/或在搭载于列车上用于检测由驾驶员发出火灾信号的检测器触发的情况下，检测列车；检查由固定的检测器和/或由驾驶员发出的火灾信号；以及命令被检测列车以稳定火源和/或抑制火源进展的安全速度运行。
根据该方法，特别优选的是，在使列车以安全速度运行之后，
-命令驾驶员使列车停止在最近的灭火站内，
-从列车停止起，***在灭火站内检测火源位置并将灭火区自动配置在火源位置以及围绕火源确定的列车的长度上，
-根据远程或本地命令激活灭火站的灭火机构，
-总之，借助对火源或者初发火源或者表明列车上火灾火源开始的迹象的检测，本发明允许管理列车的运转，以避免火源在列车内迅速传播，允许到达集成在隧道内的灭火站，以便在检测出火灾后在该灭火站内非常迅速地处理火势，避免列车整体遭受火灾以及对隧道基础设施造成重大损失的任何危险。
附图说明
以下借助附图更详细地说明本发明，在附图中：
图1示意性示出根据本发明用于大长度铁路隧道内的列车防火的设施；
图2是配备有根据本发明的设施的一段隧道的示意性平面图；
图3是示出防火设施的实施的图2所示的一段隧道的示意图；
图4是配备有根据本发明防火设施的四个灭火站的具有两个运行隧道的一段隧道和一个检修隧道的示意性平面图。
具体实施方式
根据图1，本发明涉及一种用于大长度铁路隧道内的列车防火的设施，列车特别是例如运输重载卡车的循环列车之类的列车。铁路隧道由其轨道100表示，在轨道100上，列车TR或循环列车朝一定方向(箭头d)运行。该隧道100一般包括两个运行隧道100A、100B，即一对运行轨道，一个用于朝去方向运行且另一个用于朝回方向运行。该两个运行隧道一般与一个检修隧道100C相结合，流体管道和供电管道以及维修人员且必要时检修车辆通过检修隧道100C。
根据图2，检修隧道100C一般位于两个运行隧道100A、100B之间，并且检修隧道100C通过进入通道110和钻孔110a与两个运行隧道100A、100B连通。进入通道110同时允许进入运行隧道用于维修工作并且也充当应急出口，用于将停止列车上的乘客疏散到由检修隧道构成的安全区或者检修隧道可通达的保护区。进入通道110通常关闭用于隔离各运行隧道。
根据本发明的一般表示(图1)，每个运行隧道100根据其长度至少配备有列车或列车一部分的防火设施120；这些设施120出于安全考虑分布在各隧道100、100A、100B的线路上，以使被检测出火灾的列车TR0可以到达设施的工作部分20，在工作部分20内进行火灾处理(灭火)。如果由于停止距离太短而使被检测列车TR0不能停止在其遇到的第一工作部分20内，则被检测列车TR0根据后面描述的程序被引导到设施的随后的工作部分20。被检测出火灾的列车TR0的运行是通过遵守安全规程进行，同时以减慢的运行速度进行，该减慢的运行速度根据本发明被称为安全速度Vs，安全速度Vs抑制火源的扩展。这只是在接近设施的工作部分20时，在停止区ZA内列车TR0才会低于该安全速度Vs运行以便停止。
设施120总体包括：完全沿着隧道100(即运行隧道100A、100B的各方)设置的设备，搭载在列车TR内的设备，以及以隔开方式分布在隧道内的工作部分20；整体由控制中心30管理，在必要时，由分散控制所管理，这些分散控制所与各工作部分20或工作部分组相关联，并能够替代控制中心30负责本地控制。
控制中心30通常在隧道外部，与至少一个工作部分20、通常是运行隧道100A或100B的工作部分20的整体相结合，或者更一般地还有与运行隧道的整体即隧道100相结合。
更详细地，根据图1，设施包括：沿着铁路隧道内轨道分布的固定的检测器10的整体，这些固定的检测器10的各自位置是已知的；以及工作部分，其由灭火站20构成，在灭火站20之前朝列车的运行方向(箭头d)在上游是停止区ZA。列车TR被图示为在轨道上朝箭头(d)的方向运行。
隧道100配备有通风***，该通风***被控制用于管理隧道内的空气循环，以便控制烟雾流并保护人员安全。
灭火站20是一个隧道区，其长度(L)至少等于列车TR的长度或者在隧道100内运行的列车或循环列车的最大长度，以安全距离增加。灭火站20具有具体化的标记点P0，列车TR0在事故情况下应停止在该标记点P0。灭火站20配备有灭火设施21，灭火设施21由灭火装置22a、22b、22c形成，灭火装置22a、22b、22c例如是灭火液体高压雾化斜坡，灭火液体例如是压力水或者非压力水、化学试剂且产生水雾。可以使用水幕，水幕位于灭火站的前部，中央、后部。灭火设施21还在其整个长度上配备有检测器23，检测器23允许对列车上的火源位置进行准确定位并允许灭火装置21a、21b、21c被独立控制，以便处理列车着火部分和圈定部分。
设施120配备有对多个灭火站20公用的控制中心30。控制中心30与固定的检测器10、灭火站20的检测器23连接，用于接收由这些检测器发出的火灾信号S10、S23，将这些火灾信号在它们之间进行比较并与参考阈值或模型阈值进行比较，用于检查火灾或初发火灾的似可能性并控制在被检测列车TR0即火灾物体的上游和下游的列车运行，并还用于控制被检测列车TR0以便采取灭火对策。
控制中心30与灭火设施21连接，用于就在列车到达前首先控制灭火站20的准备，以使灭火站从列车停止在灭火站起就开始灭火作业。
控制中心30是这样对着火列车TR0的运行整体进行管理：借助于列车驾驶员控制列车运行速度Vc，将列车减慢到安全速度Vs。该速度Vs被确定在一个水准，使得火势不能扩展并只能慢慢传播，以使列车可以到达最近的灭火站20。
安全速度Vs是下限速度，列车TR0不应低于该下限速度运行，从而不会有助于火源的扩展。高于该安全速度Vs，火源就很有可能由循环风煽旺。低于该安全速度的情况也如此。安全速度是通过试验或通过建模来获得的。
应该减慢速度，因为应关闭抽气支道以避免烟雾从一个隧道移动到另一个隧道。
在进入灭火站20之前继续进行以安全速度Vs的运行，并且列车的停止是通过在停止区的减速阶段进行，用于从安全速度Vs变为零速度，即停止。列车运行的管理还考虑到在路线上的正常规定速度。尽管停止区ZA位于灭火站20的上游，然而停止区ZA实际上延伸到灭火站20内的列车停止点P0。
灭火站20还配备有本地控制所24，本地控制所24允许在事故情况下替代控制中心30或者用于在消防员的介入时直接管理现场灭火作业。
灭火站20内的列车TR0的状态除了由检测器23检查以外，还由摄像机25、特别是红外线摄像机检查，摄像机25将图像发送到控制中心30和/或直接或通过控制中心30发送到本地控制所21。
铁路隧道内的轨道配备的检测器10是火焰、烟雾或一氧化碳(CO)检测器。这些检测器还存在于灭火站20内。
在隧道的固定的检测器10和灭火站20的检测器23之间的信息传输联络是通过电缆且特别是总线进行。在控制中心30和列车TR之间的联络是通过无线电进行。
灭火设施21的灭火液体供给是由供给***26来确保，供给***26由储器、泵和水分配网上的分支构成。这些机构由圆圈示意性示出。
从设施120的非常简化的示意图来看，图1在其下部示出在灭火站20的上游的列车TR0的速度轮廓图；在检测出列车上的火灾(火焰、烟雾、一氧化碳(CO))之后，曲线示出从巡航速度Vc变为安全速度Vs，然后在以安全速度Vs运行并到达停止区ZA之后，减速到停止在灭火站20内。
以上部分所述的图2示出隧道100的一部分，隧道100包括两个用于朝相反方向运行的运行隧道100A、100B以及一个中间的检修隧道100C。
图2还示出隧道的该三部分之间的区间100D、100E。这些区间配备有工艺间，这些工艺间或是工艺间110或是钻孔110a，钻孔110a用于使隧道的拱形物通过并使与雾化斜坡22a、22b、22c连接的管道221a、221b、221c通过。
钻孔是在现有隧道内根据土木工程技术实施的。
图2所示的设施例子是引人关注的，因为该例子示出以位于隧道内的相同地点(里程标)的成对整体形式的两个灭火站20、20’的组合，这允许利用公用机构例如水分配网的分支260、供给泵261、收集管262简化灭火液体供给***26，收集管262通过电动阀263与管道221a、221b、221c连接，管道221a、221b、221c自身与斜坡222a、222b、222c连接。
灭火站20、20’还如上所述配置有检测器23和摄像机25，检测器23和摄像机25分布在灭火站的长度L上。
图3的示意图示出列车TR0的一例，列车TR0被检测出火灾且目前位于灭火站20内。检测器23已准确定位出卡车上发生的火源。控制中心已触发火源两端的斜坡22e和22c和火源对面的斜坡22d，以便将火势限制在缩短的轨道长度上。
图4示出图2的设施类型的设施的实例，其中，隧道100包括两个运行隧道100A、100B和一个检修隧道100C。
运行隧道100A、100B通过接轨站100F、100G连接，接轨站100F、100G允许使列车从一个运行隧道移动到另一个运行隧道，以便出于工作或其它原因封锁一段运行隧道。
两个运行隧道100A、100B在表示十公里或十五公里的一段轨道上各自配备有两个灭火站20。
运行隧道100A、100B和检修隧道100C通过进入通道130连接。工艺间带有标号110。
灭火站20是上述灭火站的结构，并且未示出沿着轨道安装在运行隧道内的检测器。
该图4还给出以米为单位的尺寸指示。
其它机构在该一般例中不再示出。
标号说明
10固定的检测器
20固定的灭火站
21灭火设施
22a、22b、22c雾化装置/斜坡
23火灾检测器
24控制所
25摄像机
30控制中心
40通风***
100隧道
100A、100B运行隧道
100C检修隧道
100D、100E区间
100F、100G接轨站
110工艺间
110a钻孔
120灭火设施
130进口/进入通道
221a、221b、221c管道的通过
TR列车
TR0被检测列车
ZA停止区
Vc巡航速度
Vs安全速度
d列车运行方向
P0标记点
S10、S23火灾信号
L列车TR的长度

Claims (9)

1.一种用于大长度铁路隧道内列车防火的设施，其特征在于，所述设施包括：
A-沿着隧道(100)安装的固定的火灾检测器(10)的整体和搭载在列车(TR)内的检测器的整体，
B-至少一个固定的灭火站(20)，其安装在所述隧道内在至少等于列车(TR0)的长度的长度(L)上并包括灭火设备(21)，所述灭火设备(21)具有灭火液体雾化装置(22)，这些装置(22)被分别控制并分布在所述灭火站(20)的长度上，和
沿着所述灭火站(20)安装的火灾检测器(23)的整体，其用于检测列车上的火源位置，
C-列车停止区(ZA)，其在所述灭火站(20)的上游，在所述列车停止区(ZA)内，被检测列车(TR0)减速直到其零速度，以便停止在所述灭火站(20)内的准确位置(P0)，
D-控制中心(30)，其与所述隧道的固定的(火焰、烟雾、一氧化碳(CO))检测器(10)连接，并与所述灭火站的(温度)检测器(20)连接，用于接收火灾信号(S10、S23)，以便：
-通过参照接收到的所述信号(S10、S23)检查火灾信息，
-命令列车从其巡航速度(Vc)减速到减慢的安全速度(Vs)，
-命令列车停止在遇到的最近的灭火站内。驾驶员从列车进入所述停车区(ZA)起启用列车停止顺序，以使所述列车(TR0)停止在所述灭火站(20)内的限定位置(P0)，
-检测在所述列车(TR0)上的火源位置并将所述灭火液体雾化装置(21)自动配置在火源区和所述灭火站(20)内的圈定区。喷洒触发由所述控制中心的控制器从列车停止起进行控制。
2.如权利要求1所述的设施，在隧道配备有通风***的情况下，其特征在于，所述控制中心(30)作用于所述通风***(40)，以便对在被检测列车(TR0)的上游和下游的空气流进行管理。
3.如权利要求1所述的设施，其特征在于，灭火液体是压力水，在必要时，是灭火剂，所述灭火液体以水雾形式在火源区和所述灭火站内的所述圈定区进行雾化；可以通过远程或本地控制触发水幕，所述水幕中有一个位于列车前部，另有一个位于列车后部，第三个位于灭火站的中央。
4.如权利要求1所述的设施，其特征在于，所述灭火站配备有多个灭火液体雾化斜坡，每个斜坡属于一个灭火装置，被分开控制，以便仅在火源区和火灾圈定区进行灭火液体雾化。
5.如权利要求1所述的设施，其特征在于，所述灭火站(20)配备有火灾定位***，所述火灾定位***包括检测器(23)和摄像机(25)，确保对列车内的火源位置进行检测并通过摄像机特别是红外线摄像机提供火源图像。
6.如权利要求1所述的设施，其特征在于，所述隧道(100)包括两个用于使列车朝一个方向运行和朝另一个方向运行的运行隧道(100A、100B)，所述两个运行隧道各自大致在相同地点配备有一个灭火站(20)；另外，不管所述各运行隧道内的列车运行方向如何，都可以使用所述灭火站。
7.如权利要求1所述的设施，其特征在于，所述设施包括靠近灭火站(20)的人工分散控制所(24)，所述人工分散控制所(24)用于通过人工介入直接负责灭火***的控制。
8.一种用于大长度铁路隧道内列车防火的方法，其特征在于，所述方法包括：
-当列车从火灾(火焰、烟雾、一氧化碳(CO))检测器的前方通过时检测所述列车，
-在检测到列车上的火灾的情况下，检查所发送的火灾信号，
-命令被检测列车的驾驶员以稳定火源的安全速度运行。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法包括：
-在使列车以安全速度运行之后，命令驾驶员使所述列车停止在遇到的第一灭火站内，
-***在所述列车停止后在所述灭火站内检测火源位置并自动配置待喷洒区，
-控制器激活预配置区的灭火站的灭火机构。
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