一種雙燃料機(jī)車的安全保障系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于軌道交通領(lǐng)域技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種雙燃料機(jī)車的安全保障系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]本公司生產(chǎn)制造的雙燃料機(jī)車樣車是國內(nèi)首次采用以甲烷氣體為動(dòng)力的機(jī)車，目前國內(nèi)外還沒有相關(guān)雙燃料機(jī)車安全保障系統(tǒng)控制策略技術(shù)。
[0003]雙燃料機(jī)車使用的燃料之一為可燃性很強(qiáng)的天然氣，因此對機(jī)車的安全性防護(hù)非常必要，本控制策略目的就是通過檢測和防止LNG/CNG機(jī)車上LNG/CNG在儲存、氣化、傳輸過程中的泄露，從而保證機(jī)車能正常安全的行駛，保證司乘人員的人身安全。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種雙燃料機(jī)車的安全保障系統(tǒng)，所述雙燃料機(jī)車包括LNG罐、發(fā)動(dòng)機(jī)、輔變柜、動(dòng)力室，至少一個(gè)通過LNG氣管路與LNG罐體連接的充液電磁閥、充液按鈕、設(shè)置于LNG罐內(nèi)的電容式液位計(jì)、壓力傳感器、液位傳感器、供液切斷閥、緊急切斷閥、機(jī)車微機(jī)、至少一個(gè)車體通風(fēng)機(jī)、防爆車體通風(fēng)機(jī)、甲烷探測主機(jī)、若干甲烷傳感器、氣化器、安全閥、進(jìn)氣電磁閥、放散閥、逆變電源、蓄電池；其連接關(guān)系為:
壓力傳感器、液位傳感器均與機(jī)車微機(jī)連接；
電容式液位計(jì)與機(jī)車微機(jī)、緊急切斷閥連接；LNG罐通過甲烷氣管路與緊急切斷閥連接;
LNG罐與供液切斷閥、氣化器通過LNG管路順次連接，氣化器、安全閥、進(jìn)氣電磁閥、放散閥、發(fā)動(dòng)機(jī)通過甲烷氣管路順次連接；
車體通風(fēng)機(jī)與機(jī)車微機(jī)、輔變柜連接；防爆車體通風(fēng)機(jī)與機(jī)車微機(jī)、甲烷探測主機(jī)、逆變電源輸出端連接，逆變電源輸入端連接蓄電池；
甲烷傳感器分布于機(jī)車上，各個(gè)甲烷傳感器與甲烷探測主機(jī)連接；車體通風(fēng)機(jī)與防爆車體通風(fēng)機(jī)安裝于機(jī)車的動(dòng)力室。
[0005]所述充液按鈕用于控制LNG罐體的充液，當(dāng)按下充液按鈕時(shí)，機(jī)車微機(jī)能夠控制充液電磁閥對LNG罐體進(jìn)行充液。
[0006]所述充液電磁閥用于向LNG罐充液。
[0007]所述壓力傳感器、液位傳感器用于向機(jī)車微機(jī)傳送LNG罐內(nèi)的壓力信號和液位信號;
所述電容式液位計(jì)用于檢測LNG罐體內(nèi)的壓力是否超過最高限；
所述緊急切斷閥用于在LNG罐體內(nèi)的壓力超過最高限時(shí)，在電容式液位計(jì)的控制下進(jìn)行排氣。
[0008]各個(gè)甲烷傳感器用于檢測其所在位置的甲烷泄露濃度，并將檢測結(jié)果傳送給甲烷探測主機(jī)。
[0009]甲烷探測主機(jī)用于根據(jù)甲烷泄露濃度的不同，進(jìn)行不同的報(bào)警，并能夠自動(dòng)驅(qū)動(dòng)防爆車體通風(fēng)機(jī)工作，并在檢測到甲烷泄露濃度超過低限報(bào)警值，禁止機(jī)車啟機(jī)。
[0010]機(jī)車微機(jī)用于控制充液電磁閥、充液切斷閥、進(jìn)氣電磁閥、放散閥的通斷，在甲烷泄露濃度異常時(shí)進(jìn)行報(bào)警并記錄，還可在機(jī)車運(yùn)行過程中輸出緊急停機(jī)信號使發(fā)動(dòng)機(jī)緊急停機(jī)，在甲烷泄露濃度超過低限報(bào)警值時(shí)限制機(jī)車啟動(dòng)接觸器閉合。
[0011]所述逆變電源用于將蓄電池的直流電逆變后向防爆車體通風(fēng)機(jī)、甲烷探測主機(jī)供電；車體通風(fēng)機(jī)與防爆車體通風(fēng)機(jī)用于進(jìn)行通風(fēng)換氣。
[0012]進(jìn)一步的，所述蓄電池為DC110V蓄電池，所述逆變電源為DC110V/AC (220V, 380V)逆變電源。
[0013]進(jìn)一步的，還包括火災(zāi)報(bào)警主機(jī)、若干分布在機(jī)車上的溫度傳感器，溫度傳感器與火災(zāi)報(bào)警主機(jī)通信連接。
[0014]進(jìn)一步的，還包括若干報(bào)警燈，所述報(bào)警燈與甲烷探測主機(jī)連接。
[0015]進(jìn)一步的，所述甲烷探測主機(jī)設(shè)置有顯示屏，用于進(jìn)行甲烷泄露地點(diǎn)的顯示。
[0016]進(jìn)一步的，車體通風(fēng)機(jī)具有兩個(gè)。
[0017]進(jìn)一步的，具有兩個(gè)充液電磁閥，分別為與LNG罐體底部連接的底部充液電磁閥、與LNG罐體頂部連接的頂部充液電磁閥。
[0018]進(jìn)一步的，還包括若干分布在機(jī)車上的溫度傳感器、火災(zāi)報(bào)警主機(jī)，溫度傳感器與火災(zāi)報(bào)警主機(jī)連接。
[0019]進(jìn)一步的，還包括手動(dòng)排空閥，位于安全閥與進(jìn)氣電磁閥之間，所述手動(dòng)排空閥用于手動(dòng)將氣化器后到發(fā)動(dòng)機(jī)前的甲烷氣管路內(nèi)殘余的甲烷氣體排入大氣。
[0020]進(jìn)一步的，所述機(jī)車微機(jī)還對甲烷管路氣化后的的氣體溫度進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)?shù)陀谧畹蜏囟戎禃r(shí)判斷為氣化器能力不足，控制機(jī)車立刻退出雙燃料模式。
[0021]進(jìn)一步的，最低溫度值為-10 °C。
[0022]本發(fā)明的有益效果為:
1.在所有以LNG或CNG為燃料或燃料之一的機(jī)車上均可使用本安全保障系統(tǒng)技術(shù)。
[0023]2.通過控制策略將機(jī)車上危險(xiǎn)區(qū)域、危險(xiǎn)時(shí)間減至最小，以降低可能影響機(jī)車、人員和設(shè)備安全的潛在風(fēng)險(xiǎn)。
[0024]3.通過控制爆炸性氣體的排放來防止爆炸性、可燃性氣體濃度的意外累積，減少氣體泄露的可能性，將氣體燃料有關(guān)危害發(fā)生的概率和影響限制至最低。
[0025]5.設(shè)有適當(dāng)?shù)目刂?、?bào)警、監(jiān)測、切斷和氣體探測策略，確保氣體燃料系統(tǒng)安全、可靠運(yùn)行。
[0026]6.可在機(jī)車發(fā)生非正常運(yùn)行情況時(shí)，如故障卸載、停機(jī)后對氣體管路內(nèi)甲烷進(jìn)行安全排放，避免機(jī)車內(nèi)發(fā)生燃爆事故。
[0027]7.可在機(jī)車氣化器能力不足、甲烷液體進(jìn)入氣管路時(shí)，控制機(jī)車立刻退出雙燃料模式，關(guān)斷供液切斷閥，避免氣管路凍裂造成LNG/CNG泄露事故。
[0028]因此按照本發(fā)明對雙燃料機(jī)車進(jìn)行安全保障控制，能很大程度上提高了雙燃料機(jī)車的運(yùn)用安全性。
【附圖說明】
[0029]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]本發(fā)明所述雙燃料機(jī)車包括LNG罐、電氣間、發(fā)動(dòng)機(jī)間、動(dòng)力室、冷卻間、罐車、輔變柜、啟動(dòng)接觸器及其他應(yīng)有的設(shè)備。
[0031]如圖1所示，本發(fā)明所述系統(tǒng)所包括LNG罐、至少一個(gè)通過LNG氣管路與LNG罐體連接的充液電磁閥、充液按鈕、設(shè)置于LNG罐內(nèi)的電容式液位計(jì)、壓力傳感器、液位傳感器、供液切斷閥、緊急切斷閥、機(jī)車微機(jī)、至少一個(gè)車體通風(fēng)機(jī)、防爆車體通風(fēng)機(jī)、甲烷探測主機(jī)、若干甲烷傳感器、氣化器、安全閥、進(jìn)氣電磁閥、放散閥、逆變電源、蓄電池。
[0032]各部分的連接關(guān)系為:
壓力傳感器、液位傳感器均與機(jī)車微機(jī)連接；
電容式液位計(jì)與機(jī)車微機(jī)、緊急切斷閥連接。LNG罐通過甲烷氣管路與緊急切斷閥連接。LNG罐與供液切斷閥、氣化器通過LNG管路順次連接，氣化器、安全閥、進(jìn)氣電磁閥、放散閥、發(fā)動(dòng)機(jī)通過甲烷氣管路順次連接。
[0033]車體通風(fēng)機(jī)與機(jī)車微機(jī)、輔變柜連接。
[0034]防爆車體通風(fēng)機(jī)與機(jī)車微機(jī)、逆變電源輸出端通信連接，逆變電源輸入端連接蓄電池。
[0035]甲烷探測主機(jī)輸入端連接逆變電源、各個(gè)甲烷傳感器，輸出端與各個(gè)報(bào)警燈、防爆車體通風(fēng)機(jī)連接。
[0036]甲烷傳感器分布于機(jī)車上，一般為電氣間和/或發(fā)動(dòng)機(jī)間和/或冷卻間和/或罐車，或者其他容易產(chǎn)生甲烷泄露的地方。
[0037]車體通風(fēng)機(jī)與防爆車體通風(fēng)機(jī)安裝于機(jī)車的動(dòng)力室。
[0038]進(jìn)一步的，所述蓄電池為DC110V蓄電池。所述逆變電源為DC110V/AC(220V, 380V)逆變電源。
[0039]進(jìn)一步的，還包括若干報(bào)警燈，所述報(bào)警燈與甲烷探測主機(jī)連接。本實(shí)施例報(bào)警燈為3個(gè)。
[0040]進(jìn)一步的，車體通風(fēng)機(jī)具有兩個(gè)，能起到更好的通風(fēng)作用。
[0041]更優(yōu)選的，還包括手動(dòng)排空閥，位于安全閥與進(jìn)氣電磁閥之間。
[0042]各部分的作用為:
充液按鈕用于控制LNG罐體的充液，當(dāng)按下充液按鈕時(shí)，機(jī)車微機(jī)能夠控制充液電磁閥對LNG罐體進(jìn)行充液。
[0043]充液電磁閥用于向LNG罐充液。
[0044]壓力傳感器、液位傳感器向機(jī)車微機(jī)傳送LNG罐內(nèi)的壓力信號和液位信號。
[0045]電容式液位計(jì)用于檢測LNG罐體內(nèi)的壓力是否超過最高限。
[0046]緊急切斷閥用于在LNG罐體內(nèi)的壓力超過最高限的情況下進(jìn)行排氣。
[0047]各個(gè)甲烷傳感器用于檢測所在位置的甲烷泄露濃度，并將檢測結(jié)果傳送給甲烷探測主