车载灭火系统原位测试及评估方法研究

现代车辆随着对安全性要求的提高, 一般都设计有自动灭火系统,特别是一些在高危环境下工作的特种车辆,灭火系统担负着熄灭车辆动力室及乘员室火警,抑制二次爆炸,减少车辆损失,保护成员安全的重要功能。以往传统的灭火系统测试方法是把灭火控制盒从车体上拆解下来,在试验台上,通过激励电路,模拟各种火警状况, 并通过信号采集电路测试其响应方式以判断是否性能良好。该方法虽能全面有效的测试控制盒逻辑功能,并定位设备电路板级故障,但必须拆件检测,耗时较长,仅适应于大修级别测试, 无法满足现场短时测试的需求。如要提高测试速度,必须实施不解体测试,此时各传感器及灭火瓶均与控制盒相连,灭火瓶为耗损类部件,一旦模拟火警,将引爆灭火瓶,造成设备损耗。因此, 我们无法通过系统的实际工作过程来试验其好坏, 如何在线测试这类设备的性能一直是车辆防护性能测试的难点。

本文针对现场级测试的需要, 设计一种灭火系统在线测试方案。在无需引爆灭火瓶的情况下,实现灭火系统功能测试及性能评估。
 

2 总体方案

灭火系统一般由灭火控制盒、火焰传感器、灭火瓶和风扇继电控制盒等部分组成,其处于工作状态时,一旦发生火警,控制盒控制各执行机构实施灭火。为避开系统整体测试带来的灭火瓶损耗问题,可采用单独小信号激励,分别对其各组成部分实施测试。测试原理如图1 所示。

测试时可在控制盒与传感器及执行机构接口处安插检测节点,设计相应的激励信号,逐一对控制盒、传感器、执行机构的功能实施测试,如果各部分完好且连接电缆没有发生断路,则可断定系统功能正常。

图1 灭火系统测试原理图
 

3 系统子部件测试的实现

3.1 控制盒测试

控制盒测试时,首先需采用多路选择开关断开执行机构,之后可设计相应的弱激励电路,并测试响应信号的输出。如图2 所示,测控主机可通过适配器与灭火控制盒相连。

图2 控制盒测试方案

适配器内设计有工况激励模块、信号采集模块以及相应的调理电路。其中工况激励模块主要完成实车上各种火警工作状况的模拟;工况采集模块主要用来采集控制盒在不同工况下的输出;调理电路完成各测控信号与工控机I/O 接口卡的信号转换。

测试时, 测控主机通过调理电路控制火警激励电路产生虚拟火警,控制盒检测到火警后将引爆虚拟灭火瓶,控制灭火逻辑,整个灭火过程由工况采集电路采集,经调理模块进入测控主机,测控主机通过逻辑判断,定位控制盒故障,并进行必要的人机交互。