CN102183939A - 一种变电站室内环境安全智能控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变电站室内环境安全智能控制系统，其包括环境控制系统，以及安装在变电站室内并与环境控制系统相连接的新风系统、自动排水子系统、防火隔爆子系统、安全预警系统和若干传感器。本系统具有远程通信和监控功能，在越来越多的变电站无人化管理的时代，利用本系统，相关人员更方便容易的查询相应变电站的环境信息，并能在第一时间接收到各种异常情况的告警信号，及时做出处理措施。

Description

一种变电站室内环境安全智能控制系统

 

技术领域

本发明涉及环境控制领域，具体是一种变电站室内环境安全智能控制系统。

技术背景

随着国民经济发展，各种用地需求快速提高，特别在寸土寸金的城市中，土地的稀缺正迫使变电站等很多特殊事业建筑转移到紧凑的室内甚至地下。然而封闭空间内的高温，潮湿，浸水，灰尘堆集，毒气聚集，氧气稀薄…等等诸多问题使变电站的设备正常运行和工作人员安全受到极大的威胁，爬电，闪络，人员中毒，高温停机，进水等等安全隐患时有发生。环境因数成为了变电站乃至电力系统的一个重量级安全杀手，安全事故，责任重大，为了保护国家财产和人员生命的安全，必须彻底解决室内变电站的环境问题。

目前变电站绝大部分场合还依然使用空调或大型风机抽风强排的方式通风散热，既达不到预期效果，解决不了环境问题，又浪费大量能源，特别是在夏季，室内温度过高往往造成设备故障、跳闸断电等事故。为了通风散热，配备了轴流风机，并采用了空调来辅助降温。但空调给变电所降温造成了通风不畅和设备凝露，为解决通风和凝露问题又不得不开启风机、加热棒或除湿机。但是风机的开启造成了空调损耗的加大和大量灰尘的进入，并且温度的骤降导致设备的凝露，为解决设备凝露问题又不得不开启加热棒或除湿机，这种反复的投资，设备间相互抵消和损耗，功能单一，效率低下，造成了很大的能源损耗却也不能完全解决问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种节能、有效，不会产生有毒气体的堆积和设备凝露现象的变电站室内环境安全智能控制系统。

本发明所述的变电站室内环境安全智能控制系统，其包括环境控制系统，以及安装在变电站室内并与环境控制系统相连接的新风系统、自动排水子系统、防火隔爆子系统、安全预警系统和若干传感器。

所述若干传感器包括温度传感器、湿度传感器、浸水传感器、烟气传感器、红外传感器和六氟化硫传感器。

在变电站室内设有与外界相通的有毒气体泄流孔，在有毒气体泄流孔处安装有辅助排风系统以及语音提示系统。

本发明以中央处理器（CPU）数字化控制能全面解决变电站室内环境问题的智能控制系统，能跟据各个环境数据综合生成最优控制策略，使室内所有环境数据达到所需要求，和谐融洽的满足设备运行和人员安全的需要。而且检测到任何异常环境数据后都会启动有效的应对措施，无需人工干预，彻底避免了由于积灰，潮湿，进水，毒气，缺氧等环境问题带来的各种电力安全事故，保障了电力财产和工作人员的安全。

该系统颠覆了原封闭环境中通风散热的传统模式，采用独创的可控弱气流对流散热技术，不仅提高了散热效率，节能效果显著。还为解决防尘、防潮、降噪等环境问题提供了前提条件。辅以其它专项技术把影响变电所的诸多环境控制需求通过中央处理器进行整合和平衡，一体化解决通风换气、散热、防凝露、无噪滤尘、事故排烟、故障报警等诸多环境问题与需求，将设备的运行环境调整到与设备运行特性相匹配的最佳状态，优化和改善了变电所设备所处环境的小气候，为设备营造一个干燥、洁净、温度适宜的均衡、稳定的运行环境，显著改善变电站电气设备的运行条件，降低电气设备故障概率，实现设备故障、缺陷的事先预防和主动防御。其有毒气体检测、预警及排出功能还可有效降低工作人员的安全风险，其综合效能是传统措施所无法比拟的。对于提高安全生产水平和供电可靠性具有重要意义。

本系统具有远程通信和监控功能，在越来越多的变电站无人化管理的时代，利用本系统，相关人员更方便容易的查询相应变电站的环境信息，并能在第一时间接收到各种异常情况的告警信号，及时做出处理措施。

附图说明

图1是本发明的系统组成框图，

图2是本发明各子系统在变电站室内的安装示意图。

具体实施方式

如图1和图2，本发明的变电站室内环境安全智能控制系统，其主要包括环境控制系统，以及安装在变电站室内并与环境控制系统相连接的新风系统2、自动排水子系统、防火隔爆子系统7、安全预警系统、语音提示系统5和一系列传感器。如图2，各传感器及子系统安装在变电站室内对应位置，传感器包括温度传感器6、湿度传感器9、浸水传感器、烟气传感器4、红外传感器1和六氟化硫传感器3。在变电站室内设有与外界相通的有毒气体泄流孔，在有毒气体泄流孔处安装有辅助排风系统8。

该系统在变电站箱体上设计有进出风口，使用时将箱体进风口与墙体进风口相连，箱体进风通道有专门的过滤单元，室外新风经过过滤洁净后进入室内，箱体中间装有风机，风机通过消声通道连接出风口，根据温度传感器或其他环境因数的数据分析控制风机的运转功率，将安全环境所需的洁净新风送进室内，调节出风口气流导向片引导气流按照预先设计的气流通道经过墙体出风口溢出室外，从而实现了室内室外的最优策略通风。

系统进风风量的大小由系统根据室内环境需要经CPU采集和处理分析所有环境数据决定的，高度智能，以最低能耗保证室内环境达到安全运行的需要，大幅度降低了电能消耗。

一、主要子系统的介绍。

1、 新风系统

选用德国高性能静音风机和高品质工业变频器，支持系统常年不间断运行。通过控制系统采集到各种环境测量指标，等通过处理器运算，应用预先设定的控制策略，调节风机运行速率，把室内环境控制在一个合理水平。新风系统中安装有过滤装置，过滤空气中的尘埃颗粒，保证进入室内的空气洁净。

2、 辅助排风系统

除了主风机送入新风以外，系统另外可选安装一个辅助小型排风扇，安装在有毒气体泄流孔处，在室内有毒气体聚集到警戒浓度以上时，将启动辅助排风，有效地排出有毒气体。

3、自动排水系统

系统可选安装自动排水泵，检测到浸水时，在立即发出手机短消息预警的同时，启动排水泵运行。有效避免暴雨过后工作人员来不及赶到现场进行人工排水的现状。

4、防火隔爆系统

采用公司自行设计生产的全自动防火防爆隔断，当系统检测到火情征兆，室内发生爆炸时，相关防火防爆阀自动关闭，故障恢复后自动开启。

5、 安全预警系统

在检测氧气浓度低于安全边界以下，或者有毒气体浓度高于安全边界以上，或者检测到设备冒烟、明火、阴燃等情况，或者水位高于预警线，甚至检测到子系统故障等，预警系统都将通过通讯手段，准确实时地发出预警信息。

6、语音提示系统

系统安装了高稳定性红外人体探测器，在工作人员进入室内时，系统将通过安装在进门附近的音箱语音播报一次当前状态。如果发生氧气浓度不足或者检测到有毒气体时将会提醒用户注意安全操作风险。

二、本发明的系统特点：

全球气温上升，人类生存环境日益严峻的今天，节能减排已成为一种必然趋势和潮流。作为电力系统内部率先应用超低耗节能新技术，则意义更为重大。已有应用的实测表明，与现有传统通风降温设备相比，平均耗电量可下降达85%以上。突出的节能效果主要来自于以下几个方面：

1、研究和实践表明，保持较高的空气温度可以加大空气的湿容量，提高设备运行环境的干燥度。因此，智能环控系统并不追求环境温度的最低化，而是通过调节，使设备在一个可以承受的温度值范围内实现热平衡。

2、计算分析表明，物体的散热量是温升的函数，而与风量、流速没有直接关系，因此可最大限度地利用空气的自然对流；

3、通过气流的有效控制和组织，提高了设备的散热效率，减少了紊流和涡流的负面影响及能量损耗；

4、根据外部环境气温和设备负荷波动性的特点，自动根据散热需要控制风机启动和出力、避免了传统风机在温度较低时的无谓损耗；

5、          采用低功率、高效低噪的变频风机技术。

Claims (4)

1.一种变电站室内环境安全智能控制系统，其特征在于包括环境控制系统，以及安装在变电站室内并与环境控制系统相连接的新风系统、自动排水子系统、防火隔爆子系统、安全预警系统和若干传感器。

2.根据权利要求1所述的变电站室内环境安全智能控制系统，其特征在于所述若干传感器包括温度传感器、湿度传感器、浸水传感器、烟气传感器、红外传感器和六氟化硫传感器。

3.根据权利要求1或2所述的变电站室内环境安全智能控制系统，其特征在于在变电站室内设有与外界相通的有毒气体泄流孔，在有毒气体泄流孔处安装有辅助排风系统。

4.根据权利要求1或2所述的变电站室内环境安全智能控制系统，其特征在于在变电站室内设有语音提示系统。

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