CN104941091A - 风力发电机组智能消防控制器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种风力发电机组智能消防控制器，其特征在于，包括：风机主控系统、CPU处理模块、逻辑模块、控制模块、电磁阀输出模块、烟雾传感器输入采集模块、火焰探测器输入采集模块、压力检测模块、故障检测模块、电源稳压模块、铅酸蓄电池、外部电源输入模块、故障信号输出模块、预警信号输出模块、灭火信号输出模块以及远程启动输入模块。烟雾传感器输入采集模块、火焰探测器输入采集模块、压力检测模块、故障检测模块和远程启动输入模块连接到CPU处理模块。通过给风力发电机组加装烟雾传感器和火焰探测器，通过控制器实时获取传感器状态，从而实现对风力发电机组的火情状态进行监控，最终提供消防，确保风机稳定可靠运行。

Description

风力发电机组智能消防控制器

技术领域

本发明涉及一种消防控制器，更具体地说，涉及一种风力发电机组智能消防控制器。

背景技术

风力发电机组是风力发电中关键的组成部分，然而风力发电机组却存在诸多火灾诱因，分别来自变压器、变频柜、电容器和制动器等。多数变压器事故发生，主要是由于变压器触点松动。触点松动会产生电弧，使金属熔化滴落到绝缘体上，会产生火灾。在变频柜中，电气元器件老化，电气接头松动或氧化造成电弧，会引起火灾。电容器的自愈过程、过热、断路故障以及老化损坏都可能会引起火灾。制动器隐患大小取决于制动区域受污染程度高低，其中最危险的情况发生在紧急制动。若产生火灾而不及时进行消防控制，不仅仅会造成设备损毁和机组停机，带来很大的经济损失，还会造成环境污染，甚至会造成人员伤亡。

因此，现有技术亟待有很大的进步。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述的缺陷，提供一种风力发电机组智能消防控制器，包括：风机主控系统、CPU处理模块、逻辑模块、控制模块、电磁阀输出模块、烟雾传感器输入采集模块、火焰探测器输入采集模块、压力检测模块、故障检测模块、电源稳压模块、铅酸蓄电池、外部电源输入模块、故障信号输出模块、预警信号输出模块、灭火信号输出模块以及远程启动输入模块。烟雾传感器输入采集模块、火焰探测器输入采集模块、压力检测模块、故障检测模块和远程启动输入模块连接到CPU处理模块，CPU处理模块连接到故障信号输出模块、预警信号输出模块、灭火信号输出模块和控制模块。其中烟雾传感器输入采集模块和火焰探测器输入采集模块同时也连接于逻辑模块。逻辑模块和控制模块连接到电磁阀输出模块。铅酸蓄电池和外部电源输入模块通过电源稳压模块提供其余模块所需电源。

其中，铅酸蓄电池和外部电源输入模块经电源稳压模块转换提供所述风力发电机组智能消防控制器工作所需电源电压，压力检测模块检测到氮气瓶压力不足或者故障检测模块检测到所述风力发电机组智能消防控制器异常时，将故障信号传送给CPU处理模块进行处理，确认后经故障信号输出模块输出给风机主控系统；烟雾传感器输入采集模块和火焰探测器输入采集模块分别将采集信号输入到CPU处理模块和逻辑模块，CPU处理模块经处理再输入到控制模块，风机主控系统通过远程启动输入模块远程强制启动电磁阀进行消防动作。

在本发明所述的风力发电机组智能消防控制器中，所述风机主控系统进一步包括数据采集和监控系统，可以对现场的设备进行监视和控制，以实现数据采集、测量、参数调节以及各类信号报警等功能。在本发明所述的风力发电机组智能消防控制器中，所述CPU处理模块采用基于Cortex-M3核的控制器，采用Tail-Chaining中断处理，完全基于硬件进行中断处理，实时性高。

在本发明所述的风力发电机组智能消防控制器中，所述控制模块烟雾传感器输入采集模块采用18V稳压电路和分压电路来完成烟雾传感器状态获取。

在本发明所述的风力发电机组智能消防控制器中，所述火焰探测器输入采集模块采用18V稳压电路和分压电路来完成火焰探测器状态获取。

在本发明所述的风力发电机组智能消防控制器中，所述故障信号输出模块干触点输出，正常工作状态下常开触点闭合，当出现异常状况时，常闭触点闭合，为系统掉电、系统供电电压异常、电池电压异常、烟雾传感器和火焰探测器输入异常、氮气瓶压力异常以及电磁阀电阻异常提供故障输出。

在本发明所述的风力发电机组智能消防控制器中，所述灭火信号输出模块在烟雾传感器信号或火焰探测器信号其中任何一个信号有效时，就会输出预警信号给风机主控系统，作为配合视频监控系统动作的关键信号。

在本发明所述的风力发电机组智能消防控制器中，所述预警信号输出模块在烟雾传感器信号或火焰探测器信号其中任何一个信号有效时，就会输出预警信号给风机主控系统，作为配合视频监控系统动作的关键信号。

在本发明所述的风力发电机组智能消防控制器中，所述逻辑模块通过硬件电路形式实现功能，其中主要采用比较器电路来实现烟雾传感器信号和火焰探测器信号的采集和处理，配合控制模块共同完成对外部消防设备的驱动。

实施本发明的风力发电机组智能消防控制器，具有以下有益效果：通过给风力发电机组加装烟雾传感器和火焰探测器，通过控制器实时获取传感器状态，从而实现对风力发电机组的火情状态进行监控，最终提供消防，确保风机稳定可靠运行，具备抗电磁干扰耐低温，能适应风机这种恶劣环境；具备故障自诊断功能，能实时检测控制器运行状态，某一部件出现故障，会判断确定且输出故障信号，并提醒检修人员尽快处理；控制器设置有两级报警功能，能尽早地探测到火灾并进行预警；控制器设置有逻辑模块和控制单元，两者串联运行，有效防止误触发，增加系统可靠性；控制器还具备与风机主控系统进行实时有效互相通信功能，可实现远程监控功能。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明风力发电机组智能消防控制器的第一实施例的模块示意图。

具体实施方式

请参阅图1，为本发明风力发电机组智能消防控制器的第一实施例的模块示意图。如图1所示，在本发明第一实施例提供的风力发电机组智能消防控制器中，至少包括，风机主控系统、CPU处理模块、逻辑模块、控制模块、电磁阀输出模块、烟雾传感器输入采集模块、火焰探测器输入采集模块、压力检测模块、故障检测模块、电源稳压模块、铅酸蓄电池、外部电源输入模块、故障信号输出模块、预警信号输出模块、灭火信号输出模块以及远程启动输入模块。烟雾传感器输入采集模块、火焰探测器输入采集模块、压力检测模块、故障检测模块和远程启动输入模块连接到CPU处理模块，CPU处理模块连接到故障信号输出模块、预警信号输出模块、灭火信号输出模块和控制模块。其中烟雾传感器输入采集模块和火焰探测器输入采集模块同时也连接于逻辑模块。逻辑模块和控制模块连接到电磁阀输出模块。铅酸蓄电池和外部电源输入模块通过电源稳压模块提供其余模块所需电源。

其中，铅酸蓄电池和外部电源输入模块经电源稳压模块转换提供所述风力发电机组智能消防控制器工作所需电源电压，压力检测模块检测到氮气瓶压力不足或者故障检测模块检测到所述风力发电机组智能消防控制器异常时，将故障信号传送给CPU处理模块进行处理，确认后经故障信号输出模块输出给风机主控系统；烟雾传感器输入采集模块和火焰探测器输入采集模块分别将采集信号输入到CPU处理模块和逻辑模块，CPU处理模块经处理再输入到控制模块，只有逻辑模块和控制模块都获得驱动电磁阀输出信号时，两者才能一同通过电磁阀输出模块进行电磁阀动作。当烟雾传感器输入采集模块和火焰探测器输入采集模块中有任何一个模块采集到有效信号时，CPU处理模块就会通过预警信号输出模块输出预警信号；当烟雾传感器输入采集模块和火焰探测器输入采集模块中两路都有采集到有效信号时，CPU处理模块就会通过灭火信号输出模块输出灭火信号给风机主控系统。风机主控系统可通过远程启动输入模块远程强制启动电磁阀进行消防动作。

所述风机主控系统进一步包括数据采集和监控系统，对现场的设备进行监视和控制，以实现数据采集、测量、参数调节以及信号报警功能。

所述CPU处理模块采用基于Cortex-M3核的控制器，采用Tail-Chaining中断处理。

所述控制模块烟雾传感器输入采集模块采用18V稳压电路和分压电路来完成烟雾传感器状态获取。

所述火焰探测器输入采集模块采用18V稳压电路和分压电路来完成火焰探测器状态获取。

所述故障信号输出模块干触点输出，正常工作状态下常开触点闭合，当出现异常状况时，常闭触点闭合，为系统掉电、系统供电电压异常、电池电压异常、烟雾传感器和火焰探测器输入异常、氮气瓶压力异常以及电磁阀电阻异常提供故障输出。

所述灭火信号输出模块在烟雾传感器信号和火焰探测器信号同时有效时会输出灭火信号通知风机主控系统，同时作为现场施工人员撤离的提醒信号。

所述预警信号输出模块在烟雾传感器信号或火焰探测器信号其中任何一个信号有效时，就会输出预警信号给风机主控系统，作为配合视频监控系统动作的关键信号。

所述逻辑模块通过采用比较器电路来实现烟雾传感器信号和火焰探测器信号的采集和处理，配合控制模块共同完成对外部消防设备的驱动。

本发明的突出之处在于风力发电机组智能消防控制器具备24伏外部输入直流电和12伏铅酸蓄电池两种供电方式，且这两种供电方式并联运行。两种方式同时存在时默认24伏外部输入供电；若外部供电故障，自动切换到12V电池供电；有一组直流24伏端口，供某些外接用电设备使用；有一个主开关，用于控制电磁阀工作的24伏电源通断作用；有一个故障信号输出，一个预警信号输出以及一个灭火信号输出，这些信号连接到风机主控系统，提供实时状态反馈；提供一路氮气瓶压力检测，以确保灭火剂顺利喷发；提供一路烟感传感器输入和一路火焰探测器输入，监测整个风力发电机组的火情状态；具备一路远程启动端口，可通过风机主控系统进行远程启动消防动作；具备自动消防功能，根据两路传感器进行自动消防动作；具备铅酸蓄电池自动充放电功能，确保电池处于良好状态。

本发明通过以上第一实施例的设计，可以做到通过给风力发电机组加装烟雾传感器和火焰探测器，通过控制器实时获取传感器状态，从而实现对风力发电机组的火情状态进行监控，最终提供消防，确保风机稳定可靠运行，具备抗电磁干扰耐低温，能适应风机这种恶劣环境；具备故障自诊断功能，能实时检测控制器运行状态，某一部件出现故障，会判断确定且输出故障信号，并提醒检修人员尽快处理；控制器设置有两级报警功能，能尽早地探测到火灾并进行预警；控制器设置有逻辑模块和控制单元，两者串联运行，有效防止误触发，增加系统可靠性；控制器还具备与风机主控系统进行实时有效互相通信功能，可实现远程监控功能。

本发明是根据特定实施例进行描述的，但本领域的技术人员应明白在不脱离本发明范围时，可进行各种变化和等同替换。此外，为适应本发明技术的特定场合，可对本发明进行诸多修改而不脱离其保护范围。因此，本发明并不限于在此公开的特定实施例，而包括所有落入到权利要求保护范围的实施例。

Claims (9)

1.一种风力发电机组智能消防控制器，其特征在于，包括：风机主控系统、CPU处理模块、逻辑模块、控制模块、电磁阀输出模块、烟雾传感器输入采集模块、火焰探测器输入采集模块、压力检测模块、故障检测模块、电源稳压模块、铅酸蓄电池、外部电源输入模块、故障信号输出模块、预警信号输出模块、灭火信号输出模块以及远程启动输入模块。烟雾传感器输入采集模块、火焰探测器输入采集模块、压力检测模块、故障检测模块和远程启动输入模块连接到CPU处理模块，CPU处理模块连接到故障信号输出模块、预警信号输出模块、灭火信号输出模块和控制模块。其中烟雾传感器输入采集模块和火焰探测器输入采集模块同时也连接于逻辑模块。逻辑模块和控制模块连接到电磁阀输出模块。铅酸蓄电池和外部电源输入模块通过电源稳压模块提供其余模块所需电源；

其中，铅酸蓄电池和外部电源输入模块经电源稳压模块转换提供所述风力发电机组智能消防控制器工作所需电源电压，压力检测模块检测到氮气瓶压力不足或者故障检测模块检测到所述风力发电机组智能消防控制器异常时，将故障信号传送给CPU处理模块进行处理，确认后经故障信号输出模块输出给风机主控系统；烟雾传感器输入采集模块和火焰探测器输入采集模块分别将采集信号输入到CPU处理模块和逻辑模块，CPU处理模块经处理再输入到控制模块，风机主控系统通过远程启动输入模块远程强制启动电磁阀输出模块进行消防动作。

2.根据权利要求1所述的风力发电机组智能消防控制器，其特征在于，所述风机主控系统进一步包括数据采集和监控系统，对现场的设备进行监视和控制，以实现数据采集、测量、参数调节以及信号报警功能。

3.根据权利要求1所述的风力发电机组智能消防控制器，其特征在于，所述CPU处理模块采用基于Cortex-M3核的控制器，采用Tail-Chaining中断处理。

4.根据权利要求1所述的风力发电机组智能消防控制器，其特征在于，所述控制模块烟雾传感器输入采集模块采用18V稳压电路和分压电路来完成烟雾传感器状态获取。

5.根据权利要求1所述的风力发电机组智能消防控制器，其特征在于，所述火焰探测器输入采集模块采用18V稳压电路和分压电路来完成火焰探测器状态获取。

6.根据权利要求1所述的风力发电机组智能消防控制器，其特征在于，所述故障信号输出模块干触点输出，正常工作状态下常开触点闭合，当出现异常状况时，常闭触点闭合，为系统掉电、系统供电电压异常、电池电压异常、烟雾传感器和火焰探测器输入异常、氮气瓶压力异常以及电磁阀电阻异常提供故障输出。

7.根据权利要求1所述的风力发电机组智能消防控制器，其特征在于，所述灭火信号输出模块在烟雾传感器信号和火焰探测器信号同时有效时会输出灭火信号通知风机主控系统，同时作为现场施工人员撤离的提醒信号。

8.根据权利要求1所述的风力发电机组智能消防控制器，其特征在于，所述预警信号输出模块在烟雾传感器信号或火焰探测器信号其中任何一个信号有效时，就会输出预警信号给风机主控系统，作为配合视频监控系统动作的关键信号。

9.根据权利要求1至8任一项所述的风力发电机组智能消防控制器，其特征在于，所述逻辑模块通过采用比较器电路来实现烟雾传感器信号和火焰探测器信号的采集和处理，配合控制模块共同完成对外部消防设备的驱动。