CN110624194A - 一种基于泛在电力物联网的变电站的智能灭火控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种一种基于泛在电力物联网的变电站的智能灭火控制方法，其特征是根据测量仪测量来的数据，控制板控制喷头进行控制火情作业，其控制过程包括以下步骤：S1：测量仪获取火场信息，确定可燃物准确位置；S2：依据火场信息对可燃物进行分级；S3：控制板控制喷头对可燃物实施精准灭火作业。本发明提供一种可以对可燃物进行分级且能按照分级进行灭火，可以对可燃物进行精准定位从而进行精准灭火的一种基于泛在电力物联网的变电站的智能灭火控制方法。
Description
技术领域
本发明涉及消防领域，尤其是涉及一种基于泛在电力物联网的变电站的智能灭火控制方法。
背景技术
目前的喷头多是在发生火灾时进行范围灭火，在发生火灾时对整个火场都进行灭火剂的喷洒作业，不能做到对可燃物的精准定位，对可燃物进行分级，有针对性的实施精准灭火，中国专利公开号CN106943700A，公开日2017年07月14日，发明创造的名称为一种旋转喷头式泡沫-水雨淋系统的安全控制方法，该申请案包括：当没有火情发生时，中控室实时监测各设备仪表读数，对不在正常范围内的仪表参数发出报警并自动调整；当有火情发生时，探测器检测到信号传递给逻辑控制器，逻辑控制器发出警报并自动启动泡沫-水雨淋系统进行灭火；逻辑控制器根据内置参数判断火灾是否扑灭，如若扑灭火灾则关闭泡沫-水雨淋系统，否则继续提示系统打泡沫，直至扑灭火灾。该方案没有对可燃物进行精准的定位，也没有对可燃物进行分级，危害较大的可燃物对火场的影响大，如果危害较大的可燃物不能优先扑灭的话会造成较大损失，而且对火灾的扑灭造成较大困难，所以要对危害较大的可燃物先进行灭火作业，而该申请案没有做到这一点。
发明内容
本发明是为了克服现有技术的不能对可燃物进行分级且不能按照分级进行灭火，不能对可燃物进行精准定位从而进行精准灭火的问题，提供一种可以对可燃物进行分级且能按照分级进行灭火，可以对可燃物进行精准定位从而进行精准灭火的一种基于泛在电力物联网的变电站的智能灭火控制方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于泛在电力物联网的变电站的智能灭火控制方法，控制板控制喷头进行控制火情作业，其控制过程包括以下步骤：
S1、测量仪获取火场信息，确定可燃物准确位置；
S2、依据火场信息对可燃物进行分级；
S3、控制板控制喷头对可燃物实施精准灭火作业。根据测量仪测量来的数据，交由控制板进行分析，从而确定可燃物的具体位置，有了可燃物的具体位置，就可以把灭火剂准确的覆盖到可燃物上面，这就可以快速对火情进行扑灭，可以提高对可燃物的灭火效率，相比于大范围喷洒灭火剂，这样对可燃物精准喷射灭火剂还可以加强对可燃物的灭火强度，取得较好的灭火效果，使得灭火剂的利用效率更高。对可燃物进行分级后，可以对等级较高的可燃物进行优先精准灭火，因为等级较高的可燃物的危害性更高，损害更大，对火情的发展起到决定性作用，如果不把优先等级较高的可燃物扑灭的话，那对整个火情的的控制是不利的。
作为优选，所述S1步骤包括以下步骤：
S11：测量仪获取各个可燃物的红外线和紫外线的信息；
S12：根据可燃物的红外线和紫外线的信息确定可燃物准确位置。红外线具有较强的烟雾穿透能力强，而一般火灾都会有烟雾的产生，用红外线就可以增加对烟雾的穿透性，来获取需要的信息，发热物体可以辐射出红外线,一般的低温物体通常不会辐射紫外线。只有火焰既辐射出只有火焰既辐射出紫外线,又辐射出红外线，所以要增加对紫外线信息的获取，这样对可燃物的位置和等级的判断都是有利的，含碳物质燃烧发出的辐射在波长为4.3um与热物体辐射的红外线具有明显的区分。
作为优选，所述S11步骤包括以下步骤：
获取火场的红外线强度信息和含碳物质燃烧产生的红外线强度；
获取火场的紫外线强度信息。红外强度高一般会认为有高温物体或者红外发射仪，在判断红外线高的同时又判断紫外线强度，就可以减少误判，含碳物质燃烧产生的红外线的波长与热物体辐射的红外线具有明显的区分。
作为优选，所述S12步骤包括以下步骤：
S121：设置红外阈值和紫外阈值；
S122：红外线强度高于红外阈值同时紫外线强度高于紫外阈值的地方标记为燃烧区，含碳物质燃烧产生的红外线强度高于红外阈值就把该处标记为燃烧区；
S123：燃烧区的下部标记为可燃物，并存储。能检测到红外线和紫外线的部位都是燃烧区，燃烧区的下部就是可燃物，所以可燃物的具体位置就能找到了。如果紫外线探测出现问题，单靠含碳物质燃烧产生的红外线就能确定燃烧物的位置，不需要再靠紫外线来增加判据，所以增加了冗余度，使得可兼容性增加。
作为优选，所述S2步骤包括以下步骤：
S21：设置第一温度阈值、第二温度阈值、第三温度阈值和四温度阈值；
S22：依据火场各个燃烧区辐射出来的红外线强度信息获取各个燃烧区最高；
S23：依据各个燃烧区的最高温度对可燃物进行分级。针对可燃物进行分级，就可以对优先级别高的可燃物进行先行灭火，因为优先级别高的可燃物的危害大，先行把这样的可燃物扑灭就可以较大程度上降低火灾的损失，同时也阻延火情的蔓延，对可燃物分级有助于集中调集灭火剂对较高优先级的可燃物进行灭火，使得较高优先级的可燃物的灭火强度的到增强。
作为优选，所述S23步骤分级过程如下：
燃烧区温度高于第一温度阈值标记为第一优先级；
燃烧区温度高于第二温度阈值低于第一温度阈值标记为第二优先级；
燃烧区温度高于第三温度阈值低于第二温度阈值标记为第三优先级；
燃烧区温度高于第四温度阈值低于第三温度阈值标记为第四优先级；
燃烧区温度低于第四温度阈值标记为第五优先级。一般火灾由含碳可燃物引起的较多，在火灾发生过程中，火场中往往会有含碳可燃物，这些含碳可燃物就会加入到燃烧中，因为含碳物质在我们日常生活中的使用是必不可少的，所以这是火灾损失大和难以控制的原因，所以含碳可燃物燃烧是危害程度大，在评级的时候把含碳可燃物的级别提高。
作为优选，所述S3步骤中控制板控制喷头把灭火剂有顺序的精准喷到可燃物上面。控制板通过控制喷头的运动，根据调整喷头的位置，然后喷出灭火剂把灭火剂精准喷覆到可燃物上面，就可以通过这样的精准灭火作业使得选定的可燃物的火情被扑灭。
作为优选，所述S3步骤中控制板控制喷头按照优先级顺序对可燃物进行精准灭火作业，先对优先级高的可燃物进行精准灭火作业，然后再对优先级低的可燃物进行精准灭火作业。因为优先级高的可燃物的危害大，所以要对优先级高的可燃物进行优先灭火，优先级低的可燃物等优先级高的可燃物被扑灭后再进行灭火。
作为优选，所述S3步骤中的控制板根据可燃物的具体位置，控制板控制喷头调整喷口位置和喷口大小，使得灭火剂从喷头喷出后能完全覆盖在可燃物上面，可燃物与喷口距离超出喷口大小最小调节阈值时，喷口按最小喷口大小喷出灭火剂。控制板控制喷头调整喷口位置可以让喷口转到一个合适的位置和角度，在这个位置上可以将喷出的灭火剂覆盖到可燃物上面，控制板控制喷头调整喷口大小，可以对灭火剂的覆盖面积有一个调整，使得灭火剂能够完全覆盖在可燃物上面，同时使得灭火剂的分布更加集中，使得灭火效果更好。
因此，本发明具有如下有益效果：(1)根据火场的紫红外线信息可以确定可燃物位置；(2)对可燃物进行的危害性分级；(3)能对危害性较高的可燃物进行优先灭火。
附图说明
图1是本发明的一种结构示意图
图2是本发明的一种喷头与可燃物的分布示意图
图中：1.测量仪，2.控制板，3.喷头。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。
实施例：一种基于泛在电力物联网的变电站的智能灭火控制方法，下面结合如图2所示的喷头与可燃物的分布示意图对本发明作进一步说明，控制过程包括以下步骤：
S1：测量仪获取火场信息，确定可燃物准确位置；
S11：测量仪获取各个可燃物的红外线和紫外线的信息；红外线具有较强的烟雾穿透能力强，发热物体可以辐射出红外线，一般的低温物体通常不会辐射紫外线。只有火焰既辐射出只有火焰既辐射出紫外线，又辐射出红外线。
获取火场的红外线强度信息和含碳物质燃烧产生的红外线强度；在火情的初期测量仪获取各个可燃物的红外线、温度和紫外线的信息，检测到1号可燃区范围内的红外线功率密度为5325w/m2，波长为4.3nm的红外线功率密度为117w/m2，检测到2号可燃区范围内的红外线功率密度为4326w/m2，波长为4.3nm的红外线功率密度为97w/m2，检测到3号可燃区范围内的红外线功率密度为3546w/m2，波长为4.3nm的红外线功率密度为76w/m2，检测到1号可燃区范围内的红外线功率密度为2136w/m2，波长为4.3nm的红外线功率密度为54w/m2。
获取火场的紫外线强度信息。红外强度高一般会认为有高温物体或者红外发射仪，在判断红外线高的同时又判断紫外线强度，就可以减少误判。检测到1号可燃区范围内的紫外线功率密度为6318μw/cm2，检测到2号可燃区范围内的紫外线功率密度为5739μw/cm2，检测到3号可燃区范围内的紫外线功率密度为4278μw/cm2，检测到4号可燃区范围内的紫外线功率密度为3189μw/cm2。
S12：根据可燃物的红外线和紫外线的信息确定可燃物准确位置。
S121：设置红外阈值和紫外阈值；红外阈值设为2000w/m2，波长为4.3nm的红外线的红外阈值设为45w/m2，紫外阈值设为3500μw/cm2。
S122：红外线强度高于红外阈值同时紫外线强度高于紫外阈值的地方标记为燃烧区，含碳物质燃烧产生的红外线强度高于红外阈值就把该处标记为燃烧区；检测到1号可燃区范围内的紫外线功率密度超出紫外阈值3500μw/cm2，同时波长为4.3nm的红外线功率密度超出红外阈值50w/m2，所以1号区域标记为可燃区；检测到2号可燃区范围内的紫外线功率密度超出紫外阈值3500μw/cm2，同时波长为4.3nm的红外线功率密度超出红外阈值50w/m2，所以2号区域标记为可燃区，可燃区下部标记为2号可燃物；检测到3号可燃区范围内的紫外线功率密度超出紫外阈值3500μw/cm2，同时波长为4.3nm的红外线功率密度超出红外阈值50w/m2，所以3号区域标记为可燃区，可燃区下部标记为3号可燃物；检测到4号可燃区范围内的波长为4.3nm的红外线功率密度超出红外阈值50w/m2，所以4号区域标记为可燃区。
S123：燃烧区的下部标记为可燃物，并存储。能检测到红外线和紫外线的部位都是燃烧区，燃烧区的下部就是可燃物，所以可燃物的具体位置就能找到了。因为初期火情的范围还不大，火焰大致都是自下向上的燃烧趋势，所以在可燃区的下部就是燃烧的物体。1号区域标记的可燃区下部标记为1号可燃物，2号区域标记的可燃区下部标记为2号可燃物，3号区域标记的可燃区下部标记为3号可燃物，4号区域标记的可燃区下部标记为4号可燃物，通过测量仪就可以检测到1号可燃物在喷头东偏南8°，俯角为15°，距离喷头距离8米，2号可燃物在喷头南偏西23°，俯角为18°，距离喷头距离7.6米，3号可燃物在喷头南偏西8°，俯角为54°，距离喷头距离4.5米，4号可燃物在喷头北偏西13°，俯角为67°，距离喷头距离3.6米。
S2、依据火场各个可燃物的辐射出来的电磁波强度信息对可燃物进行分级。对可燃物进行划分级，以便后续进行重点火情的控制。
S21：设置第一温度阈值、第二温度阈值、第三温度阈值和四温度阈值；第一温度阈值设为1000°，第二温度阈值设为850°，第三温度阈值设为700°，第四温度阈值设为550°
S22：依据火场各个燃烧区辐射出来的红外线强度信息获取各个燃烧区最高温度；通过检测到1号区域、2号区域、3号区域和4号区域的红外线辐射，控制板计算得出1号区域、2号区域、3号区域和4号区域的最高温度分别为1037°、893°、745°和649°。
S23：依据各个燃烧区的最高温度对可燃物进行分级。针对可燃物进行分级，就可以对优先级别高的可燃物进行先行灭火。
燃烧区最高温度高于第一温度阈值标记为第一优先级；1号区域的最高温度为1037°，高于第一阈值温度1000°，所以1号可燃物标记为第一优先级。
燃烧区最高温度高于第二温度阈值低于第一温度阈值标记为第二优先级；2号区域的最高温度为893°，低于第一阈值温度1000°，高于第二阈值温度850°，所以2号可燃物标记为第二优先级。
燃烧区最高温度高于第三温度阈值低于第二温度阈值标记为第三优先级；3号区域的最高温度为745°，低于第二阈值温度850°，高于第三阈值温度700°，所以3号可燃物标记为第三优先级。
燃烧区最高温度高于第四温度阈值低于第三温度阈值标记为第四优先级；4号区域的最高温度为645°，低于第三阈值温度700°，高于第四阈值温度550°，所以四号可燃物标记为第四优先级。
燃烧区最高温度低于第四温度阈值标记为第五优先级。如果还有区域最高温度低于第四阈值温度550°，就把该区域的可燃物标记为第五优先级。
S3：控制板控制喷头把灭火剂有顺序的精准喷到可燃物上面。控制板通过控制喷头的运动，根据调整喷头的位置，然后喷出灭火剂把灭火剂精准喷覆到可燃物上面，就可以通过这样的精准灭火作业使得选定的可燃物的火情被扑灭。控制板对可燃物按优先级高低进行排序为1号可燃物、2号可燃物、3号可燃物和4号可燃物，所以控制板控制喷头先对1号可燃物进行精准灭火作业，控制板控制喷头根据可燃物的具体位置，控制板控制喷口转动，使得喷出灭火剂的抛物线所在平面能包含1号可燃物中心位置，根据1号可燃物的位置，因为喷头以最小口径喷出灭火剂的最小覆盖范围是距离喷头水平距离5米，1号可燃物与喷头之间的水平距离超过5米，所以喷头以最小口径喷出灭火剂，对1号可燃物进行灭火作业，测量仪检测到1号可燃物熄灭后开始对2号可燃物进行灭火作业。根据2号可燃物的位置，因为喷头以最小口径喷出灭火剂的最小覆盖范围是距离喷头水平距离5米，2号可燃物与喷头之间的水平距离超过5米，所以喷头以最小口径喷出灭火剂，对2号可燃物进行灭火作业，测量仪检测到2号可燃物熄灭后开始对3号可燃物进行灭火作业。根据3号可燃物的位置，因为喷头以最小口径喷出灭火剂的最小覆盖范围是距离喷头水平距离5米，3号可燃物与喷头之间的水平距离不超过5米，所以喷头调节喷头口径，让灭火剂完全覆盖3号可燃物，对3号可燃物进行灭火作业，测量仪检测到3号可燃物熄灭后开始对4号可燃物进行灭火作业。根据4号可燃物的位置，因为喷头以最小口径喷出灭火剂的最小覆盖范围是距离喷头水平距离5米，4号可燃物与喷头之间的水平距离不超过5米，所以喷头调节喷头口径，让灭火剂完全覆盖4号可燃物，对3号可燃物进行灭火作业，测量仪检测到3号可燃物熄灭后结束灭火作业。
Claims (9)
1.一种基于泛在电力物联网的变电站的智能灭火控制方法，其特征是根据测量仪（1）测量来的数据，控制板（2）控制喷头（3）进行控制火情作业，其控制过程包括以下步骤：
S1：测量仪获取火场信息，确定可燃物准确位置；
S2：依据火场信息对可燃物进行分级；
S3：控制板控制喷头对可燃物实施精准灭火作业。
2.根据权利要求1所述的一种基于泛在电力物联网的变电站的智能灭火控制方法，其特征是S1步骤包括以下步骤：
S11：测量仪获取各个可燃物的红外线和紫外线的信息；
S12：根据可燃物的红外线和紫外线的信息确定可燃物准确位置。
3.根据权利要求2所述的一种基于泛在电力物联网的变电站的智能灭火控制方法，其特征是S11步骤包括以下步骤：
获取火场的红外线强度信息和含碳物质燃烧产生的红外线强度；
获取火场的紫外线强度信息。
4.根据权利要求2所述的一种基于泛在电力物联网的变电站的智能灭火控制方法，其特征是S12步骤包括以下步骤：
S121：设置红外阈值和紫外阈值；
S122：红外线强度高于红外阈值同时紫外线强度高于紫外阈值的地方标记为燃烧区，含碳物质燃烧产生的红外线强度高于红外阈值就把该处标记为燃烧区；
S123：燃烧区的下部标记为可燃物，并存储。
5.根据权利要求1所述的一种基于泛在电力物联网的变电站的智能灭火控制方法，其特征是S2步骤包括以下步骤：
S21：设置第一温度阈值、第二温度阈值、第三温度阈值和四温度阈值；
S22：依据火场各个燃烧区辐射出来的红外线强度信息获取各个燃烧区最高温度；
S23：依据各个燃烧区的最高温度对可燃物进行分级。
6.根据权利要求5所述的一种基于泛在电力物联网的变电站的智能灭火控制方法，其特征是S23步骤中分级过程如下：
燃烧区温度高于第一温度阈值标记为第一优先级；
燃烧区温度高于第二温度阈值低于第一温度阈值标记为第二优先级；
燃烧区温度高于第三温度阈值低于第二温度阈值标记为第三优先级；
燃烧区温度高于第四温度阈值低于第三温度阈值标记为第四优先级；
燃烧区温度低于第四温度阈值标记为第五优先级。
7.根据权利要求1所述的一种基于泛在电力物联网的变电站的智能灭火控制方法，其特征是S3步骤中控制板控制喷头把灭火剂有顺序的精准喷到可燃物上面。
8.根据权利要求7所述的一种基于泛在电力物联网的变电站的智能灭火控制方法，其特征是S3步骤中的灭火剂有顺序的喷到可燃物上面通过面过程实现，控制板控制喷头按照优先级顺序对可燃物进行精准灭火作业，先对优先级高的可燃物进行精准灭火作业，然后再对优先级低的可燃物进行精准灭火作业。
9.根据权利要求7所述的一种基于泛在电力物联网的变电站的智能灭火控制方法，其特征是S3步骤中灭火剂实现精准的喷到可燃物上面是通过以下过程，控制板根据可燃物的具体位置，控制板控制喷头调整喷口位置和喷口大小，使得灭火剂从喷头喷出后能完全覆盖在可燃物上面，可燃物与喷口距离超出喷口大小最小调节阈值时，喷口按最小喷口大小喷出灭火剂。
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- 2019-07-15 CN CN201910637539.0A patent/CN110624194B/zh active Active
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