CN110639146B - 一种电控箱自主灭火系统及具有该系统的电控箱 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供了一种电控箱自主灭火系统及具有该系统的电控箱，该种电控箱自主灭火系统包括电气安全监测模块、电源模块、警示模块、以及控制模块，该种电控箱自主灭火系统还包括防御中心，所述防御中心包括：主控MCU、防御电源模块、安全检测模块、以及灭火模块。本申请实施例还提供了一种具有自由灭火系统的电控箱。本申请的电控箱自主灭火系统及具有该系统的电控箱能够对电控箱进行可靠的监控，并在灭火时执行可靠的灭火任务，降低火灾时对电控柜内电子器件的损坏。
Description
技术领域
本申请涉及电控箱的自主灭火系统技术领域，具体是一种电控箱自主灭火系统。本申请还涉及一种具有自主灭火系统的电控箱。
背景技术
电控箱是按电气接线要求将开关设备、测量仪表、保护电器和辅助设备组装在封闭或半封闭金属柜中或屏幅上，其布置应满足电力系统正常运行的要求，便于检修，不危及人身及周围设备的安全的控制箱。
现有技术中的电控箱，需要工作人员定期对其内部器件的电气性能进行检测维护，避免电控箱内的器件电气性能存在安全隐患，导致电气火灾的发生。另一方面，现有技术还存在电控箱的自主灭火系统，其通过自主灭火系统对电控箱内的火灾进行扑灭，但是，由于自主灭火系统需要与电控箱联动安装，而作为一种电子器件的结构，其本身具有电气火灾的安全隐患，容易出现由于自主灭火系统本身出现电气安全问题导致无法对电控柜内的火灾进行有效扑灭的问题，可靠性低。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本申请的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本申请的技术目的在于解决上述问题，提供了一种电控箱自主灭火系统，其能通过电气安全监测模块对电控箱内的电气安全进行监测，并通过安全检测模块对防御中心进行安全检测，确保电控箱的自动灭火系统稳定运行，能够在电控箱出现电气安全危险时，能够及时地作出灭火动作，提高电控箱自主灭火系统的可靠性。本申请还提供了一种具有自主灭火系统的电控箱。
为实现上述技术目的，本发明公开了一种电控箱自主灭火系统，包括电气安全监测模块、电源模块、警示模块、以及控制模块，所述电气安全监测模块、所述电源模块、所述警示模块分别与所述控制模块电性连接，该种电控箱自主灭火系统还包括防御中心，所述防御中心包括：主控MCU，与所述警示模块电性连接，可触发所述警示模块发出警示；防御电源模块，与所述主控MCU电性连接，用于为所述主控MCU的运行供电；安全检测模块，与所述防御电源模块用于对所述防御中心的电气性能进行实时监测，与所述主控MCU电性连接，用于通过所述主控MCU触发所述警示模块对所述防御中心的电气性能进行显示或警报；以及灭火模块，与所述主控MCU电性连接，用于电控箱内的扑灭火情。
基于上述结构，通过安全检测模块对防御电源模块进行实时检测，避免防御电源模块由于长期不使用导致的电气性能下降、进而导致的在需要执行灭火任务时防御电源模块无法有效供电的问题，提高电控箱自主灭火系统的可靠性。
优选地，所述安全检测模块包括分别与所述主控MCU电性连接的电阻检测单元、电流检测单元、电压检测单元、温度检测单元。
优选地，所述安全检测模块还包括：通讯单元，用于数据通信；性能监控单元，所述性能监控单元通过所述通讯单元与所述主控MCU信号连接，用于根据所述电阻检测单元、所述电流检测单元、所述电压检测单元检测到的电阻、电流、电压参数计算所述防御中心的损耗率p，所述损耗率
其中，R1为所述防御电源模块的阻抗，I1为所述防御电源模块的阻抗电流，U0为所述防御电源模块的额定电压。
基于上述安全检测模块的结构，通过性能监控单元对防御中心的损耗率进行计算，能够将防御中心的损耗率通过通过单元传送至主控MCU，便于工作人员对防御中心的损耗率进行检查，提高防御中心安全检测的可靠性。
优选地，所述安全检测模块还包括与所述性能监控单元电性连接的分析单元，所述分析单元用于根据损耗率p生成所述防御中心的损耗率监测表。
作为本申请的一种优选地技术方案，所述所述分析单元用于根据损耗率p生成所述防御中心的损耗率监测表具体包括：通过主控MCU设定损耗率p的计算间隔时间t；所述性能监控单元每间隔时间t进行一次损耗率p的计算；以间隔时间t为坐标X轴、以损耗率p的数值为坐标Y轴建立坐标系，并将每个间隔时间t内计算得到的损耗率p填充进入坐标系，生成损耗率监测表。
基于上述优选地技术方案，通过主控MCU对间隔时间t地设定，例如间隔时间t可以是10min或30min或1h或6h或12h等，能够对各种组成元件使用寿命、产品质量等不同的防御中心进行区别性能监测，能够提高防御中心安全检测的可靠性，与此同时，在大数据的基础上建立的坐标系，具有更高的可靠性。
优选地，所述防御中心还包括：设定模块，与所述主控MCU电性连接，用于预先设定所述警示模块的警示规则，所述警示规则包括触发警示的数据条件以及相应的处理；比对模块，与所述主控MCU电性连接，用于将触发警示的数据条件与所述电气安全监测模块、所述性能监控单元、所述分析单元生成的数据进行比对。
优选地，所述灭火模块包括：判断单元，与所述主控MCU电性连接，用于根据所述警示模块的显示或警报内容进行火情判断；响应单元，与所述判断单元电性连接，用于根据所述判断单元的判断结果执行对应的灭火机制，所述灭火机制包括释放至少两种灭火效果不同的灭火介质。
基于上述灭火模块的结构，通过判断单元对电控箱内的火情进行判断，并反馈至响应单元执行对应的灭火机制，实现了灭火模块能够根据火情大小进行适度的灭火处理，避免为了具有良好灭火效果而使自主灭火系统搭载强力灭火剂，造成的由于灭火介质滥用导致电控箱内电子器件损坏的问题。
优选地，所述电气安全监测模块包括分别与所述控制模块电性连接的电阻监测单元、电流监测单元、电压监测单元、温度监测单元、以及断电控制单元，所述断电控制单元与所述电源模块电性连接用于切断所述电源模块的电源输出。
优选地，所述温度监测单元通过切换开关与所述防御电源模块电性连接，用于在所述电源模块切断输出后通过所述防御电源模块供电；所述判断单元与所述温度监测单元通讯连接，用于在所述灭火机制开始执行后，所述判断单元继续获取火情数据。
基于上述电气安全监测模块的结构，通过防御电源模块在电源模块断电后判断单元进行供电，使判断单元能够持续对火情数据进行获取，提高自主灭火系统对火情数据获取的可靠性，并能够根据火情数据对火情进行适合的灭火机制的执行，降低灭火任务对电控箱内电子器件的破坏。
基于同一发明构思，本申请还公开了一种具有自主灭火系统的电控箱，包括上述任意一项所述的电控箱自主灭火系统，还包括主箱体、副箱体、以及设置于所述副箱体内的灭火器件，所述主箱体与所述副箱体间设置有绝缘防火层，所述灭火器件的输出端口穿过所述绝缘防火层进入所述主箱体；所述电气安全监测模块、所述电源模块、所述警示模块、以及所述控制模块均设置于所述主箱体内，所述防御中心设置于所述副箱体内。
基于上述电控箱的结构，通过主箱体和副箱体的设置，使防御中心与主箱体进行分离，能够对防御中心进行充分的保护，避免防御中心在电控箱发生火情时受到火灾的干扰，提高电控箱自主灭火的可靠性。
优选地，所述灭火器件至少包括一个二氧化碳灭火器、和一个超细干粉灭火器，所述二氧化碳灭火器、所述超细干粉灭火器受响应单元控制开启或关闭。
根据本申请的电控箱自主灭火系统及具有该系统的电控箱，通过电气安全监测模块对电控箱内的电气安全进行监测，并通过安全检测模块对防御中心进行安全检测，确保电控箱的自动灭火系统稳定运行，提高自主灭火系统的可靠性。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请实施例一种电控箱自主灭火系统的系统框图；
图2为本申请实施例一种具有自主灭火系统的电控柜的结构示意图；
附图标记说明：
1-主箱体，2-副箱体，3-灭火器件，31-二氧化碳灭火器、32-超细干粉灭火器，4-绝缘防火层。
具体实施方式
以下将以图式揭露本申请的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本申请。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。
实施例：参考图1所示的一种电控箱自主灭火系统，包括电气安全监测模块、电源模块、警示模块、以及控制模块，电气安全监测模块、电源模块、警示模块分别与控制模块电性连接。在本实施例中，电源模块以现有技术为基础，警示模块可以是现有技术中的报警器或视屏报警器，控制模块可以是现有技术中的单片机或PLC控制器,。电气安全监测模块可以是现有技术中的电气火灾安全检测传感器组件，例如温度传感器、烟雾传感器等。
该种电控箱自主灭火系统还包括防御中心，防御中心包括：主控MCU，与警示模块电性连接，可触发警示模块发出警示；防御电源模块，与主控MCU电性连接，用于为主控MCU的运行供电；安全检测模块，与防御电源模块用于对防御中心的电气性能进行实时监测，与主控MCU电性连接，用于通过主控MCU触发警示模块对防御中心的电气性能进行显示或警报；以及灭火模块，与主控MCU电性连接，用于电控箱内的扑灭火情。
基于上述结构，通过安全检测模块对防御电源模块进行实时检测，避免防御电源模块由于长期不使用导致的电气性能下降、进而导致的在需要执行灭火任务时防御电源模块无法有效供电的问题，提高电控箱自主灭火系统的可靠性。
在本实施例中，安全检测模块包括分别与主控MCU电性连接的电阻检测单元、电流检测单元、电压检测单元、温度检测单元。电阻检测单元、电流检测单元、电压检测单元、温度检测单元分别为现有技术中的电阻传感器、电流传感器、电压传感器、温度传感器。电阻传感器、电流传感器、电压传感器、温度传感器分别对防御中心的电阻、电流、电压以及防御中心的环境温度进行检测，并将检测到的数据传输至主控MCU。
优选地，安全检测模块还包括：通讯单元，用于数据通信；性能监控单元，性能监控单元通过通讯单元与主控MCU信号连接，用于根据电阻检测单元、电流检测单元、电压检测单元检测到的电阻、电流、电压参数计算防御中心的损耗率p，损耗率
其中，R1为防御电源模块的阻抗，I1为防御电源模块的阻抗电流，U0为防御电源模块的额定电压。通讯单元可以是现有技术中的RS485通讯模组或RS232通讯模组。
基于上述安全检测模块的结构，通过性能监控单元对防御中心的损耗率进行计算，能够将防御中心的损耗率通过通过单元传送至主控MCU，便于工作人员对防御中心的损耗率进行检查，提高防御中心安全检测的可靠性。
安全检测模块还包括与性能监控单元电性连接的分析单元，分析单元用于根据损耗率p生成防御中心的损耗率监测表。分析单元是以现有技术为基础的一种曲线生成结构，生成的防御中心损耗率监测表便于对防御中心进行实时监控。
作为本申请的一种优选地技术方案，分析单元用于根据损耗率p生成防御中心的损耗率监测表具体包括：通过主控MCU设定损耗率p的计算间隔时间t；性能监控单元每间隔时间t进行一次损耗率p的计算；以间隔时间t为坐标X轴、以损耗率p的数值为坐标Y轴建立坐标系，并将每个间隔时间t内计算得到的损耗率p填充进入坐标系，生成损耗率监测表。损耗率p折射出防御电源模块的电源损耗，根据电源损耗的变化曲线能够获取到防雨电源模块是否处于正常的放电状态，便于监测防御电源模块损坏导致的异常放电问题。
基于上述优选地技术方案，通过主控MCU对间隔时间t地设定，例如间隔时间t可以是10min或30min或1h或6h或12h等，能够对各种组成元件使用寿命、产品质量等不同的防御中心进行区别性能监测，能够提高防御中心安全检测的可靠性，与此同时，在大数据的基础上建立的坐标系，具有更高的可靠性。
防御中心还包括：设定模块，与主控MCU电性连接，用于预先设定警示模块的警示规则，警示规则包括触发警示的数据条件以及相应的处理；比对模块，与主控MCU电性连接，用于将触发警示的数据条件与电气安全监测模块、性能监控单元、分析单元生成的数据进行比对。设定模块可以为主控MCU搭载的外设输入单元，通过设定单元和主控MCU能够对防御中心的工作进行设定。比对单元可以是现有技术中的任意一种搭载有比对数据串程序的芯片，通过比对单元能够对主控防御中心的数据进行比对。当电气安全监测模块、性能监控单元、分析单元生成的数据中的任意一项超过警示的数据条件阈值时，警示模块即作出相应的警报动作。例如，当性能监控单元检测到电压数值超出警示模块中的数据条件时，警示模块在显示屏上显示电压超值的警示标语。
作为本实施例的一种优选地实施方式，灭火模块包括：判断单元，与主控MCU电性连接，用于根据警示模块的显示或警报内容进行火情判断；响应单元，与判断单元电性连接，用于根据判断单元的判断结果执行对应的灭火机制，灭火机制包括释放至少两种灭火效果不同的灭火介质。判断单元通过主控MCU接收火情数据，主控MCU通过电气安全监测模块和温度检测单元获取火情数据。响应单元可以是现有技术中的灭火器喷射口开关的控制器，例如可以是灭火器电磁阀的控制器等。
基于上述灭火模块的结构，通过判断单元对电控箱内的火情进行判断，并反馈至响应单元执行对应的灭火机制，实现了灭火模块能够根据火情大小进行适度的灭火处理，避免为了具有良好灭火效果而使自主灭火系统搭载强力灭火剂，造成的由于灭火介质滥用导致电控箱内电子器件损坏的问题。
电气安全监测模块包括分别与控制模块电性连接的电阻监测单元、电流监测单元、电压监测单元、温度监测单元、以及断电控制单元，断电控制单元与电源模块电性连接用于切断电源模块的电源输出。电阻监测单元、电流监测单元、电压监测单元、温度监测单元可以是现有技术中的电阻传感器、电流传感器、电压传感器、温度传感器等，断电控制单元可以是现有技术中的断电电路。
温度监测单元通过切换开关与防御电源模块电性连接，用于在电源模块切断输出后通过防御电源模块供电；判断单元与温度监测单元通讯连接，用于在灭火机制开始执行后，判断单元继续获取火情数据。切换开关在温度监测单元或电气安全检测单元检测到火情时(温度达到火灾温度或检测到烟气浓度值达到火灾烟气数值时)，断开温度监测单元与电源模块的连接，并连通温度监测单元与防御电源模块，使温度监测单元能够持续获取温度数据。
当判断单元判定火情在稳定并逐渐减小时，通过响应单元持续执行当前灭火机制，直至火情消失，即温度监测单元检测到的温度数据低于火灾发生数值时。当判断单元判定火情没有减小并由逐渐扩大的趋势时，即温度监测单元检测到的温度逐渐增加时，通过响应单元切换至灭火效果更好的灭火介质进行灭火，直至火情消失。
基于上述电气安全监测模块的结构，通过防御电源模块在电源模块断电后判断单元进行供电，使判断单元能够持续对火情数据进行获取，提高自主灭火系统对火情数据获取的可靠性，并能够根据火情数据对火情进行适合的灭火机制的执行，降低灭火任务对电控箱内电子器件的破坏。
参考图2所示，本实施例还提供了一种具有上述自主灭火系统的电控箱，该种电控箱包括主箱体1、副箱体2、以及设置于副箱体2内的灭火器件3，主箱体1与副箱体2间设置有绝缘防火层4，灭火器件3的输出端口穿过绝缘防火层4进入主箱体1；电气安全监测模块、电源模块、警示模块、以及控制模块均设置于主箱体1内，防御中心设置于副箱体2内。在本实施例中，主箱体1、副箱体2、绝缘防火层4均是以现有技术为基础。绝缘防火层4能够在主箱体1或副箱体2中任意一个发生火灾时，隔绝该箱体对另一个箱体的影响。
灭火器件3至少包括一个二氧化碳灭火器31、和一个超细干粉灭火器32，二氧化碳灭火器31、超细干粉灭火器32受响应单元控制开启或关闭。二氧化碳灭火器31、超细干粉灭火器32均是以现有技术为基础，二氧化碳灭火器31、超细干粉灭火器32的外壳均螺接在副箱体2内进行固定，且二氧化碳灭火器31、超细干粉灭火器32的喷射口均通过电磁阀进行控制，当需要喷射时，响应单元控制电磁阀打开二氧化碳灭火器31、超细干粉灭火器32进行喷射。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种电控箱自主灭火系统，包括电气安全监测模块、电源模块、警示模块、以及控制模块，所述电气安全监测模块、所述电源模块、所述警示模块分别与所述控制模块电性连接，其特征在于，该种电控箱自主灭火系统还包括防御中心，所述防御中心包括：
主控MCU，与所述警示模块电性连接，可触发所述警示模块发出警示；
防御电源模块，与所述主控MCU电性连接，用于为所述主控MCU的运行供电；
安全检测模块，与所述防御电源模块用于对所述防御中心的电气性能进行实时监测，与所述主控MCU电性连接，用于通过所述主控MCU触发所述警示模块对所述防御中心的电气性能进行显示或警报；以及
灭火模块，与所述主控MCU电性连接，用于电控箱内的扑灭火情；
所述安全检测模块包括分别与所述主控MCU电性连接的电阻检测单元、电流检测单元、电压检测单元、温度检测单元；
所述安全检测模块还包括：
通讯单元，用于数据通信；
性能监控单元，所述性能监控单元通过所述通讯单元与所述主控MCU信号连接，用于根据所述电阻检测单元、所述电流检测单元、所述电压检测单元检测到的电阻、电流、电压参数计算所述防御中心的损耗率p，所述损耗率p＝(I1·R1)/U0，其中，R1为所述防御电源模块的阻抗，I1为所述防御电源模块的阻抗电流，U0为所述防御电源模块的额定电压；
所述安全检测模块还包括与所述性能监控单元电性连接的分析单元，所述分析单元用于根据损耗率p生成所述防御中心的损耗率监测表。
2.根据权利要求1所述的一种电控箱自主灭火系统，其特征在于，所述防御中心还包括：
设定模块，与所述主控MCU电性连接，用于预先设定所述警示模块的警示规则，所述警示规则包括触发警示的数据条件以及相应的处理；
比对模块，与所述主控MCU电性连接，用于将触发警示的数据条件与所述电气安全监测模块、所述性能监控单元、所述分析单元生成的数据进行比对。
3.根据权利要求1所述的一种电控箱自主灭火系统，其特征在于，所述灭火模块包括：
判断单元，与所述主控MCU电性连接，用于根据所述警示模块的显示或警报内容进行火情判断；
响应单元，与所述判断单元电性连接，用于根据所述判断单元的判断结果执行对应的灭火机制，所述灭火机制包括释放至少两种灭火效果不同的灭火介质。
4.根据权利要求3所述的一种电控箱自主灭火系统，其特征在于，所述电气安全监测模块包括分别与所述控制模块电性连接的电阻监测单元、电流监测单元、电压监测单元、温度监测单元、以及断电控制单元，所述断电控制单元与所述电源模块电性连接用于切断所述电源模块的电源输出。
5.根据权利要求4所述的一种电控箱自主灭火系统，其特征在于，所述温度监测单元通过切换开关与所述防御电源模块电性连接，用于在所述电源模块切断输出后通过所述防御电源模块供电；所述判断单元与所述温度监测单元通讯连接，用于在所述灭火机制开始执行后，所述判断单元继续获取火情数据。
6.一种具有自主灭火系统的电控箱，包括权利要求1-5任意一项所述的电控箱自主灭火系统，其特征在于，还包括主箱体(1)、副箱体(2)、以及设置于所述副箱体(2)内的灭火器件(3)，所述主箱体(1)与所述副箱体(2)间设置有绝缘防火层(4)，所述灭火器件(3)的输出端口穿过所述绝缘防火层(4)进入所述主箱体(1)；所述电气安全监测模块、所述电源模块、所述警示模块、以及所述控制模块均设置于所述主箱体(1)内，所述防御中心设置于所述副箱体(2)内。
7.根据权利要求6所述的一种具有自主灭火系统的电控箱，其特征在于，所述灭火器件(3)至少包括一个二氧化碳灭火器(31)、和一个超细干粉灭火器(32)，所述二氧化碳灭火器(31)、所述超细干粉灭火器(32)受响应单元控制开启或关闭。
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