CN114247073A - 一种适用于换流阀的支撑式升降灭火系统 - Google Patents
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Abstract
本发明一种适用于换流阀的支撑式升降灭火系统，包括升降模块、灭火监测模块、灭火器模块以及中控平台；升降模块包括纵向轨道，灭火监测模块能够沿所述纵向轨道上下移动；灭火监测模块采集换流阀阀塔视频图像及红外图像并发送给中控平台；灭火器模块包括灭火罐以及喷头，所述灭火罐设置在所述纵向轨道顶端，喷头设置在所述灭火监测模块上，能够随所述灭火监测模块上下移动；中控平台根据红外图像判断是否发生火灾，如果发生火灾则报警提示并判断火灾发生阀层，控制所述升降模块驱动所述灭火监测模块带动所述喷头至火灾发生阀层，进行灭火。本发明保障了灭火的稳定升降、灭火启动的可靠以及灭火时的稳定高效。
Description
技术领域
本发明涉及消防安全技术领域，尤其涉及一种适用于换流阀的支撑式升降灭火系统。
背景技术
高压直流输电系统主要由送端交流系统、整流站、直流输电线路、逆变站、受端交流系统五个部分构成，其中最重要的是换流站，而换流站的换流阀又是整个直流输电系统的重中之重，实现交流变直流和直流变交流的功能，相当于直流输电的“心脏”，因此保证换流阀的可靠运行对直流输电系统显得尤为重要。
换流阀由晶闸管、阻尼电容、均压电容、阻尼电阻、均压电阻、饱和电抗器、晶闸管控制单元，水路系统和避雷器等成千上万个部件组成，并长期运行高电压、大电流、强电磁的复杂环境下。近年来，由于接头发热、局部放电以及各类故障引起火灾事故频发；同时基于换流阀阀塔本身及悬吊结构的特殊性，阀塔本体四周安装有屏蔽罩具有半封闭性，阀塔通过绝缘子悬吊于30米左右的钢梁上，阀塔本体高度约10米左右，同时阀塔悬吊绝缘子至阀塔顶部、阀塔底部至地面以及阀塔至阀厅墙壁都在10米左右，其整体悬空且距离四周较远，所以一旦出现火灾灭火难度较大。
当前针对换流阀的灭火还没有切实有效的灭火方案，一般采用人工灭火无论在巡视走廊距离阀塔较远，抑或通过升降车人工灭火，时间较长导致火势蔓延，同时国内设计的置于阀塔一侧的灭火系统由于没有可靠的支撑结构导致灭火时前后晃动，灭火效率低；同方式的剪叉式悬吊系统同样过于庞大悬吊安装位置困难较大，置于阀厅墙壁的剪叉式伸缩结构，针对8米左右的距离，置于阀厅墙壁的剪叉液压系统伸缩速度慢，同时国内在研的无人机灭火系统，由于其灭火剂载量小，以及阀厅在完全封闭情况下的信号干扰，其灭火效率也大大折扣。本领域急需一种灭火系统能够快速到达阀塔，近距离、精准定位、大剂量、稳定高效的灭火系统方案。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种适用于换流阀的支撑式升降灭火系统，安装方便、快速升降、稳定、精准灭火，可解决当前换流阀灭火的诸多问题。
为达到上述目的，本发明提供了一种适用于换流阀的支撑式升降灭火系统，包括升降模块、灭火监测模块、灭火器模块以及中控平台；
所述升降模块包括纵向轨道，所述灭火监测模块能够沿所述纵向轨道上下移动；
所述灭火监测模块采集换流阀阀塔视频图像及红外图像并发送给所述中控平台；
所述灭火器模块包括灭火罐以及喷头，所述灭火罐设置在所述纵向轨道顶端，所述喷头连接至所述灭火罐，所述喷头设置在所述灭火监测模块上，能够随所述灭火监测模块上下移动；
所述中控平台根据外部接口采集的阀厅火灾报警信息及红外测温信息判断是否发生火灾，操作人员通过所述中控平台确认是否发生火灾，如果确认发生火灾则生成报警提示并判断火灾发生阀层，控制所述升降模块驱动所述灭火监测模块带动所述喷头至火灾发生阀层，进行灭火。
进一步地，所述升降模块包括支撑结构以及电机；所述支撑结构一端固定至所述灭火监测模块，另一端连接至所述纵向轨道，所述支撑结构能够在电机的驱动下带动所述灭火监测模块沿所述纵向轨道上下移动。
进一步地，所述升降模块包括顶框和转向轮，所述灭火监测模块上端通过信号电缆连接至顶部控制系统，电缆沿着固定轨道及支撑结构至所述灭火监测模块；所述灭火罐设置在横杆上，通过橡胶软管连接至所述喷头，所述橡胶软管经所述转向轮从水平延伸转向为向下延伸。
进一步地，所述纵向轨道包括三根轨道，所述支撑结构连接至三条轨道，通过中间的轨道驱动，两侧的轨道对称支撑；所述喷头设置在所述纵向轨道于所述换流阀阀塔之间。
进一步地，中控平台根据外部接口采集的阀厅火灾报警信息，包括烟雾探测器采集的报警信息和至少两个紫外火焰探测器采集的报警信息；根据红外图像确定阀塔内部红外温度分布，任意部位温度高于150度，即可判断相应的阀层处发生火灾。
进一步地，根据外部接口采集的阀厅火灾报警信息判定相应的阀厅区域，根据阀塔红外温度分布判断相应的阀层，根据预设的阀层上下距离控制电机启停至相应阀层。
进一步地，所述灭火监测模块及喷头移动至相应的发生火灾的阀层，结合红外温度分布自动确认具体着火点或人为通过视频图像确认阀层具体着火点，喷头处于中间位置，能够在控制下左右45度转动喷射。
进一步地，还包括检测终端，检测灭火罐的压力和灭火剂的剩余剂量并发送给所述中控平台，压力及剂量不足会在中控平台报警显示。
进一步地，中控平台，能够进行自动和手动的控制切换；如果切换为手动控制则在中控平台操作，手动控制电机驱动喷嘴，控制喷嘴进行灭火。
进一步地，在灭火前，所述中控平台控制关闭换流阀阀组以及阀组空调。
本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
(1)本发明提供一种适用于阀厅换流阀的高效灭火系统，采用伺服电机悬吊系统和轨道驱动系统实现整体快速升降，连接的支撑结构一方面保障灭火装置的稳定性，另一方面实现灭火装置的一步到位，近距离灭火，中控平台根据火灾报警信息，结合阀组及空调运行状态信号的联动控制，快速启动灭火系统到达指定位置，同时实时红外图像监测定位着火点，精准高效快速灭火，本发明设计方案保障了灭火的稳定升降、灭火启动的可靠以及灭火时的稳定高效。
(2)本发明的适用于阀厅换流阀支撑式灭火系统，总体投资小、安装位置方便、灭火装置升降速度快而稳、灭火精准而高效，具备工程化实施应用条件。
附图说明
图1是本发明的换流阀高效灭火装置示意图；
图2是换流阀高效灭火系统控制示意图；
图3是灭火系统控制流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
如图1所示为本发明的一种适用于换流阀的支撑式升降灭火系统结构图，包括升降模块、灭火监测模块、灭火器模块、检测终端、通讯模块以及中控平台。
升降模块包括纵向轨道5、支撑结构7、电机9、横杆、电缆光纤。纵向轨道5安装于阀厅侧墙。其支撑结构7一端连接灭火及灭火监测模块11，另一端连接纵向轨道5，升降模块包含伺服驱动电机9进行驱动，以及上下端含上限位开关和下限位开关进行上下限位，其支撑结构7连接纵向轨道5的同时设计带轮的分支支撑结构固定在两侧的导轨3中，保障整体灭火系统升降期间的左右稳定，同时支撑结构连接纵向轨道5实现对消灭火系统灭火时的后挫力的支撑，保障灭火时稳定性。悬吊于钢梁的伺服升降电机和沿着轨道的伺服电机同步升降，升降速度快，位置控制精准，能够实现20米距离在10-15秒左右内到达任一指定阀层，并根据灭火终端的图像红外监控分析定位实施定点灭火。
灭火器模块包括灭火罐1以及喷头6，所述灭火罐1设置在所述纵向轨道顶端横梁上，喷头6通过橡胶软管4连接至灭火罐1，橡胶软管经所述转向轮从水平延伸转向为向下延伸。喷头6设置在所述灭火监测模块11上，能够随灭火监测模块11上下移动。
检测终端，检测灭火罐的压力和灭火剂的剩余剂量并发送给所述中控平台，压力及剂量不足中控平台报警提示。
中控平台根据外部接口采集的阀厅火灾报警信息及红外测温信息判断是否发生火灾；操作人员通过观察所述视频图像通过所述中控平台确认是否发生火灾，如果确认则生成报警提示并进一步判断火灾发生阀层。
中控平台接收外部接口火灾报警信息判定阀厅相应的区域，根据外部接口连接的阀厅红外图像温度分布判断相应的阀层是否发生火灾，如果发生火灾则报警提示并判断火灾发生阀层驱动伺服电机启停，控制所述升降模块驱动所述灭火监测模块带动所述喷头至火灾发生阀层，进行灭火。灭火系统接收外部接口连接的火灾报警、空调运行状态，阀组运行状态等上传至中控平台。控制数据线经由阀厅墙壁至二次设备控制柜。
根据外部接口连接的阀厅火灾报警信息，其火灾报警信号综合极早期烟雾探测器报警、至少两个紫外火焰探测器报警，并根据阀塔内部红外测温分布，其任意部位温度高于150度以上，即可判断相应的阀层处发生火灾。
根据外部接口采集的阀厅火灾报警信息判定相应的阀厅区域，根据阀塔红外温度分布判断相应的阀层，根据预设的阀层上下距离控制电机启停至相应阀层。驱动喷头到达阀层后，结合红外温度分布自动确认具体着火点或人为通过视频图像确认阀层具体着火点，喷头处于中间位置，能够在控制下左右45度转动喷射。
中控平台设置在主控室，接收灭火系统采集的外部接口火灾报警信息，视频及红外信号等，一旦阀厅内阀塔10内部出现火情后，中控平台在根据灭火系统采集的空调运行状态和阀组运行状态进行判断，在空调和阀组停运后可启动手动/自动方式同步控制升降模块使得灭火监测模块11和喷头6至相应的阀层,根据灭火监测终端视频和红外图像监测定位分析确定阀层着火点位置，开展定点跟踪灭火。
灭火罐的压力数据分析处理、阀厅火灾报警信号接入，阀厅停运信号和空调停运信号的联动控制等
如图2所示为本发明的换流阀灭火系统控制示意图，中控平台外部接口接入火灾报警信号、阀厅红外采集图像信息、阀组运行状态和空调运行状态等，通过数据线传输给控制系统，进行灭火启动和相应阀层火灾位置定位；灭火终端实时传输火灾红外图像、机械系统运行状态及灭火剂压力和剂量等数据至控制系统，实现灭火时火灾精准定位，中控平台和控制系统交互通信，实施显示红外和视频图像，报警信号和数据通讯显示，以及手动和自动控制操作指令，同时中控平台控制喷嘴的自动/手动升降、灭火定位跟踪和灭火起停控制。
如图3所示灭火系统流程图。火灾报警发生，需要紧急停运阀组，空调停运，综合以上信号后灭火装置启动，根据阀厅墙壁视频和红外成像分析判断起火的阀层位置，通过手动或自动启动灭火装置升降系统至相应的阀层，灭火终端到达指定阀层后综合人工实时监测视频图像和红外成像温度分布，判断分析定位具体着火点，灭火喷头跟踪着火点定点灭火，最后通过视频监控查看判断是否灭火完成，灭火剂压力及剂量实时上传至中控平台，灭火系统恢复初始状态至阀厅钢梁顶部。
综上所述，本发明一种适用于换流阀的支撑式升降灭火系统，包括升降模块、灭火监测模块、灭火器模块以及中控平台；升降模块包括纵向轨道，灭火监测模块能够沿所述纵向轨道上下移动；灭火监测模块采集换流阀阀塔视频图像及红外图像并发送给中控平台；灭火器模块包括灭火罐以及喷头，所述灭火罐设置在所述纵向轨道顶端，喷头设置在所述灭火监测模块上，能够随所述灭火监测模块上下移动；中控平台根据红外图像判断是否发生火灾，如果发生火灾则报警提示并判断火灾发生阀层，控制所述升降模块驱动所述灭火监测模块带动所述喷头至火灾发生阀层，进行灭火。本发明保障了灭火的稳定升降、灭火启动的可靠以及灭火时的稳定高效。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (10)
1.一种适用于换流阀的支撑式升降灭火系统，其特征在于，包括升降模块、灭火监测模块、灭火器模块以及中控平台；
所述升降模块包括纵向轨道，所述灭火监测模块能够沿所述纵向轨道上下移动；
所述灭火监测模块采集换流阀阀塔视频图像及红外图像并发送给所述中控平台；
所述灭火器模块包括灭火罐以及喷头，所述灭火罐设置在所述纵向轨道顶端，所述喷头连接至所述灭火罐，所述喷头设置在所述灭火监测模块上，能够随所述灭火监测模块上下移动；
所述中控平台根据外部接口采集的阀厅火灾报警信息及红外测温信息判断是否发生火灾；操作人员通过所述中控平台确认是否发生火灾，如果确认发生火灾则生成报警提示并判断火灾发生阀层，控制所述升降模块驱动所述灭火监测模块带动所述喷头至火灾发生阀层，进行灭火。
2.根据权利要求1所述的适用于换流阀的支撑式升降灭火系统，其特征在于，所述升降模块包括支撑结构以及电机；所述支撑结构一端固定至所述灭火监测模块，另一端连接至所述纵向轨道，所述支撑结构能够在电机的驱动下带动所述灭火监测模块沿所述纵向轨道上下移动。
3.根据权利要求2所述的适用于换流阀的支撑式升降灭火系统，其特征在于，所述升降模块包括顶框和转向轮，所述灭火监测模块上端通过信号电缆连接至顶部控制系统，电缆沿着固定轨道及支撑结构至所述灭火监测模块；所述灭火罐设置在横杆上，通过橡胶软管连接至所述喷头，所述橡胶软管经所述转向轮从水平延伸转向为向下延伸。
4.根据权利要求3所述的适用于换流阀的支撑式升降灭火系统，其特征在于，所述纵向轨道包括三根轨道，所述支撑结构连接至三条轨道，通过中间的轨道驱动，两侧的轨道对称支撑；所述喷头设置在所述纵向轨道于所述换流阀阀塔之间。
5.根据权利要求1至4之一所述的适用于换流阀的支撑式升降灭火系统，其特征在于，中控平台根据外部接口采集的阀厅火灾报警信息，包括烟雾探测器采集的报警信息和至少两个紫外火焰探测器采集的报警信息；根据红外图像确定阀塔内部红外温度分布，任意部位温度高于150度，即可判断相应的阀层处发生火灾。
6.根据权利要求5所述的适用于换流阀的支撑式升降灭火系统，其特征在于，根据外部接口采集的阀厅火灾报警信息判定相应的阀厅区域，根据阀塔红外温度分布判断相应的阀层，根据预设的阀层上下距离控制电机启停至相应阀层。
7.根据权利要求6所述的适用于换流阀的支撑式升降灭火系统，其特征在于，所述灭火监测模块及喷头移动至相应的发生火灾的阀层，结合红外温度分布自动确认具体着火点或操作人员通过视频图像确认阀层具体着火点，喷头处于中间位置，能够在控制下左右45度转动喷射。
8.根据权利要求6所述的适用于换流阀的支撑式升降灭火系统，其特征在于，还包括检测终端，检测灭火罐的压力和灭火剂的剩余剂量并发送给所述中控平台，压力及剂量不足会在中控平台报警显示。
9.根据权利要求6所述的适用于换流阀的支撑式升降灭火系统，其特征在于，中控平台，能够进行自动和手动的控制切换；如果切换为手动控制则在中控平台操作，手动控制电机驱动喷嘴，控制喷嘴进行灭火。
10.根据权利要求6所述的适用于换流阀的支撑式升降灭火系统，其特征在于，在灭火前，所述中控平台控制关闭换流阀阀组以及阀组空调。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220329 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |