CN114534139A - 特高压换流站固定式压缩空气泡沫灭火系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了特高压换流站固定式压缩空气泡沫灭火系统及控制方法,所述系统包括CAFS联动控制系统、泡沫产生装置、泡沫产生装置控制器、移动消防机器人接口阀门、消防泡沫枪接口阀门、分区选择阀门以及若干个特高压换流站分区。本发明通过CAFS联动控制系统采集各阀门的开关信号,并根据所有阀门的开关信号确定泡沫产生装置的控制信号,从而实现泡沫产生装置的泡沫流量自动、实时地调节,提高了系统的智能化程度和运行稳定性。
Description
技术领域
本发明属于消防控制技术领域,特别涉及了特高压换流站固定式压缩空气泡沫灭火系统及控制方法。
背景技术
近年来,特高压换流变压器发生爆炸起火,事故造成较为严重的设备烧损。特高压换流变储油量大,运行温度高,一旦发生火灾易形成高温热油火,扑救十分困难。固定式压缩空气泡沫灭火技术具有灭火和降温效能好、覆盖效果好、节省耗水量等优点,适用于特高压换流站大型变压器热油火灾扑救,是一种可显著提升现有特高压换流站消防能力的先进灭火技术。
目前特高压换流站已经开始加装CAFS作为换流变消防灭火手段。CAFS作为一种高效的灭热油火手段,设备组成复杂,因此对操作人员要求比较高。比如应用比较成熟的压缩空气泡沫消防车,需要由经过专业训练的人员进行操作。在特高压换流站应用固定式压缩空气泡沫灭火系统,需要由站内运行人员完成操作。考虑到人为操作的不精确性和不稳定性,需要开发一种操作便捷、智能化程度高的固定式压缩空气泡沫灭火系统的控制方法,实现系统泡沫流量的自适应控制,降低对运维人员的操作要求。
发明内容
为了解决上述背景技术提到的技术问题,本发明提出了特高压换流站固定式压缩空气泡沫灭火系统及控制方法,实现系统的自适应控制,解决人为操作的缺陷。
为了实现上述技术目的,本发明的技术方案为:
一种特高压换流站固定式压缩空气泡沫灭火系统,包括CAFS联动控制系统、泡沫产生装置、泡沫产生装置控制器、移动消防机器人接口阀门、消防泡沫枪接口阀门、分区选择阀门以及若干个特高压换流站分区;所述泡沫产生装置控制器与所述泡沫产生装置的控制端电性连接,所述泡沫产生装置的输出端口通过泡沫传输管道依次与所述消防泡沫枪接口阀门和移动消防机器人接口阀门连通,每个特高压换流站分区中设有消防炮阀门和喷淋管网阀门,所述泡沫产生装置的输出端口通过泡沫传输管道以及设置在管道上的分区选择阀门与各特高压换流站分区中的消防炮阀门和喷淋管网阀门连通;所述CAFS联动控制系统实时采集消防泡沫枪接口阀门、移动消防机器人接口阀门以及各特高压换流站分区中消防炮阀门和喷淋管网阀门的开关信号并据此计算出泡沫产生装置提供的泡沫流量,将该泡沫流量转化为控制信号传送给泡沫产生装置控制器,实现对泡沫产生装置流量的调节。
进一步地,所述CAFS联动控制系统包括一个CAFS联动控制系统主机和若干个CAFS联动控制系统子机,所述CAFS联动控制系统主机与泡沫产生装置控制器进行通信,所述各CAFS联动控制系统子机分别与CAFS联动控制系统主机进行通信。
进一步地,所述CAFS联动控制系统子机的数量为N+1,其中N为特高压换流站分区的数量,这N个CAFS联动控制系统子机与N个特高压换流站分区一一对应,从而采集并控制对应特高压换流站分区中消防炮阀门和喷淋管网阀门的开关状态,余下的1个CAFS联动控制系统子机采集并控制消防泡沫枪接口阀门、移动消防机器人接口阀门和分区选择阀门的开关状态。
进一步地,所述CAFS联动控制系统子机通过硬接线采集并控制消防泡沫枪接口阀门、移动消防机器人接口阀门以及各特高压换流站分区中消防炮阀门和喷淋管网阀门的开关状态。
进一步地,所述CAFS联动控制系统主机与泡沫产生装置控制器之间通过光纤、串口或者4-20mA信号进行通信。
进一步地,所述各CAFS联动控制系统子机与CAFS联动控制系统主机之间通过光纤通信。
进一步地,包括4个特高压换流站分区,分别对应特高压换流站的极I高、极I低、极II低和极II高。
进一步地,所述泡沫产生装置的输出端设置泡沫出口阀门。
进一步地,所述CAFS联动控制系统设有报警单元。
基于上述特高压换流站固定式压缩空气泡沫灭火系统的控制方法,包括以下步骤:
CAFS联动控制系统采集喷淋管网阀门处于打开状态的数量为M1,单个喷淋管网设计流量为Q1;
CAFS联动控制系统采集消防炮阀门处于打开状态的数量为M2,单个消防炮设计流量为Q2;
CAFS联动控制系统采集移动消防机器人接口阀门处于打开状态的数量为M3,单个移动消防机器人设计流量为Q3;
CAFS联动控制系统采集消防泡沫枪接口阀门处于打开状态的数量为M4,单个消防泡沫枪设计流量为Q4;
计算泡沫总流量Q=M1*Q1+M2*Q2+M3*Q3+M4*Q4,当Q不大于泡沫产生装置连续工作的最大流量Qmax时,则将指令Q传输给泡沫产生装置控制器,实现对泡沫产生装置流量的调节控制;如果Q大于Qmax,则将指令Qmax通过传输给泡沫产生装置控制器,同时发出流量超限报警信号。
采用上述技术方案带来的有益效果:
本发明通过CAFS联动控制系统采集各阀门的开关信号,并根据所有阀门的开关信号确定泡沫产生装置的控制信号,从而实现泡沫产生装置的泡沫流量自动、实时地调节,简化了特高压换流站运维人员的操作程序,规避了人员操作的不精确性和不稳定性,提高了系统的稳定性。同时,本发明仅采用了CAFS联动控制系统,并未增加其他的硬件,成本低,易于实现和推广。
附图说明
图1为本发明的系统结构示意图;
图2为本发明的控制方法流程图。
具体实施方式
以下将结合附图,对本发明的技术方案进行详细说明。
本实施例提供了一种特高压换流站固定式压缩空气泡沫灭火系统,如图1所示。泡沫产生装置输入为水、泡沫液和空气,经过内部混合后,出口压缩空气泡沫灭火介质,水、泡沫液和空气的流量由泡沫产生装置控制器进行控制;泡沫灭火介质生成后,经泡沫出口阀门输送到消防泡沫枪接口阀门、移动机器人接口阀门和4个分区选择阀门,4个分区选择阀门分别对应特高压换流站的极I高、极I低、极II低和极II高,每极有6台换流变压器,配置6个喷淋管网阀门和7个消防炮阀门。CAFS联动控制系统包括1个CAFS联动控制系统主机和5个CAFS联动控制系统子机。子机1至子机4分别通过硬接线控制极I高、极I低、极II低和极II高的6个喷淋阀门和7个消防炮阀门,并通过硬接线采集阀门的开关状态;子机5控制4个分区选择阀、消防泡沫枪接口阀门、移动机器人接口阀门,并采集阀门的开关状态。CAFS联动控制系统主机与泡沫产生装置控制器之间通过光纤、串口或者4-20mA信号进行通信。5个CAFS联动控制系统子机与CAFS联动控制系统主机之间通过光纤通信。
本实施例还提供了上述特高压换流站固定式压缩空气泡沫灭火系统的控制方法,如图2所示,包括以下步骤:
(1)CAFS联动控制系统子机1采集极I高喷淋管网阀门和消防炮阀门的开关状态,并将采集信息通过光纤通讯上送给CAFS联动控制系统主机;
(2)CAFS联动控制系统子机2采集极I低喷淋管网阀门和消防炮阀门的开关状态,并将采集信息通过光纤通讯上送给CAFS联动控制系统主机;
(3)CAFS联动控制系统子机3采集极II低喷淋管网阀门和消防炮阀门的开关状态,并将采集信息通过光纤通讯上送给CAFS联动控制系统主机;
(4)CAFS联动控制系统子机4采集极II高喷淋管网阀门和消防炮阀门的开关状态,并将采集信息通过光纤通讯上送给CAFS联动控制系统主机;
(5)CAFS联动控制系统子机5采集极消防泡沫枪接口阀门和移动机器人接口阀门的开关状态,并将采集信息通过光纤通讯上送给CAFS联动控制系统主机;
(6)CAFS联动控制系统主机根据所有的CAFS联动控制系统子机上送的信息,计算喷淋管网阀门处于打开状态的数量为M1、消防炮阀门处于打开状态的数量为M2、移动消防机器人接口阀门处于打开状态的数量为M3、消防泡沫枪接口阀门处于打开状态的数量为M4;
(7)喷淋管网设计流量为Q1、消防炮设计流量为Q2、移动消防机器人设计流量为Q3、消防泡沫枪的设计流量为Q4,则CAFS联动控制系统主机计算总的流量需求为:Q=M1*Q1+M2*Q2+M3*Q3+M4*Q4;
(8)CAFS联动控制系统主机判断当Q不大于泡沫产生装置连续工作的最大流量Qmax时,则将指令Q通过通讯传输给泡沫产生装置控制器,实现对产生装置流量的调节控制;如果Q大于Qmax,则将指令Qmax通过通讯传输给泡沫产生装置控制器,同时发出流量超限报警信号。
实施例仅为说明本发明的技术思想,不能以此限定本发明的保护范围,凡是按照本发明提出的技术思想,在技术方案基础上所做的任何改动,均落入本发明保护范围之内。
Claims (10)
1.一种特高压换流站固定式压缩空气泡沫灭火系统,其特征在于:包括CAFS联动控制系统、泡沫产生装置、泡沫产生装置控制器、移动消防机器人接口阀门、消防泡沫枪接口阀门、分区选择阀门以及若干个特高压换流站分区;所述泡沫产生装置控制器与所述泡沫产生装置的控制端电性连接,所述泡沫产生装置的输出端口通过泡沫传输管道依次与所述消防泡沫枪接口阀门和移动消防机器人接口阀门连通,每个特高压换流站分区中设有消防炮阀门和喷淋管网阀门,所述泡沫产生装置的输出端口通过泡沫传输管道以及设置在管道上的分区选择阀门与各特高压换流站分区中的消防炮阀门和喷淋管网阀门连通;所述CAFS联动控制系统实时采集消防泡沫枪接口阀门、移动消防机器人接口阀门以及各特高压换流站分区中消防炮阀门和喷淋管网阀门的开关信号并据此计算出泡沫产生装置提供的泡沫流量,将该泡沫流量转化为控制信号传送给泡沫产生装置控制器,实现对泡沫产生装置流量的调节。
2.根据权利要求1所述特高压换流站固定式压缩空气泡沫灭火系统,其特征在于:所述CAFS联动控制系统包括一个CAFS联动控制系统主机和若干个CAFS联动控制系统子机,所述CAFS联动控制系统主机与泡沫产生装置控制器进行通信,所述各CAFS联动控制系统子机分别与CAFS联动控制系统主机进行通信。
3.根据权利要求2所述特高压换流站固定式压缩空气泡沫灭火系统,其特征在于:所述CAFS联动控制系统子机的数量为N+1,其中N为特高压换流站分区的数量,这N个CAFS联动控制系统子机与N个特高压换流站分区一一对应,从而采集并控制对应特高压换流站分区中消防炮阀门和喷淋管网阀门的开关状态,余下的1个CAFS联动控制系统子机采集并控制消防泡沫枪接口阀门、移动消防机器人接口阀门和分区选择阀门的开关状态。
4.根据权利要求3所述特高压换流站固定式压缩空气泡沫灭火系统,其特征在于:所述CAFS联动控制系统子机通过硬接线采集并控制消防泡沫枪接口阀门、移动消防机器人接口阀门以及各特高压换流站分区中消防炮阀门和喷淋管网阀门的开关状态。
5.根据权利要求2所述特高压换流站固定式压缩空气泡沫灭火系统,其特征在于:所述CAFS联动控制系统主机与泡沫产生装置控制器之间通过光纤、串口或者4-20mA信号进行通信。
6.根据权利要求2所述特高压换流站固定式压缩空气泡沫灭火系统,其特征在于:所述各CAFS联动控制系统子机与CAFS联动控制系统主机之间通过光纤通信。
7.根据权利要求1所述特高压换流站固定式压缩空气泡沫灭火系统,其特征在于:包括4个特高压换流站分区,分别对应特高压换流站的极I高、极I低、极II低和极II高。
8.根据权利要求1所述特高压换流站固定式压缩空气泡沫灭火系统,其特征在于:所述泡沫产生装置的输出端设置泡沫出口阀门。
9.根据权利要求1所述特高压换流站固定式压缩空气泡沫灭火系统,其特征在于:所述CAFS联动控制系统设有报警单元。
10.基于权利要求1所述特高压换流站固定式压缩空气泡沫灭火系统的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
CAFS联动控制系统采集喷淋管网阀门处于打开状态的数量为M1,单个喷淋管网设计流量为Q1;
CAFS联动控制系统采集消防炮阀门处于打开状态的数量为M2,单个消防炮设计流量为Q2;
CAFS联动控制系统采集移动消防机器人接口阀门处于打开状态的数量为M3,单个移动消防机器人设计流量为Q3;
CAFS联动控制系统采集消防泡沫枪接口阀门处于打开状态的数量为M4,单个消防泡沫枪设计流量为Q4;
计算泡沫总流量Q=M1*Q1+M2*Q2+M3*Q3+M4*Q4,当Q不大于泡沫产生装置连续工作的最大流量Qmax时,则将指令Q传输给泡沫产生装置控制器,实现对泡沫产生装置流量的调节控制;如果Q大于Qmax,则将指令Qmax通过传输给泡沫产生装置控制器,同时发出流量超限报警信号。
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