用于换流站系统的火灾预警、识别与灭火控制系统和方法

本发明涉及电网消防安全领域，尤其涉及一种用于换流站系统的火灾预警、识别与灭火控制系统和方法。

背景技术：

1、为满足电力输运需求，大型换流站设施逐渐兴起。与此同时，由于其能量载荷高，因管道破裂、线路短路、变压器油燃料泄漏等极易引发火灾事故。为有效控制火灾事故，降低灾害的不利影响，需形成一套火灾预警、识别和灭火控制方法。传统的换流站火灾预警、识别多基于视频图像处理方式，这种方式通常对环境条件很敏感，对于一些低温阴燃、或者仅释放气体、仅出现破裂泄压场景的监测预警和识别能力受限。同时，现有的换流站灭火逐渐采用压缩空气泡沫灭火系统，其喷射方向、自身效能和覆盖火源的效果会受到环境条件(如环境风速、环境温湿度等)的影响。为实现更高效的灭火，需要对换流站系统的火灾预警、识别与灭火控制进行优化。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：为了解决的换流站系统预警和识别能力受限、灭火效果不稳定的问题，本发明提供了一种用于换流站系统的火灾预警、识别与灭火控制系统和方法。一种用于换流站系统的火灾预警、识别与灭火控制系统，包括：

2、换流站系统现场火灾探测系统与异常报警装置、特征参数采集模块，损害管制中心和现场灭火和人员疏散环节；

3、换流站系统现场火灾探测系统与异常报警装置包括：

4、火灾探测系统，用于采集换流站系统现场的探测信号；

5、环境边界处理模块，用于采集换流站系统现场的实时环境信号；

6、声光警报装置，用于现场声光报警响应；

7、特征参数采集模块，收集来自火灾探测系统和环境边界处理模块采集的数据，同步上传至损害管制中心；

8、损害管制中心，包含：灾害评估模块，存储人员调度方案并综合评估获取灭火作业措施；数控平台，用于火灾探测系统和环境边界处理模块自检的异常信息显示；网口交换机，用于与现场灭火与人员疏散环节通信；

9、现场灭火与人员疏散环节，用于调度现场灭火与人员疏散。

10、进一步地，火灾探测系统包括摄像图像探测器、感温探测器、感烟探测器和感压探测器，采集的探测信号包括换流器系统现场的图像、温度、气体以及压力信号；环境边界处理模块包括环境风速传感器和温湿度传感器，采集换流器系统现场的实时环境信号包括风速和温湿度信号。

11、进一步地，火灾探测系统环境与环境边界处理模块设置有自检功能，日常运行时，火灾探测系统和环境边界条件处理模块在作业时通过自检检查运行状态，自检异常时，故障信息和发生故障的位置通过损害管制中心的显控单元显示，指导专业人员到现场检修复查。

12、进一步地，特征参数采集模块包括网口交换机、控制处理器和数据传输单元；

13、网口交换机，用于接收火灾探测系统以及环境边界处理模块的各个终端采集的信号；

14、控制处理器，用于处理采集信号；

15、数据传输单元，将转换后的信号周期发送至损害管制中心。

16、进一步地，特征参数采集模块中信号的接入方式包括模拟量信号输入、串口和以太网通信信号输入，同类型的传感器串口组网后再接入到特征参数采集模块。

17、进一步地，所述现场灭火与人员疏散环节包含两方面内容：

18、消防主机设施，用于实施消防灭火作业措施；

19、现场应急疏散指挥部门，用于发生火灾时换流站现场统一指挥，开展人员安全疏散工作；

20、消防主机设施包括压缩空气泡沫灭火装置、泡沫输运管道、喷头、消防备电设备和通信模块；

21、通信模块与损害管制中心通信，获取灭火作业措施；压缩空气泡沫灭火装置、泡沫输运管道、喷头和消防备电设备组合实现火灾现场的压缩空气泡沫喷淋灭火；消防备电设备用于消防主机设施的市电备用电源输入；

22、灭火作业措施包括压缩空气泡沫喷淋灭火的启动时间、喷淋流量以及喷淋区域。

23、一种用于换流站系统的火灾预警、识别与灭火控制方法，具体步骤包括：

24、s1、换流站系统现场布设火灾探测系统和环境边界处理模块；

25、s2、火灾探测系统和环境边界处理模块进行自检，正常作业则采集探测信号和实时环境信号；

26、s3、探测信号出现异常，开启三级预报警处理；

27、s4、明火扑灭后减半灭火作业措施强度直至灭火结束；

28、s5、人工现场复查，排查、修复隐患问题。

29、进一步地，探测信号出现异常变化的情况包括：

30、温度、气体、压力、图像信息超过安全阈值，具体表现为压力管道或变压器破裂、释放voc挥发性气体、产生烟雾、存在异常高温热源、发出火光。

31、进一步地，三级预报警处理具体为：

32、一级预警：火灾探测系统收集到一个及以上的异常探测信号，启动一级预警，现场声光报警响应；

33、二级预警：特征参数采集模块收集探测信息和实时环境信号，同步发送至损害管制中心，损害管制中心通过千兆网口交换机将人员疏散方案传输至现场应急疏散指挥部门，现场应急疏散指挥部门按照人员疏散方案调度现场的人员撤离，以人员的全部撤离为二级预警完成的标志，在二级预警完成后20s开启三级报警处理；

34、三级报警处置：消防主机设备切断市电输入并启用消防备电设备，损害管制控制中心中设置的灾害评估模块根据异常探测信号分析灾害的强度，并结合实时环境条件，综合评估获取灭火作业措施，通过千兆网口交换机与消防主机设施的通信模块联系，将灭火作业措施传输至消防主机设备并予以实施。

35、进一步地，步骤s4具体为：

36、由火灾探测系统采集的现场照片信号判断火情，明火被扑灭后，将实施的控灾措施强度减弱一半，同时火灾探测系统以每三十分钟作为一个采样时间周期采集现场的探测信号，所有探测信号均低于安全阈值则灭火结束，关闭灭火作业措施。

37、本发明提供的技术方案带来的有益效果是：本发明通过火灾探测系统、环境边界处理模块通过特征参数采集模块与损害管制中心联系提升了换流站系统预警和识别能力；根据实时环境参数评估获取灭火作业措施，灭火效果更稳定；并提出了一种用于换流站系统的火灾预警、识别与灭火控制方法，对换流站系统的火灾预警、识别与灭火控制进行优化。

技术特征：

1.一种用于换流站系统的火灾预警、识别与灭火控制系统，其特征在于，包括：换流站系统现场火灾探测系统与异常报警装置、特征参数采集模块，损害管制中心和现场灭火和人员疏散环节；

2.如权利要求1所述的一种用于换流站系统的火灾预警、识别与灭火控制系统，其特征在于，所述火灾探测系统包括摄像图像探测器、感温探测器、感烟探测器和感压探测器，采集的探测信号包括换流器系统现场的图像、温度、气体以及压力信号；所述环境边界处理模块包括环境风速传感器和温湿度传感器，采集换流器系统现场的实时环境信号包括风速和温湿度信号。

3.如权利要求2所述的一种用于换流站系统的火灾预警、识别与灭火控制系统，其特征在于，所述火灾探测系统环境与所述边界处理模块设置有自检功能，日常运行时，火灾探测系统和环境边界条件处理模块在作业时通过自检检查运行状态，自检异常时，故障信息和发生故障的位置通过损害管制中心的显控单元显示，指导专业人员到现场检修复查。

4.如权利要求3所述的一种用于换流站系统的火灾预警、识别与灭火控制方法，其特征在于，所述特征参数采集模块包括网口交换机、控制处理器和数据传输单元；

5.如权利要求4所述的一种用于换流站系统的火灾预警、识别与灭火控制系统，其特征在于，所述特征参数采集模块中信号的接入方式包括模拟量信号输入、串口和以太网通信信号输入，同类型的传感器串口组网后再接入到特征参数采集模块。

6.如权利要求5所述的一种用于换流站系统的火灾预警、识别与灭火控制系统，其特征在于，所述现场灭火与人员疏散环节包含两方面内容：

7.一种用于换流站系统的火灾预警、识别与灭火控制方法，其特征在于，由权利要求1-6所述的一种用于换流站系统的火灾预警、识别与灭火控制系统实现，具体步骤包括：

8.如权利要求7所述的一种用于换流站系统的火灾预警、识别与灭火控制方法，其特征在于，探测信号出现异常变化的情况包括：

9.如权利要求8所述的一种用于换流站系统的火灾预警、识别与灭火控制方法，其特征在于，所述三级预报警处理具体为：

10.如权利要求9所述的一种用于换流站系统的火灾预警、识别与灭火控制方法，其特征在于，步骤s4具体为：

技术总结本发明提供了一种用于换流站系统的火灾预警、识别与灭火控制系统和方法，涉及电网消防安全领域，系统包括换流站系统现场火灾探测系统与异常报警装置、特征参数采集模块，损害管制中心和现场灭火和人员疏散环节；特征参数采集模块，收集来自换流站系统现场火灾探测系统与异常报警装置采集的数据，同步上传至损害管制中心；损害管制中心，存储人员调度方案并综合评估获取灭火作业措施、火灾探测系统和环境边界处理模块自检的异常信息显示、与现场灭火与人员疏散环节通信；系统用于实现方法。本发明的有益效果是：提升了换流站系统预警和识别能力，灭火效果更稳定，对换流站系统的火灾预警、识别与灭火控制进行优化。技术研发人员：李博,石杨锦,吴革新,陆凯华受保护的技术使用者：中国地质大学（武汉）技术研发日：技术公布日：2024/7/9