一种风电机组无人机消防系统及接口的制作方法

本发明涉及灭火系统，具体为一种风电机组无人机消防系统及接口。

背景技术：

1、风电机组设备一般地处偏远，轮毂高度离地面位置，一般塔高为70~170米不等，采用全自动无人值守控制系统，且远离消防控制中心，一旦发生火灾，会给电网和业主造成巨大损失。风电机组造成火灾原因很多，主要分为人为及非人为两大因素。非人为因素一般指机组各部件运行可能导致的火灾因素，主要部件有发电机电缆、发电机绕组短路、发电机轴承过热、接线盒、刹车系统高温、雷击、控制柜、变频柜短路等；人为因素指操作不当引起火灾，一般分为维护不当、管理不当、工器具使用不当等因素。一旦发生火灾，除了造成设备的直接损失外，还可能引起间接损失，如对电网的影响等。风电机组为电气设备，从上到下都存在发生火灾可能，且机舱外部空气流动大，塔筒内部容易形成空气对流等，火灾类型复杂。

2、风电机组包含不同种类和用途的润滑油脂、液压油、电器设备、电线电缆、叶片、机舱罩及其保温层等材料，电气火灾、固体火灾和液体火灾均有可能发生。由于风力发电机组内气流速度较快，且有时无法立即停机特点，可能产生持续的高温，也就存在燃烧的持续热源。因此有效的灭火方案应该是可以快速扑灭火灾，并能保持很强的抗复燃能力。

3、目前风电机组自动消防一般会采用惰性的气体、干粉以及s型的气溶胶等灭火装置。由于灭火介质容量有限，对于复燃性火灾效果不明显，往往造成短期扑灭明火后再次复燃的情况发生，最终造成重大经济损失，改进系统有效提高风电机组消防可靠性，进一步减少风电机组火灾造成的经济损失，意义重大。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种风电机组无人机消防系统及接口，通过盘车定位系统与消防无人机系统协同工作，能够精确调整风电机组叶片位置，通过独特的消防接口设计，无人机能够与风电机组对接平台精准对接，并可以将消防控制中心与各风电机组组成一个消防整体，能够实现无人机一对多或多对一消防，以解决上述问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种风电机组无人机消防系统，其特征在于，包括有盘车定位系统与消防无人机系统；

4、所述的盘车定位系统包括定位接近开关、盘车编程控制器、盘车电机、盘车变速箱、盘车电源及电池，所述的定位接近开关设置于风电机组机箱的前端底部中心处，用于检测叶片位置。并在风电机组机箱与叶片啮合的轮毂盘车齿轮底部安装盘车变速箱，所述的盘车变速箱尾端设置盘车电机，所述的盘车电机下侧安装盘车电源及电池，盘车电源及电池为盘车电机提供动力，在所述的盘车电源及电池尾端安装盘车编程控制器，盘车编程控制器控制整个盘车系统的运行。在火灾事故状态下，轮毂盘车齿轮工作电源采用直流保安电源，确保能正常工作；

5、所述的消防无人机系统包括传感器模块、飞行控制模块、遥控模块以及数据传输模块；

6、所述的传感器模块包括陀螺仪、加速度计、磁力计、gps定位模块，所述的传感器模块安装于无人机主体内部，通过实时感知无人机主体的姿态、速度、位置信息，为飞行控制系统提供数据支持；

7、所述的飞行控制模块通过处理各种传感器传来的数据，计算出无人机主体的姿态、位置信息，并根据预设的飞行计划或遥控指令，控制无人机主体的电机转速、舵机角度，从而调整无人机主体的飞行状态；

8、所述的遥控模块包括控制发射器和接收器，所述的控制发射器位于消防控制中心发射台，由操作微机、遥控操作手柄组成；所述的接收器位于无人机主体顶部，通过与飞行控制模块信号连接传输遥控指令；

9、所述的无人机主体下侧安装摄像云台，所述的摄像云台将拍摄的画面传输至消防控制中心，操作人员通过拍摄的画面进行远程监控并操作缓慢下降，所述的定位采用rtk高精度定位技术。

10、所述的无人机消防系统同时具有机舱外消防能力，在不与机舱对接的情况下，直接实施机舱外灭火功能，以上为远程无人机操作员进行操作。无人机消防系统将消防控制中心与各风电机组成为一个消防整体，从而达到无人机一对多或多对一消防。

11、所述的无人机主体下侧携带有消防介质存放箱，所述的消防介质存放箱上端安装有压力感应器，所述的压力感应器可以感知到消防介质存放箱内部的压力数据并传输至飞行控制模块、在所述的消防介质存放箱底面中心处设置有喷淋头。

12、一种风电机组无人机消防接口，其特征在于，包括有上接口与对接平台；所述的上接口安装于无人机主体下方的消防介质存放箱底部，其为较大开口朝下的圆台套壳，所述的套壳下开口延伸有法兰边，在所述的法兰边下侧设置有接近开关；上接口下端的法兰边最边缘安装电磁铁外圈。其功能是在无人机与对接平台相吻合连接后，触发接近开关，盘车编程控制器发出电磁铁动作指令，确保无人机成功对接，所述的对接平台为圆柱形停机承台上中心正放一圆台形对接口，所述的对接平台中心贯通有风电机仓喷淋管道。

13、所述的上接口的圆台套壳与对接平台的圆台形对接口相对应，对接时对应套合连接，且所述的对接平台中心贯通的风电机仓喷淋管道与消防介质存放箱底面中心处设置的喷淋头对应连接。风电机仓喷淋管道内设置有管道电磁阀，在消防介质存放箱侧设置消防电磁阀，所述管道电磁阀与消防电磁阀均通过盘车编程控制器进行信号控制。

14、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

15、采用轮毂盘车装置，在火灾情况下将叶片调整为“y”型，并投入刹车装置，提供无人机消防通道，避免无人机与叶片发生碰撞。

16、采用 rtk 高精度定位技术、对接平台及无人机感知元器件，有远程操作员站实现消防对接。实现无人机一对多或多对一消防，提高风电机组的灭火效率，增加了风电发电机组自动消防持续灭火能力，特别是对火灾复燃情况，是对现有消防系统的有力补充，减少火灾经济损失和抑制火灾扩大。

17、具有风电机组机舱外消防功能，远程操作，对风电机组机舱、叶片、轮毂等部位实现灭火功能。

18、采用无人机消防将远程消防控制中心与各风电机组有机联系为一个消防系统，避免各风电机组消防“孤岛”，增加消防灭火的可持续性，减少火灾经济损失及事故扩大化。

19、消防灭火灵活可靠，远程操作，既可以对机舱内火灾进行持续灭火，又可对机舱外、叶片和轮毂部位消防灭火，是其他消防系统无法实现的。全程无人干预，操作人员远程控制，实现无人机消防的高度自动化，提高消防的有效性和可持续性，减少了人员在火灾现场的风险，保障了消防人员的生命安全。

技术特征：

1.一种风电机组无人机消防系统，其特征在于，包括有盘车定位系统与消防无人机系统；

2.根据权利要求1所述的一种风电机组无人机消防系统，其特征在于，所述的无人机主体下侧安装摄像云台，所述的摄像云台将拍摄的画面传输至消防控制中心，操作人员通过拍摄的画面进行远程监控并操作缓慢下降，所述的定位采用rtk高精度定位技术。

3.根据权利要求1所述的一种风电机组无人机消防系统，其特征在于，所述的无人机消防系统同时具有机舱外消防能力，在不与机舱对接的情况下，直接实施机舱外灭火功能，以上为远程无人机操作员进行操作。

4.根据权利要求1所述的一种风电机组无人机消防系统，其特征在于，所述的无人机消防系统将消防控制中心与各风电机组成为一个消防整体，从而达到无人机一对多或多对一消防。

5.根据权利要求1所述的一种风电机组无人机消防系统，其特征在于，所述的轮毂盘车齿轮工作电源采用直流保安电源，防火灾事故状态下保持正常工作。

6.根据权利要求1所述的一种风电机组无人机消防系统，其特征在于，所述的无人机主体下侧携带有消防介质存放箱，所述的消防介质存放箱上端安装有压力感应器，所述的压力感应器可以感知到消防介质存放箱内部的压力数据并传输至飞行控制模块、在所述的消防介质存放箱底面中心处设置有喷淋头。

7.一种风电机组无人机消防接口，其特征在于，包括有上接口与对接平台；

8.根据权利要求7所述的一种风电机组无人机消防接口，其特征在于，所述的上接口下端的法兰边最边缘安装电磁铁外圈。

9.据权利要求7所述的一种风电机组无人机消防接口，其特征在于，所述的上接口的圆台套壳与对接平台的圆台形对接口相对应，对接时对应套合连接，且所述的对接平台中心贯通的风电机仓喷淋管道与消防介质存放箱底面中心处设置的喷淋头对应连接。

10.据权利要求7所述的一种风电机组无人机消防接口，其特征在于，所述的风电机仓喷淋管道内设置有管道电磁阀，在消防介质存放箱侧设置消防电磁阀，所述的管道电磁阀与消防电磁阀均通过盘车编程控制器进行信号控制。

技术总结本发明公开了一种风电机组无人机消防系统及接口，涉及灭火系统技术领域，具体为一种风电机组无人机消防系统及接口包括盘车定位系统与消防无人机系统。盘车定位系统通过定位接近开关、盘车编程控制器等部件精确调整风电机组叶片位置，为无人机灭火创造条件。消防无人机系统由传感器模块、飞行控制模块、遥控模块等组成。此外，还包括风电机组无人机消防接口，由上接口与对接平台组成，可实现稳定对接和信号控制。本发明创新采用轮毂盘车装置，避免无人机与叶片碰撞，增加了自动消防持续灭火能力，提高了灭火效率和消防的可持续性、可靠性，全程无人干预，远程操作灵活可靠。技术研发人员：董旭宏受保护的技术使用者：华电淄博热电有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/14