CN112535831A - 一种变电站无人值守防火监控及消防*** - Google Patents

一种变电站无人值守防火监控及消防*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种变电站无人值守防火监控及消防***，提高变电站消防预警反映能力和火灾应急处理速度，完善电网运行风险管控机制，降低变电站火灾危害影响程度，提升电网安全运行水平的目标；将烟雾火灾探测与光纤光栅温度在线监测技术结合，构成变电站火灾监测技术的监控***，克服了以往火灾监控***无法准确对具有强电磁干扰、环境恶劣的地点进行监测的缺点，同时通过合理布置烟雾火灾探测***可以对变电站进行宏观监控，做到了点面兼顾，其直观、简捷的数据显示和控制界面，功能强大，稳定可靠，预警准确，内容丰富且成本不高的变电站火灾监测***，具有很好的经济效益和推广前景。

Description

一种变电站无人值守防火监控及消防***
技术领域
本发明涉及一种变电站无人值守防火监控及消防***，属于变电站消防技术领域。
背景技术
变电站在整个输变电***中承担着承上启下的重要作用，而变电站能否安全运行，消防安全是电力***生产安全极为重要的环节，随着供电可靠性要求的不断提高消防管理要求的提升是各变电站面临的重要课题。
目前，智能变电站通常为无人值守，而消防配置仍按有人值守考虑，消防***不能达到变电站智能化消防的要求，遇到火情不能有效实现灭火。当变电站出现突发火情时.能否第一时间进行快速响应和应急指挥往往决定了能否将火势限制在可控范围内，尽可能地减小火灾对电力生产的影响，降低火灾损失。由于变电站火情的复杂性，值班人员要在火情发生的同一时间上对火情做出准确的确认和判断是具有挑战性的。
变电站传统的火灾自动报警***，是通过设置感烟、火焰、感温等传感器，探测火灾发生后产生的各种物理现象，再启动火灾报警联动控制***，降低火灾事故引起的生命财产损失．但也存在很多弊端：对于环境恶劣并有强电磁干扰的待测热点，传统的电子传感器无法发挥作用，容易遭受强电磁场的干扰，降低产品的性能及稳定可靠性，而且相对复杂的火灾报警***导致故障率偏高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种变电站无人值守防火监控及消防***，立足于利用电气火灾监控设备与电气火灾监控探测器结合配置，将视频监控、烟雾火灾报警、光纤光栅测温等功能集成到一起，将火灾自动报警***与关键热点监测相结合形成完善的火灾监测技术，实现电气设备的超温发热预测、预报及在线实时监测，并能在线监控电气火灾，为变电站的稳定运行提供安全保障。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：
一种变电站无人值守防火监控及消防***，***总体架构包括客户端应用程序、数据传输***、火灾探测***和远程灭火***；
所述火灾探测***，由烟雾火灾探测模块和光纤光栅测温模块两个模块组成，火灾发生时产生的烟雾、高温和火光通过探测模块和测温模块转变为电信号报警；
所述远程灭火***，基于Linux操作***平台的SP泡沫喷雾远程监控灭火***；
所述数据传输***，烟雾火灾监控探测器以及光纤光栅测温解调装置通过网线相连组成一个局域网，将探测器发出的信号转换为声光报警，通过通讯装置的联动将火灾信号传输给监控终端；
所述客户端应用程序，对得到的监控图像进行优化，对监控解调***得到的现场数据进行转换并判断，并迅速发出指令启动远程灭火***，同时向消防部门报警，将火灾及时扑灭。
作为本发明的进一步改进，所述SP泡沫喷雾远程监控灭火***包括数据传输连接在交换机的消防报警主机、规约转换器、灭火控制转换器、报警信号上传装置、数据服务器、控制服务器和控制客户端，以及由灭火控制转换器控制连接的电磁阀/电动阀；
所述消防报警主机提供变电站内由火灾探测***提供的消防告警、装置异常及电磁阀/电动阀动作信号；
所述规约转换器将报警主机输出的串口信号转换存入数据服务器及控制服务器；
所述灭火控制转换器接收来自控制客户端的控制命令，闭合电磁阀或电动阀控制回路中的常开节点；
所述报警信号上传装置将消防报警信息上传至变电站计算机监控***；
所述数据服务器进行消防报警、操作信息的存储；
所述控制服务器具备双网卡功能，其中一张网卡接入跨站调度网络，实现无人值班站与运维主站的信息交换，另一张网卡接入站内消防控制局域网，实现站内信息处理；
所述控制客户端安装监视控制软件，实现消防告警及控制操作。
作为本发明的进一步改进，所述SP泡沫喷雾远程监控灭火***加装远程监控的主变消防电磁阀/电动阀控制回路，通过远程灭火控制转换器相应接点，导通电磁阀/电动阀控制回路，实现远程开启电磁阀/电动阀的功能。
作为本发明的进一步改进，所述SP泡沫喷雾远程监控灭火***的功能模块包括消防自动报警***、数据采集分析***、远程控制灭火***、接口***和信息查询***；
所述消防自动报警***相数据采集分析***提供报警及装置异常信息；
所述数据采集分析***为远程控制灭火***提供控制对象原则依据；
所述远程控制灭火***通过报警信息进行远程主变对应相灭火操作；
所述接口***实现远程控制***与外部***的规约转换；
所述信息查询***实现立式报警信息与操作信息的查询功能。
作为本发明的进一步改进，所述控制服务器采用循环服务器和并发服务器两种方式的混合模式，对快速消息及命令用循环服务器模式；对需进行长时间的应用采用并发服务器模式，实现服务器安全性及高效性的统一。
作为本发明的进一步改进，所述SP泡沫喷雾远程监控灭火***选择传统的C/S模式两层设计，客户应用层负责交互界面，实现应用逻辑以发送数据、请求并处理返回数据；数据库服务器层负责处理客户数据请求并返回结果，有效管理***资源；工作模式具有较强的兼容性、安全性及灵活性。
作为本发明的进一步改进，主变火灾报警远程控制信息流传输过程如下：
主变火警信号，当主变传感器收集到火警信号后，消防报警主句通过规约转换器将信息传送至中心控制服务器；
火警信号网络传输，主变火警信号通过省调度区网络传送至运维主站中心控制服务器；
火警信息接收及控制命令发出，运维主站客户端接收到主变火警信息后，发出火警信号，运维人员进行火警判断后，发出远程打开无人站主变电磁阀、对应相电动阀命令；
无人站远程控制命令执行，运维主站发出的打开主变灭火电磁阀、电动阀命令传送到无人站对应灭火控制转换器，闭合电磁阀、电动阀控制回路，实现远程灭火。
作为本发明的进一步改进，所述SP泡沫喷雾远程监控灭火***联网后，采取防误动措施和防拒动措施。
作为本发明的进一步改进，所述防误动措施包括：建立运维站消防接入调度网络向加密隧道、实施火灾相报警操作页面锁定、实施变电站消防远控双重口令及密码区分、消防远程操作握手和消防远程控制命令校核。
作为本发明的进一步改进，所述防拒动措施包括：开发***自检功能、设置强制灭火功能和定期维护。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
本发明充分利用无人值班智能变电站的远程监控***，使智能变电站在无人值守情况下以智能化手段达到本质化安全的消防目标；提高变电站消防预警反映能力和火灾应急处理速度，完善电网运行风险管控机制，降低变电站火灾危害影响程度，提升电网安全运行水平的目标；将烟雾火灾探测与光纤光栅温度在线监测技术结合，构成变电站火灾监测技术的监控***，克服了以往火灾监控***无法准确对具有强电磁干扰、环境恶劣的地点进行监测的缺点，同时通过合理布置烟雾火灾探测***可以对变电站进行宏观监控，做到了点面兼顾，其直观、简捷的数据显示和控制界面，功能强大，稳定可靠，预警准确，内容丰富且成本不高的变电站火灾监测***，具有很好的经济效益和推广前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明***的总体框架图；
图2是本发明远程灭火***的硬件架构图；
图3是本发明主变消防电动阀控制回路的原理图；
图4是本发明主变远程监控***的功能架构图；
图5是本发明报警信号与控制信号信息流传输示意图；
图6是本发明客户端应用程序的远程操作流程图；
图7是本发明应用层数据控制命令包格式表。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
如图1所示，一种变电站无人值守防火监控及消防***，***总体架构包括客户端应用程序、数据传输***、火灾探测***和远程灭火***；
所述火灾探测***，由烟雾火灾探测模块和光纤光栅测温模块两个模块组成，火灾发生时产生的烟雾、高温和火光通过探测模块和测温模块转变为电信号报警；
所述远程灭火***，基于Linux操作***平台的SP泡沫喷雾远程监控灭火***；
所述数据传输***，烟雾火灾监控探测器以及光纤光栅测温解调装置通过网线相连组成一个局域网，将探测器发出的信号转换为声光报警，通过通讯装置的联动将火灾信号传输给监控终端；
所述客户端应用程序，对得到的监控图像进行优化，对监控解调***得到的现场数据进行转换并判断，并迅速发出指令启动远程灭火***，同时向消防部门报警，将火灾及时扑灭。
如图2所示，本实施例具体的，所述SP泡沫喷雾远程监控灭火***包括数据传输连接在交换机的消防报警主机、规约转换器、灭火控制转换器、报警信号上传装置、数据服务器、控制服务器和控制客户端，以及由灭火控制转换器控制连接的电磁阀/电动阀；
所述消防报警主机提供变电站内由火灾探测***提供的消防告警、装置异常及电磁阀/电动阀动作信号；
所述规约转换器将报警主机输出的串口信号转换存入数据服务器及控制服务器；
所述灭火控制转换器接收来自控制客户端的控制命令，闭合电磁阀或电动阀控制回路中的常开节点；
所述报警信号上传装置将消防报警信息上传至变电站计算机监控***；
所述数据服务器进行消防报警、操作信息的存储；
所述控制服务器具备双网卡功能，其中一张网卡接入跨站调度网络，实现无人值班站与运维主站的信息交换，另一张网卡接入站内消防控制局域网，实现站内信息处理；
所述控制客户端安装监视控制软件，实现消防告警及控制操作。
如图3所示，本实施例具体的，所述SP泡沫喷雾远程监控灭火***加装远程监控的主变消防电磁阀/电动阀控制回路，通过远程灭火控制转换器相应接点，导通电磁阀/电动阀控制回路，实现远程开启电磁阀/电动阀的功能。
如图4所示，本实施例具体的，所述SP泡沫喷雾远程监控灭火***的功能模块包括消防自动报警***、数据采集分析***、远程控制灭火***、接口***和信息查询***；
所述消防自动报警***相数据采集分析***提供报警及装置异常信息；
所述数据采集分析***为远程控制灭火***提供控制对象原则依据；
所述远程控制灭火***通过报警信息进行远程主变对应相灭火操作；
所述接口***实现远程控制***与外部***的规约转换；
所述信息查询***实现立式报警信息与操作信息的查询功能。
本实施例具体的，所述控制服务器采用循环服务器和并发服务器两种方式的混合模式，对快速消息及命令用循环服务器模式；对需进行长时间的应用采用并发服务器模式，实现服务器安全性及高效性的统一。
本实施例具体的，所述SP泡沫喷雾远程监控灭火***选择传统的C/S模式两层设计，客户应用层负责交互界面，实现应用逻辑以发送数据、请求并处理返回数据；数据库服务器层负责处理客户数据请求并返回结果，有效管理***资源；工作模式具有较强的兼容性、安全性及灵活性。
如图5所示，本实施例具体的，主变火灾报警远程控制信息流传输过程如下：
主变火警信号，当主变传感器收集到火警信号后，消防报警主句通过规约转换器将信息传送至中心控制服务器；
火警信号网络传输，主变火警信号通过省调度区网络传送至运维主站中心控制服务器；
火警信息接收及控制命令发出，运维主站客户端接收到主变火警信息后，发出火警信号，运维人员进行火警判断后，发出远程打开无人站主变电磁阀、对应相电动阀命令；
无人站远程控制命令执行，运维主站发出的打开主变灭火电磁阀、电动阀命令传送到无人站对应灭火控制转换器，闭合电磁阀、电动阀控制回路，实现远程灭火。
以1号主变A相发生火灾，实施运维主站控制客户端远程灭火操作流程如图6所示。
本实施例具体的，所述SP泡沫喷雾远程监控灭火***联网后，采取防误动措施和防拒动措施。
本实施例具体的，所述防误动措施包括：建立运维站消防接入调度网络向加密隧道、实施火灾相报警操作页面锁定、实施变电站消防远控双重口令及密码区分、消防远程操作握手和消防远程控制命令校核。
进一步的，所述SP泡沫喷雾远程监控灭火***采用IP通信协议，应用层数据控制命令包格式如图7所示。数据命令字段包括无人值班站标识、服务器标识、灭火协议转换器标识、电磁阀电动阀标识、管道阀门打开时间，共计80字节。
本实施例具体的，所述防拒动措施包括：开发***自检功能、设置强制灭火功能和定期维护。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；作为本领域技术人员对本发明的多个技术方案进行组合是显而易见的。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种变电站无人值守防火监控及消防***，其特征在于：***总体架构包括客户端应用程序、数据传输***、火灾探测***和远程灭火***；
所述火灾探测***，由烟雾火灾探测模块和光纤光栅测温模块两个模块组成，火灾发生时产生的烟雾、高温和火光通过探测模块和测温模块转变为电信号报警；
所述远程灭火***，基于Linux操作***平台的SP泡沫喷雾远程监控灭火***；
所述数据传输***，烟雾火灾监控探测器以及光纤光栅测温解调装置通过网线相连组成一个局域网，将探测器发出的信号转换为声光报警，通过通讯装置的联动将火灾信号传输给监控终端；
所述客户端应用程序，对得到的监控图像进行优化，对监控解调***得到的现场数据进行转换并判断，并迅速发出指令启动远程灭火***，同时向消防部门报警，将火灾及时扑灭。
2.根据权利要求1所述的一种变电站无人值守防火监控及消防***，其特征在于：所述SP泡沫喷雾远程监控灭火***包括数据传输连接在交换机的消防报警主机、规约转换器、灭火控制转换器、报警信号上传装置、数据服务器、控制服务器和控制客户端，以及由灭火控制转换器控制连接的电磁阀/电动阀；
所述控制客户端安装监视控制软件，实现消防告警及控制操作。
3.根据权利要求2所述的一种变电站无人值守防火监控及消防***，其特征在于：所述SP泡沫喷雾远程监控灭火***加装远程监控的主变消防电磁阀/电动阀控制回路，通过远程灭火控制转换器相应接点，导通电磁阀/电动阀控制回路，实现远程开启电磁阀/电动阀的功能。
4.根据权利要求2所述的一种变电站无人值守防火监控及消防***，其特征在于：所述SP泡沫喷雾远程监控灭火***的功能模块包括消防自动报警***、数据采集分析***、远程控制灭火***、接口***和信息查询***。
5.根据权利要求3所述的一种变电站无人值守防火监控及消防***，其特征在于：所述控制服务器采用循环服务器和并发服务器两种方式的混合模式，对快速消息及命令用循环服务器模式；对需进行长时间的应用采用并发服务器模式。
6.根据权利要求5所述的一种变电站无人值守防火监控及消防***，其特征在于：所述SP泡沫喷雾远程监控灭火***选择传统的C/S模式两层设计，客户应用层负责交互界面；数据库服务器层负责处理客户数据请求并返回结果。
7.根据权利要求6所述的一种变电站无人值守防火监控及消防***，其特征在于：主变火灾报警远程控制信息流传输过程如下：
主变火警信号，当主变传感器收集到火警信号后，消防报警主句通过规约转换器将信息传送至中心控制服务器；
火警信号网络传输，主变火警信号通过省调度区网络传送至运维主站中心控制服务器；
火警信息接收及控制命令发出，运维主站客户端接收到主变火警信息后，发出火警信号，运维人员进行火警判断后，发出远程打开无人站主变电磁阀、对应相电动阀命令；
无人站远程控制命令执行，运维主站发出的打开主变灭火电磁阀、电动阀命令传送到无人站对应灭火控制转换器，闭合电磁阀、电动阀控制回路，实现远程灭火。
8.根据权利要求7所述的一种变电站无人值守防火监控及消防***，其特征在于：所述SP泡沫喷雾远程监控灭火***联网后，采取防误动措施和防拒动措施。
9.根据权利要求8所述的一种变电站无人值守防火监控及消防***，其特征在于：所述防误动措施包括：建立运维站消防接入调度网络向加密隧道、实施火灾相报警操作页面锁定、实施变电站消防远控双重口令及密码区分、消防远程操作握手和消防远程控制命令校核。
10.根据权利要求8所述的一种变电站无人值守防火监控及消防***，其特征在于：所述防拒动措施包括：开发***自检功能、设置强制灭火功能和定期维护。
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