CN114392512A - 消防灭火***及其控制方法、储能电站 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种消防灭火***及其控制方法、储能电站。消防灭火***包括：消防主控装置、箱内消防主机和消防供水装置。箱内消防主机与消防主控装置通信连接；箱内消防主机位于集装箱内；消防供水装置包括泵站、箱内消防水模块和箱外消防水模块；泵站、箱内消防水模块和箱外消防水模块均与消防主控装置通信连接；箱内消防水模块和箱外消防水模块均通过消防水管网连接至泵站；箱内消防水模块与集装箱一一对接，用于在消防主控装置的控制下进行箱内降温灭火；箱外消防水模块位于集装箱外，用于在消防主控装置的控制下进行箱外降温灭火。与现有技术相比，本发明实施例能够及时启动水消防，提升消防灭火***的安全性能。

Description

消防灭火***及其控制方法、储能电站

技术领域

本发明实施例涉及消防控制技术领域，尤其涉及一种消防灭火***及其控制方法、储能电站。

背景技术

随着新能源电站的发展，储能电站的建设如火如荼，储能电站消防灭火***的安全性能也愈加重要。在现有技术中，储能电站的消防方式有两类，一类为电池集装箱内消防主机灭火，在触发火灾告警的情况下消防主机喷射气体灭火介质，如七氟丙烷，进行灭火；另一类电池集装箱兼容二次水消防方案，预留消防水接口，在发现复燃后人工接通消防水在电池集装箱内对电池喷射消防水来达到进一步降温灭火目的，以避免电池复燃。

然而，存在的问题是，若在电池复燃后未及时启动水消防，容易导致火灾扩散甚至传导至临近电池集装箱的风险。因此，现有的消防灭火***存在安全性能较低的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种消防灭火***及其控制方法、储能电站，以及时启动水消防，提升消防灭火***的安全性能。

第一方面，本发明实施例提供了一种消防灭火***，包括：

消防主控装置；

箱内消防主机，所述箱内消防主机与所述消防主控装置通信连接；所述箱内消防主机位于集装箱内；

消防供水装置，所述消防供水装置包括泵站、箱内消防水模块和箱外消防水模块；所述泵站、所述箱内消防水模块和所述箱外消防水模块均与所述消防主控装置通信连接；所述箱内消防水模块和所述箱外消防水模块均通过消防水管网连接至所述泵站；所述箱内消防水模块与所述集装箱一一对接，用于在所述消防主控装置的控制下进行箱内降温灭火；所述箱外消防水模块位于所述集装箱外，用于在所述消防主控装置的控制下进行箱外降温灭火。

可选地，至少两组集装箱构成消防箱阵列，所述消防箱阵列中的集装箱之间采用防火防爆墙进行隔离；所述箱外消防水模块位于防火防爆墙的顶端，对所述消防箱阵列中的集装箱进行箱外降温灭火。

可选地，所述箱内消防水模块包括消防水接口和第一类电动阀；

其中，所述消防水接口位于所述集装箱上；所述第一类电动阀位于所述消防水接口和所述消防水管网之间，所述第一类电动阀与所述消防主控装置进行通信连接。

可选地，所述箱外消防水模块包括喷头和第二类电动阀；

其中，所述喷头位于所述防火防爆墙的顶端；所述第二类电动阀位于所述喷头和所述消防水管网之间，所述第二类电动阀与所述消防主控装置进行通信连接。

可选地，所述箱外消防水模块还包括第三类电动阀，所述第三类电动阀位于所述第二类电动阀和所述消防水管网之间，所述第三类电动阀与所述消防主控装置进行通信连接。

可选地，所述喷头为可旋转喷头，所述喷头与所述消防主控装置进行通信连接；所述喷头用于在所述消防主控装置的控制下调整角度，对至少两个所述集装箱进行箱外降温灭火；

或者，所述喷头为固定喷头，所述喷头朝向一个所述集装箱进行箱外降温灭火。

可选地，所述消防箱阵列包括两组所述集装箱，两组所述集装箱共用一个所述箱外消防水模块；

或者，所述消防箱阵列包括四组所述集装箱，四组所述集装箱共用一个所述箱外消防水模块。

可选地，所述箱内消防主机包括第一火灾探测器和气体灭火装置。

可选地，消防灭火***还包括：第二火灾探测器，所述第二火灾探测器与所述消防主控装置通信连接，所述第二火灾探测器位于所述集装箱的顶部。

可选地，所述集装箱为电池集装箱；所述消防主控装置还与所述电池集装箱的能量管理装置通信连接。

第二方面，本发明实施例还提供了一种储能电站，包括：电池集装箱和如本发明任意实施例所述的消防灭火***。

可选地，所述消防供水装置包括至少一个箱外消防水模块；

至少部分所述电池集装箱构成消防箱阵列，所述消防箱阵列中的电池集装箱之间采用防火防爆墙进行隔离；其中，一个所述消防箱阵列对应一个所述箱外消防水模块。

可选地，所述消防箱阵列包括四组所述电池集装箱；或者，所述消防箱阵列包括两组所述电池集装箱。

第三方面，本发明实施例还提供了一种消防灭火***的控制方法，采用如本发明任意实施例所述的消防灭火***，由所述消防主控装置执行；所述控制方法包括：

在所述箱内消防主机触发火灾报警并进行气体灭火后，根据火灾情况和灭火模式，控制所述消防供水装置逐级运行，对所述集装箱进行消防水降温灭火。

可选地，所述灭火模式包括非节水模式、节水模式和手动模式。

可选地，在所述非节水模式下，所述消防供水装置逐级运行的方法包括：

控制所述箱外消防水模块打开、所述泵站运行，对着火的所述集装箱进行喷水；

若所述箱内消防主机的火灾报警信号消失后达到第一预设时间，则控制所述箱外消防水模块关闭、所述泵站停机；

若在所述箱内消防主机的火灾报警信号消失后持续时间未超过所述第一预设时间，则控制所述箱内消防水模块打开，对所述集装箱进行消防水淹没；并在检测到第二火灾探测器的火灾报警信号消失后达到第二预设时间时，控制所述泵站停机、所述箱内消防水模块和所述箱外消防水模块关闭。

可选地，在所述节水模式下，所述消防供水装置逐级运行的方法包括：

判断火灾情况为箱内消防主机初次告警、第一火灾探测器告警和复燃中的一种；

若所述火灾情况为箱内消防主机初次告警，则所述消防供水装置不动作；

若所述火灾情况为第二火灾探测器告警，则控制所述箱外消防水模块打开、所述泵站运行，对着火的所述集装箱进行喷水；若所述箱内消防主机的火灾报警信号消失后达到第一预设时间，则控制所述箱外消防水模块关闭、所述泵站停机；

若所述火灾情况为复燃，则控制所述箱内消防水模块打开、所述泵站运行，对着火的所述集装箱进行消防水淹没；并在检测到第二火灾探测器的火灾报警信号消失后达到第二预设时间时，控制所述泵站停机、所述箱内消防水模块和所述箱外消防水模块关闭。

可选地，控制所述箱外消防水模块打开、所述泵站运行的顺序为：先控制所述箱外消防水模块打开，再启动所述泵站；

以及，在启动所述泵站之前，还包括：对所述箱外消防水模块进行状态自检。

可选地，在对所述集装箱进行消防水降温灭火之前，还包括：对所述集装箱进行断电自检。

本发明实施例将消防主控装置分别与箱内消防主机和消防供水装置进行对接，在箱内消防主机进行气体灭火后，能够在自动控制的情况下，及时启动消防供水装置对集装箱进行消防水降温灭火。与现有技术相比，本发明实施例实现了箱内消防主机和消防供水装置的统一控制和部署，能够及时启动水消防，降低了火灾扩散甚至传导至临近集装箱的风险，从而提升了消防灭火***的安全性能。另外，本发明实施例提供的消防供水装置包括与消防主控装置通信连接的泵站、箱内消防水模块和箱外消防水模块，可以由消防主控装置控制实现不同灭火模式下的逐级运行，有利于兼顾消防灭火的消防水量节约和有效灭火的效果。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种消防灭火***各模块间的通讯连接示意图；

图2为本发明实施例提供的一种消防灭火***的机械连接示意图；

图3为本发明实施例提供的另一种消防灭火***各模块间的通讯连接示意图；

图4为本发明实施例提供的一种喷头的应用示意图；

图5为本发明实施例提供的另一种喷头的应用示意图；

图6为本发明实施例提供的另一种消防灭火***的机械连接示意图；

图7为本发明实施例提供的一种储能电站的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的另一种储能电站的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的一种非节水模式的流程示意图；

图10为本发明实施例提供的一种节水模式的流程示意图；

图11为本发明实施例提供的一种消防灭火***的控制方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

本发明实施例提供了一种消防灭火***，该消防灭火***适用于储能电站，对电池集装箱进行消防灭火。图1为本发明实施例提供的一种消防灭火***各模块间的通讯连接示意图，图2为本发明实施例提供的一种消防灭火***的机械连接示意图。参见图1和图2，消防灭火***1包括：消防主控装置11、箱内消防主机12(图2中未示出)和消防供水装置13。箱内消防主机12与消防主控装置11通信连接；箱内消防主机12位于集装箱2内。消防供水装置13包括泵站131、箱内消防水模块132和箱外消防水模块133。泵站131、箱内消防水模块132和箱外消防水模块133均与消防主控装置11通信连接；箱内消防水模块132和箱外消防水模块133均通过消防水管网134连接至泵站131。箱内消防水模块132与集装箱2一一对接，用于在消防主控装置11的控制下进行箱内降温灭火；箱外消防水模块133位于集装箱2外，用于在消防主控装置11的控制下进行箱外降温灭火。

其中，消防主控装置11可以是电脑或上位机等工业控制设备，也可以是电脑或上位机等工业控制设备中的内置客户端等。消防主控装置11能够通过通信信号的传输接收来自泵站131、箱内消防水模块132和箱外消防水模块133等模块/设备的状态信号，并对其进行控制。箱内消防主机12用于对集装箱2内进行明火扑灭，示例性地，箱内消防主机12包括第一火灾探测器和气体灭火装置。箱内消防主机12的工作原理为，当第一火灾探测器检测到火灾报警信号时，进行火灾告警，启动气体灭火装置，采用七氟丙烷等气体灭火介质进行灭火。消防主控装置11与各集装箱2内的箱内消防主机12对接获取箱内消防主机12的报警状态。

泵站131配备水泵和水泵启动控制***，消防主控装置11与水泵启动控制***对接，获取水泵开启状态并控制水泵启停。箱内消防水模块132与集装箱2一一对接，能够在消防主控装置11的控制下将消防水注入集装箱2，从而对集装箱2进行箱内降温灭火。箱外消防水模块133位于集装箱2外，能够在消防主控装置11的控制下将消防水喷洒在集装箱2的外壳和外部环境，从而对集装箱2进行箱外降温灭火。

综上所述，本发明实施例将消防主控装置11分别与箱内消防主机12和消防供水装置13进行对接，在箱内消防主机12进行气体灭火后，能够在自动控制的情况下，及时启动消防供水装置13对集装箱2进行消防水降温灭火。与现有技术相比，本发明实施例实现了箱内消防主机12和消防供水装置13的统一控制和部署，能够及时启动水消防，降低了火灾扩散甚至传导至临近集装箱2的风险，从而提升了消防灭火***的安全性能。另外，本发明实施例提供的消防供水装置13包括与消防主控装置11通信连接的泵站131、箱内消防水模块132和箱外消防水模块133，可以由消防主控装置11控制实现不同灭火模式下的逐级运行，有利于兼顾消防灭火的消防水量节约和有效灭火的效果。

图3为本发明实施例提供的另一种消防灭火***各模块间的通讯连接示意图。继续参见图2和图3，在上述各实施例的基础上，可选地，消防灭火***1还包括第二火灾探测器15。第二火灾探测器15与消防主控装置11通信连接，第二火灾探测器15位于集装箱2的顶部。与箱内消防主机中的第一火灾探测器不同，第二火灾探测器15用于探测集装箱2外部的火灾情况。第二火灾探测器15可以为烟雾探测器、温度探测器、可燃气体探测器、或者多功能探测器(即多种探测器的混合体)。消防主控装置11与各集装箱2顶部的第二火灾探测器15对接，能够获取集装箱2顶部的火灾探测器报警状态。本发明实施例在设置第一火灾探测器之外，还设置第二火灾探测器15，有利于更准确地判断火灾的复燃状态，并结合第一火灾探测器和第二火灾探测器15的报警状态实现消防供水装置13的分级控制。

继续参见图3，在上述各实施例的基础上，可选地，集装箱2为电池集装箱，消防主控装置11还与电池集装箱的能量管理装置3通信连接。本发明实施例将消防主控装置11与能量管理装置3对接，能够获取电站整体及集装箱2中电池的运行状态和断电状态。因此，本发明实施例能够在火灾报警且集装箱2内电池断电后，进行消防水降温灭火，提升消防灭火的安全性。

在上述各实施例中，集装箱2的排布方式、箱外消防水模块133的设置方式有多种，下面就其中的几种进行说明，但不作为对本发明的限定。

继续参见图2和图3，在本发明的一种实施方式中，可选地，至少两组集装箱2构成消防箱阵列。图2中示例性地，四组集装箱2构成一个消防箱阵列，消防箱阵列中的集装箱2之间采用防火防爆墙14进行隔离。箱外消防水模块133位于防火防爆墙14的顶端，对消防箱阵列中的集装箱2进行箱外降温灭火。其中，防火防爆墙14各边长度、厚度和高度满足国家相关消防标准。相比于不采用防火防爆墙14的集装箱2排布方案，一个集装箱2对应一个基础排开布置的方式要求集装箱2的排列间隔在满足安全防火间隔条件和安装检修要求下不小于3m，这使得电站总体占地面积较大。而采用防火防爆墙14方案不受3m的限制。因此，本发明实施例采用防火防爆墙14进行隔离，将至少两组集装箱2构成消防箱阵列，有利于实现占地少、高安全性、集中式储能电站。另外，本发明实施例巧妙的借助防火防爆墙14，将箱外消防水模块133设置于防火防爆墙14的顶端，无需另外搭设设备安装箱外消防水模块133，有利于节约成本。

继续参见图2和图3，在本发明的一种实施方式中，可选地，箱内消防水模块132包括消防水接口(图1和图2中未示出)和第一类电动阀1321。其中，消防水接口位于集装箱2上；第一类电动阀1321位于消防水接口和消防水管网134之间，第一类电动阀1321与消防主控装置11进行通信连接。每组集装箱2对应的消防水接口的数量可以为一个、两个或多个，且第一类电动阀1321与消防水接口一一对应。本发明实施例将消防主控装置11与第一类电动阀1321对接，能够获取第一类电动阀1321的开启状态并控制第一类电动阀1321开关。因此，本发明实施例能够在箱内消防主机12进行气体灭火后，及时控制第一类电动阀1321开启，进行箱内降温灭火。

继续参见图2和图3，在本发明的一种实施方式中，可选地，箱外消防水模块133包括喷头1331和第二类电动阀(图1和图2中未示出)。示例性地，第二类电动阀位于喷头1331的底部，或者第二类电动阀内置于喷头1331的内部。其中，喷头1331位于防火防爆墙14的顶端；第二类电动阀位于喷头1331和消防水管网134之间，第二类电动阀与消防主控装置11进行通信连接。本发明实施例将消防主控装置11与第二类电动阀对接，能够获取第二类电动阀的开启状态并控制第二类电动阀开关。因此，本发明实施例能够在箱内消防主机12进行气体灭火后，能够根据需要及时控制第二类电动阀开启，进行箱外降温灭火。

继续参见图2和图3，在本发明的一种实施方式中，可选地，箱外消防水模块133还包括第三类电动阀1333，第三类电动阀1333位于第二类电动阀和消防水管网134之间，第三类电动阀1333与消防主控装置11进行通信连接。示例性地，第二类电动阀和第三类电动阀1333之间的消防管道内置在防火防爆墙14内部，第三类电动阀1333设置于防火防爆墙14外部，通过消防水管网134连接至泵站13。本发明实施例将消防主控装置11与第三类电动阀1333对接，能够获取第三类电动阀1333的开启状态并控制第三类电动阀1333开关。因此，本发明实施例能够逐级控制第二类电动阀和第三类电动阀1333的开关，从而有利于实现对电动阀的分级控制，提升消防水管网134的稳定性。

在上述各实施例中，可选地，第一类电动阀1321、第二类电动阀和第三类电动阀1333的开启和关闭不仅可以由消防主控装置11进行控制，还可以由人工手动控制。这样设置，有利于在进行消防灭火时，采用手动模式实现，丰富了消防灭火***的功能，提升了消防灭火***的安全性。

图4为本发明实施例提供的一种喷头的应用示意图。参见图4，在本发明的一种实施方式中，可选地，喷头1331为可旋转喷头，喷头1331与消防主控装置11进行通信连接；喷头1331用于在消防主控装置11的控制下调整角度，对至少两组集装箱进行箱外降温灭火。示例性地，消防箱阵列包括四组集装箱，防火防爆墙构成“十字”形，“十字”形的中间设置有喷头1331，喷头1331能够进行360°旋转。定义防火防爆墙的12点方向为0°，逆时针旋转角度增加，四组集装箱分别位于0°～90°之间、90°～180°之间、180°～270°之间、270°～360°(0°)。其中，对喷头1331旋转角度的控制方式可以由第二类电动阀实现，也可以由其他旋转机构实现。示例性地，第二类电动阀既能够控制对喷头1331的开启和关闭，又能够控制喷头1331的旋转角度，消防主控装置11与箱外消防水模块133对接，能够获取喷头1331的喷射状态并控制喷头1331的旋转角度。

图5为本发明实施例提供的另一种喷头的应用示意图。参见图5，在本发明的另一种实施方式中，可选地，喷头1331为固定喷头，喷头1331朝向一个集装箱进行箱外降温灭火。示例性地，消防箱阵列包括四组集装箱，防火防爆墙构成“十字”形，“十字”形的中间设置有四个喷头1331，这四个喷头1331分别对准四组集装箱。相应地，每个喷头1331上均配置有第二类电动阀，能够通过第二类电动阀控制喷头1331是否开启。

需要说明的是，在图4和图5中示例性地示出了两种喷头的设置方式，并非对本发明的限定。在实际应用中可以根据需要将喷头的设置方式设置为其他方式，示例性地，还可以采用旋转喷头对应两组集装箱的方式、固定喷头和旋转喷头组合的方式等。

在上述各实施例的基础上，可选地，喷头1331和第二类电动阀一一对应。若喷头1331的数量为至少两个，则至少两个第二类电动阀共用一条消防管道连接至同一个第三类电动阀1333。这样，第三类电动阀1333作为第二类电动阀的上级总闸，有利于实现电动阀的分级控制。

需要说明的是，在上述各实施例中，示例性地示出了消防箱阵列包括四组集装箱2，四组集装箱2共用一个箱外消防水模块133，并非对本发明的限定。在其他实施例中，如图6所示，还可以设置消防灭火***1包括两个消防箱阵列，每个消防箱阵列包括两组集装箱2，两组集装箱2共用一个箱外消防水模块133。箱外消防水模块133中的喷头1331位于两组集装箱2之间的防火防爆墙14的顶部，优选位于防火防爆墙14的中间位置。可以理解的是，集装箱2的分列依据根据项目所用集装箱2的数量确定，如集装箱2为4n组(如4组或8组)采用4组集装箱构成消防箱阵列的方式，其他数量可采用2组集装箱构成消防箱阵列的方式，也可以采用4组、2组混合阵列的方式。

综上所述，本发明实施例以消防箱阵列为单位，每个消防箱阵列的防火防爆墙14上配备有箱外消防水模块，每组集装箱2均连接消防水接口，配合集装箱2顶部的第二火灾探测器和各电动阀(包括第一类电动阀、第二类电动阀和第三类电动阀)的控制，能够实现自动消防水灭火。本发明实施例这样设置，一方面，相比出现火灾或复燃时人工接消防水管道灭火效率更高；另一方面，通过箱外消防水模块能够对着火集装箱2快速灭火降温灭火，实现防止事故扩散的效果；再一方面，本发明实施例巧妙的借助防火防爆墙14，将箱外消防水模块133设置于防火防爆墙14的顶端，无需另外搭设设备安装箱外消防水模块133，有利于节约成本。

本发明实施例还提供了一种储能电站。图7为本发明实施例提供的一种储能电站的结构示意图，图8为本发明实施例提供的另一种储能电站的结构示意图。参见图7和图8，储能电站包括：电池集装箱和如本发明任意实施例所提供的消防灭火***，其技术原理类似，不再赘述。

继续参见图7和图8，可选地，消防供水装置13包括至少一个箱外消防水模块133。至少部分集装箱2构成消防箱阵列，消防箱阵列中的集装箱2之间采用防火防爆墙14进行隔离；其中，一个消防箱阵列对应一个箱外消防水模块133。这样设置，有利于将箱外消防水模块133中的喷头1331设置在防火防爆墙14上，对消防箱阵列进行灭火降温。另外，本发明实施例还有利于减少箱外消防水模块133的设置数量，从而降低成本。

继续参见图7和图8，可选地，图7示出了消防箱阵列包括四组集装箱，图8中示出了消防箱阵列包括两组集装箱。储能电站还包括视频监控***4，视频监控***4与消防主控装置11通信连接。视频监控***4用于监控储能电站内的情况，具体可以监控灭火情况。优选地，视频监控***4的摄像头安装在可以看到储能电站内所有集装箱2状况的位置。这样设置，可以通过视频监控***4观察灭火状况，有利于消防员对火灾现场的情况进行评估。以及，在手动灭火模式下，消防员无需进入现场进行灭火操作，可以通过远程控制第一类电动阀、第二类电动阀、第三类电动阀和泵站的运行进行远程控制灭火，有利于保障消防员的人身安全。

继续参见图7和图8，可选地，储能电站还包括逆变升压单元5和并网接入单元6等站内设备，以及包括消防通道7、围墙8和进站门9等附属设施。其中，逆变升压单元5例如可以是升压逆变一体机，并网接入单元6例如可以是一二次并网设备集装箱或一二次并网设备站等。集装箱2为步入式集装箱或非步入式集装箱，若集装箱2为非步入式集装箱，集装箱2开门背向防火防爆墙14的长边侧。不管集装箱2为步入式集装箱还是非步入式集装箱，集装箱2内空调散热出风口均朝向一侧或采用液冷散热方式。

在上述各实施例的基础上，可选地，泵站131按照配置需求配置在集装箱2的四周，可结合土地情况优化设备排布，在满足设备间距的条件下缩短线缆、管道。

综上所述，本发明实施例以消防箱阵列为单位，每个消防箱阵列的防火防爆墙14上配备有箱外消防水模块，每组集装箱2均连接消防水接口，配合集装箱2顶部的第二火灾探测器和各电动阀(包括第一类电动阀、第二类电动阀和第三类电动阀)的控制，能够实现自动消防水灭火。本发明实施例这样设置，一方面，相比出现火灾或复燃时人工接消防水管道灭火效率更高；另一方面，通过箱外消防水模块能够对着火集装箱2快速灭火降温灭火，实现防止事故扩散的效果；再一方面，本发明实施例巧妙的借助防火防爆墙14，将箱外消防水模块133设置于防火防爆墙14的顶端，无需另外搭设设备安装箱外消防水模块133，有利于节约成本。因此，使用本发明实施例所提供的消防灭火方案，消防员无需进入现场进行灭火操作，只需通过视频监控***4观察灭火状况即可，有利于保障消防员的人身安全。

本发明实施例还提供了一种消防灭火***的控制方法，采用如本发明任意实施例所提供的消防灭火***，由消防灭火***中的消防主控装置执行，该消防主控装置可以由软件和/或硬件实现。消防灭火***的控制方法包括如下步骤：在箱内消防主机触发火灾报警并进行气体灭火后，根据火灾情况和灭火模式，控制消防供水装置逐级运行，对集装箱进行消防水降温灭火。

其中，当任意集装箱内的箱内消防主机触发火灾报警后，集装箱内的气体灭火装置先启动进行初步灭火。对于储能电站中的电池集装箱，能量管理装置同时控制整站停机，所有的电池集装箱均进入停运状态。然后采用根据火灾情况和灭火模式，控制消防供水装置逐级运行的消防逻辑，有利于兼顾消防灭火的消防水量节约和有效灭火的效果。

在上述各实施例的基础上，可选地，灭火模式包括非节水模式、节水模式和手动模式。其中，非节水模式和节水模式由消防主控装置11提供具体的灭火流程，非节水模式有利于快速降温灭火，节水模式有利于在确保火灾扑灭的基础上节约消防水的使用。手动模式由人工操作，无需提供具体灭火逻辑。下面就非节水模式和节水模式的实现方式进行说明，但不作为对本发明的限定。

图9为本发明实施例提供的一种非节水模式的流程示意图。参见图9，在上述各实施例的基础上，可选地，在非节水模式下，消防供水装置逐级运行的方法包括以下步骤：

S110、控制箱外消防水模块打开、泵站运行，对着火的集装箱进行喷水。

其中，控制箱外消防水模块打开具体为控制第二类电动阀和第三类电动阀打开。可选地，对于可旋转的喷头，在控制第二类电动阀打开的同时，控制喷头的角度对准着火的集装箱；对于固定喷头，控制着火集装箱对应喷头的第二类电动阀打开。控制泵站运行具体为启动水泵。

S120、判断箱内消防主机的火灾报警信号消失是否达到第一预设时间；若是，则执行S150；否则执行S130。

其中，若在箱内消防主机的火灾报警信号消失后持续时间超过第一预设时间，则表明灭火成功，可以结束灭火的操作。相反，则表明出现复燃，需要执行进一步地灭火动作。示例性地，第一预设时间为0.5h、1h、1.5h或2h等。

S130、控制箱内消防水模块打开，对集装箱进行消防水淹没。

其中，控制箱内消防水模块打开具体为控制着火集装箱对应的第一类电动阀打开。当第一类电动阀打开，消防水能够通过集装箱上的消防水接口注入集装箱内，从而进行消防水淹没。

S140、判断第二火灾探测器的火灾报警信号消失是否达到第二预设时间；若是，则执行S150；否则继续执行S130。

其中，与箱内消防水模块中的第一火灾探测器检测集装箱内部火灾情况不同，第二火灾探测器检测集装箱顶部的火灾情况。因此，当进行消防水淹没时，第一火灾探测器也被消防水淹没，无法探测火灾情况，通过第二火灾探测器能够判断火灾的真实情况。第二火灾探测器异常是指其持续发出火灾报警，表明火灾未被扑灭，需要继续执行消防水淹没的步骤。第二火灾探测器正常是指没有发出火灾报警，即火灾被扑灭，可以结束灭火的操作。第二预设时间与第一预设时间可以相等，也可以不等。示例性地，第二预设时间为0.5h、1h、1.5h或2h等。

S150、控制箱外消防水模块和箱内消防水模块关闭、泵站停机。

该步骤为结束灭火的步骤。其中，控制箱外消防水模块关闭，具体为控制第二类电动阀和第三类电动阀关闭；控制箱内消防水模块关闭，具体为控制第一类电动阀关闭；控制泵站停机具体为控制水泵关闭。在前述步骤中，若仅打开了箱外消防水模块和泵站，则控制箱外消防水模块关闭、泵站停机；若打开了泵站、箱内消防水模块和箱外消防水模块，则控制泵站停机、箱内消防水模块和箱外消防水模块关闭。

通过S110-S150实现了在非节水模式下，消防供水装置逐级运行的方法，该方法结合第一火灾探测器和第二火灾探测器对火灾情况进行分级探测，探测结果更加准确；且该方法结合第一类电动阀、第二类电动阀和第三类电动阀分级启动对集装箱进行箱内降温灭火、箱外降温灭火，灭火效率较高。

图10为本发明实施例提供的一种节水模式的流程示意图。参见图10，在上述各实施例的基础上，可选地，在节水模式下，消防供水装置逐级运行的方法包括以下步骤：

S210、判断消防灭火***的当前状态。

其中，消防灭火***的当前状态包括箱内消防主机初次告警、第一火灾探测器告警和复燃中的一种。若火灾情况为箱内消防主机初次告警，则执行S250，消防供水装置不动作。若火灾情况为任一第二火灾探测器告警，则执行S220。若火灾情况为任一集装箱出现复燃，则执行S230。

S220、控制箱外消防水模块打开、泵站运行，对着火的集装箱进行喷水。

S230、控制箱内消防水模块打开、泵站运行，对着火的集装箱进行消防水淹没。

S240、是否检测到火灾扑灭；若是，则执行S250；否则，继续执行扑灭火灾的步骤。

其中，火灾是否扑灭可以依据接收到的第一火灾探测器的火灾告警信号和第二火灾探测器的告警信号进行判断。若仅进行了箱外降温灭火，位于集装箱内部的第一火灾探测器探测火灾更加灵敏，若箱内消防主机中第一火灾探测器发出的火灾报警信号消失后达到第一预设时间，则表明火灾扑灭。若仅进行了箱内消防水淹没，位于集装箱顶部的第二火灾探测器探测火灾更加灵敏，若第二火灾探测器的火灾报警信号消失后达到第二预设时间，则表明火灾扑灭。

S250、控制箱外消防水模块和箱内消防水模块关闭、泵站停机。

通过S210-S250实现了在节水模式下，消防供水装置逐级运行的方法，该方法结合第一火灾探测器和第二火灾探测器对火灾情况进行分级探测，将火灾情况划分为箱内消防主机初次告警、第一火灾探测器告警和复燃三种不同等级，分别进行消防灭火；且该方法结合第一类电动阀、第二类电动阀和第三类电动阀分级启动对集装箱进行箱内降温灭火、箱外降温灭火，灭火方法更具有针对性，有利于节约消防水的使用量。

在上述各实施例的基础上，可选地，控制箱外消防水模块打开、泵站运行的顺序为：先控制箱外消防水模块打开，再启动泵站；以及，在启动泵站之前，还包括：对箱外消防水模块进行状态自检。这样设置，有利于确保消防灭火***的稳定运行，从而提升了消防灭火***的安全性能。

在上述各实施例的基础上，可选地，在对集装箱进行消防水降温灭火之前，还包括：对集装箱进行断电自检。示例性地，消防灭火***应用于储能电站，集装箱为电池集装箱，储能电站还包括能量管理装置，通过能量管理装置控制电池集装箱断电，以确保采用消防水进行降温灭火不会发生漏电的问题。

图11为本发明实施例提供的一种消防灭火***的控制方法的流程示意图。参见图11，在上述各实施例的基础上，可选地，以应用于储能电站为例进行说明，消防灭火***的控制方法包括以下步骤：

S310、箱内消防主机触发火灾报警。

其中，任一电池集装箱的箱内消防主机触发火灾报警，均会触发消防灭火***的灭火动作。

S320、箱内消防主机的气体灭火装置启动，能量管理装置控制电池集装箱断电。

其中，气体灭火装置启动对着火点进行初步灭火。能量管理装置同时控制整站停机，以使全部电池集装箱均进入停运状态。

S330、自检电池集装箱是否断电；若是，则执行S340；否则，返回执行S320。

其中，采用气体灭火不会导致漏电、触电等事故，但若采取消防水降温灭火的方案，则需要确保着火的电池集装箱断电。在自检的过程中，如电池集装箱未断电，执行能量管理装置控制电池集装箱进行停电动作。如电池集装箱已断电，则进入下一步。

S340、判断灭火模式；若为非节水模式，则执行S351；若为节水模式，则执行S361；若为手动模式，则执行S371。

S351、控制着火电池集装箱对应的第三类电动阀打开。

具体地，控制触发火灾报警的电池集装箱所在的阵列防火防爆墙上的第三类电动阀打开，箱外消防水模块进入准备状态，确保后续消防水及时喷射。其他阵列和其他类别电动阀仍维持关闭状态。

S352、调整喷头角度。

具体地，如采用旋转喷头的方案，根据着火集装箱所在位置对应的角度参数调整好喷头角度。如采用固定喷头的多喷头组合方案，开启着火集装对应喷头的第二类电动阀，喷头组合下其他第二类电动阀仍维持原状态。

S353、自检电动阀的状态是否正确；若是，则执行S354；否则，返回执行S351、S352。

具体地，自检第一类电动阀、第二类电动阀和第三类电动阀是否按照S351、S352的要求打开/关闭，如不满足要求，则返回执行S351、S352。

S354、启动水泵。

具体地，当水泵启动，箱外消防水模块向着火集装箱表面喷射消防水。

S355、判断火灾报警信号消失是否达到第一预设时间；若是，则执行S380；否则执行S356。

其中，该火灾报警信号为箱内消防主机触发的火灾报警信号，该火灾报警信号消失后并持续达到预设的一段时间要求后，如1h，表明火灾已被电池集装箱内部的气体灭火装置扑灭，可以停止灭火操作。着火电池集装箱的箱内消防主机火灾报警信号消失但在第一预设时间内又重新出现，表明电池集装箱内又发生复燃，此时着火电池集装箱内气体灭火***已无法灭火，需要对电池集装箱进行进一步的灭火操作。

S356、控制着火集装箱对应的第一类电动阀打开。

其中，由于水泵已经开启，当第一类电动阀打开，消防水通过预留的水消防管道对着火电池集装箱进行消防水淹没。

S357、判断第二火灾探测器的火灾报警信号消失是否达到第二预设时间。

其中，着火电池集装箱水淹没后持续达到第二预设时间要求后，着火集装箱顶部安装的第二火灾探测器没有火灾报警信号，即持续正常可认为火灾已扑灭，完成非节水模式下的火灾扑灭操作。

S361、判断消防灭火***的当前状态。

其中，消防灭火***的当前状态包括箱内消防主机初次告警、第一火灾探测器告警和复燃中的一种。若火灾情况为箱内消防主机初次告警，则执行S380，消防供水装置不动作。若火灾情况为任一第二火灾探测器告警，则执行S362。若火灾情况为任一电池集装箱出现复燃，则执行S365。

S362、控制着火电池集装箱对应的第三类电动阀打开。

具体地，控制触发火灾报警的电池集装箱所在的阵列防火防爆墙上的第三类电动阀打开，箱外消防水模块进入准备状态，确保后续消防水及时喷射。其他阵列和其他类别电动阀仍维持关闭状态。

S363、调整喷头角度。

具体地，如采用旋转喷头的方案，根据着火集装箱所在位置对应的角度参数调整好喷头角度。如采用固定喷头的多喷头组合方案，开启着火集装对应喷头的第二类电动阀，喷头组合下其他第二类电动阀仍维持原状态。

S364、自检电动阀的状态是否正确；若是，则执行S367；否则，返回执行S362、S363。

具体地，自检第一类电动阀、第二类电动阀和第三类电动阀是否按照S362、S363的要求打开/关闭，如不满足要求，则返回执行S362、S363。

S365、控制着火电池集装箱对应的第一类电动阀打开。

其中，第一类电动阀控制箱内消防水模块，使得箱内消防水模块进入准备状态，确保后续消防水及时注入电池集装箱，进行消防水淹没。

S366、启动水泵。

具体地，当水泵启动，若第二类电动阀和第三类电动阀打开，箱外消防水模块向着火电池集装箱表面喷射消防水；若第一类电动阀打开，箱内消防水模块将消防水注入着火电池集装箱，进行消防水淹没。

S367、判断火灾是否扑灭；若是，则执行S380；否则返回S366。

其中，火灾是否扑灭可以依据接收到的第一火灾探测器的火灾告警信号和第二火灾探测器的告警信号进行判断。若仅进行了箱外降温灭火，位于集装箱内部的第一火灾探测器探测火灾更加灵敏，若箱内消防主机中第一火灾探测器发出的火灾报警信号消失后达到第一预设时间，则表明火灾扑灭。若仅进行了箱内消防水淹没，位于集装箱顶部的第二火灾探测器探测火灾更加灵敏，若第二火灾探测器的火灾报警信号消失后达到第二预设时间，则表明火灾扑灭。

S371、人工操作，完成灭火。

具体地，由人工结合箱内消防主机状态、视频监控***状态、第二火灾探测器状态、水泵开关状态、第一类电动阀、第二类电动阀和第三类电动阀状态人为手动控制消防灭火***运行，实现手动远程操作。

S380、控制水泵、第一、第二、第三类电动阀关闭。

该步骤为结束灭火的步骤。其中，控制箱外消防水模块关闭，具体为控制第二类电动阀和第三类电动阀关闭；控制箱内消防水模块关闭，具体为控制第一类电动阀关闭。在前述步骤中，若仅打开了第一类电动阀和水泵，则控制第一类电动阀和水泵关闭；若仅打开了第二类电动阀、第三类电动阀和水泵，则控制第二类电动阀、第三类电动阀和水泵关闭；若打开了第一类电动阀、第二类电动阀、第三类电动阀和水泵，则控制第一类电动阀、第二类电动阀、第三类电动阀和水泵关闭。

通过S310-S380实现了消防灭火***控制的完整逻辑。在该控制方法中，实现了非节水模式、节水模式和手动模式的结合运用，有利于满足多种灭火需求。其中，第一火灾探测器和第二火灾探测器结合对火灾情况进行分级探测，探测结果更加准确；第一类电动阀、第二类电动阀和第三类电动阀结合分级启动对集装箱进行箱内降温灭火、箱外降温灭火，灭火效率较高。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (17)

1.一种消防灭火***，其特征在于，包括：

消防主控装置；

箱内消防主机，所述箱内消防主机与所述消防主控装置通信连接；所述箱内消防主机位于集装箱内；

消防供水装置，所述消防供水装置包括泵站、箱内消防水模块和箱外消防水模块；所述泵站、所述箱内消防水模块和所述箱外消防水模块均与所述消防主控装置通信连接；所述箱内消防水模块和所述箱外消防水模块均通过消防水管网连接至所述泵站；所述箱内消防水模块与所述集装箱一一对接，用于在所述消防主控装置的控制下进行箱内降温灭火；所述箱外消防水模块位于所述集装箱外，用于在所述消防主控装置的控制下进行箱外降温灭火。

2.根据权利要求1所述的消防灭火***，其特征在于，至少两组集装箱构成消防箱阵列，所述消防箱阵列中的集装箱之间采用防火防爆墙进行隔离；所述箱外消防水模块位于防火防爆墙的顶端，对所述消防箱阵列中的集装箱进行箱外降温灭火。

3.根据权利要求2所述的消防灭火***，其特征在于，所述箱内消防水模块包括消防水接口和第一类电动阀；

其中，所述消防水接口位于所述集装箱上；所述第一类电动阀位于所述消防水接口和所述消防水管网之间，所述第一类电动阀与所述消防主控装置进行通信连接。

4.根据权利要求2所述的消防灭火***，其特征在于，所述箱外消防水模块包括喷头和第二类电动阀；

其中，所述喷头位于所述防火防爆墙的顶端；所述第二类电动阀位于所述喷头和所述消防水管网之间，所述第二类电动阀与所述消防主控装置进行通信连接。

5.根据权利要求4所述的消防灭火***，其特征在于，所述箱外消防水模块还包括第三类电动阀，所述第三类电动阀位于所述第二类电动阀和所述消防水管网之间，所述第三类电动阀与所述消防主控装置进行通信连接。

6.根据权利要求4所述的消防灭火***，其特征在于，所述喷头为可旋转喷头，所述喷头与所述消防主控装置进行通信连接；所述喷头用于在所述消防主控装置的控制下调整角度，对至少两个所述集装箱进行箱外降温灭火；

或者，所述喷头为固定喷头，所述喷头朝向一个所述集装箱进行箱外降温灭火。

7.根据权利要求2所述的消防灭火***，其特征在于，所述消防箱阵列包括两组所述集装箱，两组所述集装箱共用一个所述箱外消防水模块；

或者，所述消防箱阵列包括四组所述集装箱，四组所述集装箱共用一个所述箱外消防水模块。

8.根据权利要求1所述的消防灭火***，其特征在于，所述箱内消防主机包括第一火灾探测器和气体灭火装置。

9.根据权利要求1所述的消防灭火***，其特征在于，还包括：第二火灾探测器，所述第二火灾探测器与所述消防主控装置通信连接，所述第二火灾探测器位于所述集装箱的顶部。

10.根据权利要求1所述的消防灭火***，其特征在于，所述集装箱为电池集装箱；所述消防主控装置还与所述电池集装箱的能量管理装置通信连接。

11.一种储能电站，其特征在于，包括：电池集装箱和如权利要求1-10任一项所述的消防灭火***。

12.根据权利要求11所述的储能电站，其特征在于，所述消防供水装置包括至少一个箱外消防水模块；

至少部分所述电池集装箱构成消防箱阵列，所述消防箱阵列中的电池集装箱之间采用防火防爆墙进行隔离；其中，一个所述消防箱阵列对应一个所述箱外消防水模块。

13.根据权利要求12所述的储能电站，其特征在于，所述消防箱阵列包括四组所述电池集装箱；或者，所述消防箱阵列包括两组所述电池集装箱。

14.一种消防灭火***的控制方法，其特征在于，采用如权利要求1-10任一项所述的消防灭火***，由所述消防主控装置执行；所述控制方法包括：

在所述箱内消防主机触发火灾报警并进行气体灭火后，根据火灾情况和灭火模式，控制所述消防供水装置逐级运行，对所述集装箱进行消防水降温灭火。

15.根据权利要求14所述的消防灭火***的控制方法，其特征在于，所述灭火模式包括非节水模式、节水模式和手动模式。

16.根据权利要求15所述的消防灭火***的控制方法，其特征在于，在所述非节水模式下，所述消防供水装置逐级运行的方法包括：

控制所述箱外消防水模块打开、所述泵站运行，对着火的所述集装箱进行喷水；

若所述箱内消防主机的火灾报警信号消失后达到第一预设时间，则控制所述箱外消防水模块关闭、所述泵站停机；

若在所述箱内消防主机的火灾报警信号消失后持续时间未超过所述第一预设时间，则控制所述箱内消防水模块打开，对所述集装箱进行消防水淹没；并在检测到第二火灾探测器的火灾报警信号消失后达到第二预设时间时，控制所述泵站停机、所述箱内消防水模块和所述箱外消防水模块关闭。

17.根据权利要求15所述的消防灭火***的控制方法，其特征在于，在所述节水模式下，所述消防供水装置逐级运行的方法包括：

判断火灾情况为箱内消防主机初次告警、第一火灾探测器告警和复燃中的一种；

若所述火灾情况为箱内消防主机初次告警，则所述消防供水装置不动作；

若所述火灾情况为第二火灾探测器告警，则控制所述箱外消防水模块打开、所述泵站运行，对着火的所述集装箱进行喷水；若所述箱内消防主机的火灾报警信号消失后达到第一预设时间，则控制所述箱外消防水模块关闭、所述泵站停机；

若所述火灾情况为复燃，则控制所述箱内消防水模块打开、所述泵站运行，对着火的所述集装箱进行消防水淹没；并在检测到第二火灾探测器的火灾报警信号消失后达到第二预设时间时，控制所述泵站停机、所述箱内消防水模块和所述箱外消防水模块关闭。

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