一种用于变压器的火灾减灾系统以及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于变压器的火灾减灾系统以及方法，包括上位机、视频监控装置、重瓦斯信号感应器、油位感应器、烟感器、报警器、灭火装置、排放系统以及事故油系统，上位机与用于采集变压器环境信息的视频监控装置连接，上位机分别与用于感应变压器重瓦斯的重瓦斯信号感应器、用于感应变压器油位的油位感应器以及用于感应变压器烟雾的烟感器相连；变压器安装有灭火装置；上位机与用于对变压器紧急排油的排放系统相连，排放系统与事故油系统配合设置。通过采用上述技术方案，具有提高系统的安全性、及时性以及准确性的优点，且减少对人力资源的耗费。

【技术实现步骤摘要】
一种用于变压器的火灾减灾系统以及方法
本专利技术涉及属于消防装备的
，具体涉及一种用于变压器的火灾减灾系统以及方法。
技术介绍
变压器的本体油箱事故排油阀处于常关状态，遇到变压器着火事故需要紧急排油时，操作人员需冒生命危险开启阀门和击碎玻璃片，若变压器已经开始燃烧，操作人员通常无法再实现排油，只能任凭变压器燃烧和爆炸；同时，现阶段减灾灭火系统采用阀值控制，经常错误动作，缺乏可靠性，且厂站类虽然设有设备视频监控系统，但是分画面过多，需要人员专门实时监控视频信息。进而导致现有的火灾减灾系统的安全性、及时性以及准确性较低，且需要耗费过多的人力资源。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种用于变压器的火灾减灾系统以及方法，具有提高系统的安全性、及时性以及准确性的优点，且减少对人力资源的耗费。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种用于变压器的火灾减灾系统，包括上位机、视频监控装置、重瓦斯信号感应器、油位感应器、烟感器、报警器、灭火装置、排放系统以及事故油系统；所述上位机与用于采集变压器环境信息的所述视频监控装置连接，所述上位机分别与用于感应变压器重瓦斯的所述重瓦斯信号感应器、用于感应变压器油位的所述油位感应器以及用于感应变压器烟雾的烟感器相连，所述上位机与用于对变压器紧急排油的所述排放系统相连，所述上位机在所述视频监控装置、所述重瓦斯信号感应器、油位感应器以及烟感器四者所采集信息基础上输出决策至所述排放系统并控制所述排放系统的启闭；所述灭火装置安装于变压器的油箱顶部；所述上位机与用于处理所述排放系统排出事故油的所述事故油系统相连，所述事故油系统与所述排放系统相配合设置；所述事故油系统包括用于接收变压器紧急排出油的事故油池，所述事故油系统设置有用于测量事故油池水位以及油位的测量装置，所述事故油池安装有水喷雾装置，所述事故油池的底部设置有抽离装置，所述测量装置、所述水喷雾装置以及所述抽离装置三者均与所述上位机连接。通过采用上述技术方案，上位机连接有视频监控装置，进而更好的观察火情并将相关信息传递至上位机，使得上位机能够在视频监控装置的信息基础上做颜色分割、面积变化以及局部纹理特征的分析，进而更为准确的辨识火情。通过上位机分别连接有重瓦斯信号感应器、油位感应器以及烟感器，并让重瓦斯信号感应器、油位感应器以及烟感器将采集的信息传递给上位机，进而将融合成多维度信息，便于决策粗糙集模型的构成以及利用输出更为准确的决策。通过上位机连接有用于对储油柜和变压器排油的排放系统，当输出为火灾时，无需人工操作排放系统，提高了系统的安全性；同时，减少对人力资源的耗费。通过在变压器的油箱顶部安装有灭火装置，使得安装点即为消防灭火点，提高系统灭火响应的及时性。本专利技术进一步设置为：所述灭火装置包括安装于变压器油箱顶部的盘管，所述盘管放置有硫酸铝溶液，所述盘管的下端面开设有若干膨胀孔；所述盘管的内壁设置有若干储存锥，所述储存锥设置有碳酸氢钠溶液，每一所述储存锥开设有热胀孔。通过采用上述技术方案，由于现有的注氮法误动、拒动时有发生，一旦误动会导致正常运行变压器跳闸，拒动则对变压器燃烧无法起作用，变压器内部、外部结构及附属部件损毁严重；而水雾喷淋法、传统泡沫消防法消防介质传输管道过长，需大量附属设备，需设立独立的消防水泵房、消防泡沫间，并需要专人进行定时维堡，通过在变压器油箱顶部安装上盘管，盘管能够降低投入成本，减少日常运维量，同时安装点即为消防灭火点，具有更好的响应速率以及实时性。本专利技术进一步设置为：所述排放系统包括本体排放装置与储油柜排放装置，所述本体排放装置与所述储油柜排放装置两者均包括有抗爆耐火外壳，所述抗爆耐火外壳开设有传输孔，所述传输孔填充有ABS工程塑料；所述抗爆耐火外壳的内部设置有电动阀、电动泵、通讯芯片、运算芯片、5G天线以及蓄电池，所述通讯芯片通过所述5G天线与所述上位机连接，所述通讯芯片将上位机的信号传递至所述运算芯片，所述运算芯片控制所述电动泵和所述电动阀，所述蓄电池分别为所述电动阀、所述电动泵、所述通讯芯片、所述运算芯片以及所述5G天线供电。通过采用上述技术方案，重要的部件均由抗爆耐火外壳包裹，抗爆耐火外壳开设有传输孔。通讯由5G信号传输、供电由蓄电池提供，确保极恶劣条件下排放系统的工作可靠性，同时电动泵可以增快排油速率。储油柜15T的变压器油排放时间小于10分钟，排放系统收到信息后5S内响应。本专利技术进一步设置为：所述测量装置包括有形状为双层圆筒状的测量管，所述测量管的底部与所述事故油池的底部连接，所述测量管包括外层管与内层管，所述外层管与所述内层管两者均开设有若干导流孔，所述内层管的内部分别安装有上浮球与下浮球，所述测量管的上下两端分别设置有用于采集所述上浮球与所述下浮球两者的位置信息的信息反射装置。通过采用上述技术方案，外层管与内层管两者均开设有若干导流孔，使得测量管内的液体的液位以及波动同事故油池液体的液位以及波动性保持一致，使得测量管能够反映事故油池的状况。通过在测量管的上下两端分别设置有信息反射装置，进而对实时检测出上浮球和下浮球的高度位置，进而通过上浮球和下浮球检出事故油池的水位和油位状况，并通过信息反射装置进行采集，实现对事故油池的水位和油位的准确测量。本专利技术进一步设置为：所述下浮球的密度处于油、水密度之间，所述上浮球的密度小于油的密度。通过采用上述技术方案，上浮球的密度为0.6，下浮球的密度为0.97，水密度为1，变压器的油密度为0.81-0.93，使得上浮球的密度＜油密度＜下浮球的密度＜水密度，基于此实现对事故油池的油位以及水位的测量。本专利技术进一步设置为：所述上浮球与所述下浮球两者均采用耐热阻燃的材料制成。通过采用上述技术方案，避免上浮球和下浮球受热而燃烧，进而导致事故油池的油燃烧，导致油的回收失败，且使得火情进一步蔓延；同时，提高了测量装置的稳定性。本专利技术进一步设置为：所述抽离装置连接有油水分离装置，所述油水分离装置连接有储油罐和水箱，所述水箱与所述水喷雾装置连接。通过采用上述技术方案，油水分离装置还连接有水箱，水箱与水喷雾装置连接，进而实现对水体的循环利用，提高了水体的利用率，节约了水资源。本专利技术进一步设置为：所述视频监控装置采用为红外热像、光学镜头；所述上位机连接有用于显示起火点实时画面的显示器。通过采用上述技术方案，当显示屏附近有工作人员时，使得工作人员能够在中控室通过显示器判断火情，从而将系统切换为手动操作，提高了系统的适用性。一种用于变压器的火灾减灾方法，所述方法应用于所述的火灾减压系统，其步骤为：所述视频监控装置对变压器进行视频监控，采用拉丁超立方抽样的方式对变压器的表面位置点阵矩阵随机抽样；通过颜色分割法、面积变化法以及局部纹理特征法对随机抽样信息进行火情分析；基于卷积神经网络进行判断，当输出为火灾时，报警器发出报警声音，上位机控制显示器自动播放起火点的实时画面；将所述重瓦斯信号感应器、所述油位本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于变压器的火灾减灾系统，其特征在于，包括上位机、视频监控装置、重瓦斯信号感应器、油位感应器、烟感器、报警器、灭火装置、排放系统以及事故油系统；所述上位机与用于采集变压器环境信息的所述视频监控装置连接，所述上位机分别与用于感应变压器重瓦斯的所述重瓦斯信号感应器、用于感应变压器油位的所述油位感应器以及用于感应变压器烟雾的所述烟感器相连，所述上位机与用于对变压器紧急排油的所述排放系统相连，所述上位机在所述视频监控装置、所述重瓦斯信号感应器、油位感应器以及烟感器四者所采集信息基础上输出决策至所述排放系统并控制所述排放系统的启闭；所述灭火装置安装于变压器的油箱顶部；/n所述上位机与用于处理所述排放系统排出事故油的所述事故油系统相连，所述事故油系统与所述排放系统相配合设置；所述事故油系统包括用于接收变压器紧急排出油的事故油池(31)，所述事故油系统设置有用于测量事故油池(31)水位以及油位的测量装置(32)，所述事故油池(31)安装有水喷雾装置(33)，所述事故油池(31)的底部设置有抽离装置(34)，所述测量装置(32)、所述水喷雾装置(33)以及所述抽离装置(34)三者均与所述上位机连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种用于变压器的火灾减灾系统，其特征在于，包括上位机、视频监控装置、重瓦斯信号感应器、油位感应器、烟感器、报警器、灭火装置、排放系统以及事故油系统；所述上位机与用于采集变压器环境信息的所述视频监控装置连接，所述上位机分别与用于感应变压器重瓦斯的所述重瓦斯信号感应器、用于感应变压器油位的所述油位感应器以及用于感应变压器烟雾的所述烟感器相连，所述上位机与用于对变压器紧急排油的所述排放系统相连，所述上位机在所述视频监控装置、所述重瓦斯信号感应器、油位感应器以及烟感器四者所采集信息基础上输出决策至所述排放系统并控制所述排放系统的启闭；所述灭火装置安装于变压器的油箱顶部；
所述上位机与用于处理所述排放系统排出事故油的所述事故油系统相连，所述事故油系统与所述排放系统相配合设置；所述事故油系统包括用于接收变压器紧急排出油的事故油池(31)，所述事故油系统设置有用于测量事故油池(31)水位以及油位的测量装置(32)，所述事故油池(31)安装有水喷雾装置(33)，所述事故油池(31)的底部设置有抽离装置(34)，所述测量装置(32)、所述水喷雾装置(33)以及所述抽离装置(34)三者均与所述上位机连接。


2.根据权利要求1所述的用于变压器的火灾减灾系统，其特征在于，所述灭火装置包括安装于变压器油箱顶部的盘管(1)，所述盘管(1)放置有硫酸铝溶液，所述盘管(1)的下端面开设有若干膨胀孔(11)；所述盘管(1)的内壁设置有若干储存锥(2)，所述储存锥(2)设置有碳酸氢钠溶液，每一所述储存锥(2)开设有热胀孔(21)。


3.根据权利要求1所述的用于变压器的火灾减灾系统，其特征在于，所述排放系统包括本体排放装置(52)与储油柜排放装置(51)，所述本体排放装置(52)与所述储油柜排放装置(51)两者均包括有抗爆耐火外壳，所述抗爆耐火外壳开设有传输孔，所述传输孔填充有ABS工程塑料；所述抗爆耐火外壳的内部设置有电动阀、电动泵、通讯芯片、运算芯片、5G天线以及蓄电池，所述通讯芯片通过所述5G天线与所述上位机连接，所述通讯芯片将上位机的信号传递至所述运算芯片，所述运算芯片控制所述电动泵和所述电动阀两者的启闭，所述蓄电池分别为所述电动阀、所述电动泵、所述通讯芯片、所述运算芯片以及所述5G天线供电。


4.根据权利要求2所述的用于变压器的火灾减灾系统，其特征在于，所述测量装置(32)包括有形状为双层圆筒状的测量管，所述测量管的底部与所述事故油池(31)的底部连接，所述测量管包括外层管与内层管，所述外层管与所述内层管两者均开设有若干导流孔，所述内层管的内部分别安装有上浮球与下浮球，所述测量管的上下两端分别设置有用于采集所述上浮球与所述下浮球两者的位置信息的信息反射装置。


5.根据权利要求4所述的用于变压器的火灾减灾系统，其特征在于，所述下浮球的密度处于油、水密度之间，所述上浮球的密度小于油的密度。


6.根据权利要求4所述的用于变压器的火灾减灾系统，其特征在于，所述上浮球与所述下浮球两者均采用耐热阻燃的材料制成。


7.根据权利要求4所述的用于变压器的火灾减灾系统，其特征在于，所述抽离装置(34)连接有油水分离装置(41)，所述油水分离装置(41)连接有储油罐(42)和水箱(43)(权1迁下)，所述水箱(43)与所述水喷雾装置(33)连接。


8.根据权利要求1所述的用于变压器的火灾减灾系统，其特征在于，所述视频监控装置采用为红外热像、光学的综合双镜头；所述上位机连接有用于显示起火点实时画面的显示器。


9.一种用于变压器的火灾减灾方法，所述方法应用于所述权利要求7的火灾减压系统，其步骤为：
所述视频监控装置对变压器进行视频监控，采用拉丁超立...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓军，潘志城，邓集瀚，谢志成，梁晨，刘青松，张晋寅，周海滨，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心，中国南方电网有限责任公司超高压输电公司大理局，
类型：发明
国别省市：广东;44