智能工业机组保护物联网火护基站制造技术

本发明专利技术公开了一种智能工业机组保护物联网火护基站，是结合新材料技术、微电子技术和无线传感技术的新概念物联网络终端。分布式设置在工业现场和置入式安装在设备内部的微型传感节点智能探知危险，出现险情第一时间发出报警的同时，就地采取应急措施保护设备；消火基站通过信息汇聚、分析、处理对域内机组和设备进行广域的网格化监控和保护；并借助物联网强大的数据能力，对工业系统和设备提供统筹的保护措施和消防火方案。做到工业安全隐患和危险的早期发现和初期治理，把危险遏制于根源和初始，把事故防范于未然。把事故防范于未然。把事故防范于未然。

【技术实现步骤摘要】
智能工业机组保护物联网火护基站


[0001]本专利技术属于智能工业安全
，特别涉及通过物联网技术的对工业设备和工业机组的热监控和火管理的传感节点和保护基站。

技术介绍

[0002]微型智能传感器的出现和高带宽无线网络的发展，促进了企业IT网络与工控网络的互联，进而实现从车间到决策层的纵向互联。工业物联网是将具有感知、监控能力的各类采集、控制传感器或控制器，以及移动通信、智能分析等技术融入到工业制造各个环节，从而大幅提高效率和安全性，改善产品质量和成本，降低资源消耗，最终实现将传统工业升级到现代化工业的新阶段。
[0003]借助物联网物与物、物与人之间实时感知和交互的技术特点，把工业系统中的各个设备和机组连接起来，并进行通过基于深度数据分析的科学、及时的管理和控制。当前，接入物联网技术的现代工业在工业控制和物流跟踪等诸多领域有较为活跃的技术应用和技术开发。然而在设备的运行稳定性和安全性方面的应用和开发相对缓慢和滞后。因现代工业重度依赖电能，因电引起的比如运行中热失控导致的设备故障和事故、用电引起的电气火灾等安全性问题的解决等。工业领域的设备投入通常巨大，无论是机床、生产线，还是机械设备，一旦生产过程中出现故障或事故，直接会导致停工，从而影响整条生产线，甚至整个生产制造周期。如果物联网技术的应用延伸到工业设备的稳定性和安全性领域，那将是对现代工业技术和工业系统的很好的补充和完善，何况这些也直接跟财产安全和人身安全息息相关。
[0004]与现代工业技术的快速发展相匹配的工业安全技术和安全保护装置的发展也迫在眉睫。融合现代物联网络技术的微型化、智能化、集成化、低功耗的传感器节点出现将大大助推工业安全体系的搭建。

技术实现思路

[0005]为了解决上述
技术介绍
提到的技术问题，本专利技术提出了智能工业机组保护物联网火护基站。
[0006]为了实现上述技术目的，本专利技术的技术方案为：一种智能工业机组保护物联网火护基站，包括分布式设置在设备单体和设备内部监控点的N个火感节点和覆盖设备机组域空间的1个消火基站，其中N≥1，N的取值根据设备单体数和设备内部监控点数目确定；所述火感节点包括火感模块、微处理器和节点通信模块，所述节点通信模块与微处理器连接，所述火感模块包括传感组件及测量组件，所述传感组件包括敏感单元和转换单元，所述敏感单元由灭火微胶囊构成，所述灭火微胶囊包括对温度敏感的温感外壳以及包覆于温感外壳内部的灭火物质,所述转换单元包括永磁体和感应线圈，所述敏感单元和感应线圈置于永磁体产生的磁场中且磁力线穿过感应线圈，所述测量组件通过引线连接感应线圈，所述测量组件的输出端与微处理器连接；所述消火基站
包括火尽模块、智能处理模块和环境信号探测器，所述智能处理模块包括中控处理器以及分别与之连接的电路保护模块和基站通信模块，所述电路保护模块与设备机组主控电路连接，所述基站通信模块与前述节点通信模块建立无线通信，所述智能处理模块通过基站通信模块与物联网前端建立通信连接，所述火尽模块包括热能组件和消火组件，所述热能组件的控制端与中控处理器连接,所述消火组件包括灭火单元，所述灭火单元由灭火微胶囊构成，所述灭火微胶囊包括对温度敏感的温感外壳以及包覆于温感外壳内部的灭火物质, 所述灭火单元与热能组件的释热端充分接触,所述环境信号探测器与中控处理器连接，实时采集设备机组域空间危险信号;当设备或监控点出现热失控或发生火情，在热作用下敏感单元开启雾化
‑
增压
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汽化
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喷射的熄火模式，敏感单元灭火微胶囊温感外壳在热作用下激活并破裂，喷射内载的灭火物质，对设备或监控点初期火灾进行降温和／或熄火的应急处理，敏感单元的受热变化导致穿过感应线圈的磁通量发生变化，感应线圈产生感应电动势，测量组件实时采集感应电动势变化并将其处理转换为电信号输出，微处理器接收并分析处理测量组件输出的信号，当判断设备或监控点出现险情，微处理器通过节点通信模块向消火基站发出报警信号并上传设备及状态信息，中控处理器通过基站通信模块接收到报警信号后，驱动电路保护模块切断设备机组电路，同时中控处理器通过基站通信模块向物联网前端发出报警信息并上传机组域及设备信息；消火基站的环境信号探测器实时采集设备机组域空间危险信号并传送给中控处理器，中控处理器将该危险信号处理转化为危险信号值，当该危险信号值超过预警值T，或者在连续时间t内同时接收到两个及两个以上域内火感节点发出的报警信号时，中控处理器判断机组域空间出现险情，中控处理器向热能组件发出控制信号，驱动热能组件迅速向灭火单元释放热能，热能组件通过热作用控制对灭火微胶囊的雾化
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增压
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汽化
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喷射的循序开启，灭火单元灭火微胶囊的温感外壳在热作用下激活并破裂，喷射内载的灭火物质，迅速对机组域空间进行窒息、冷却和／或熄火，对域内机组及设备采取进一步的保护措施，同时中控处理器通过基站通信模块向物联网前端发送报警信息、上传机组域及设备信息，物联网前端根据预先设置的预警阀值判断火灾并向消防联动系统发出控制信号启动执行相应联动消防程序，同时向公安机关消防机构上传报警信息，以便灭火救援的统一指挥、调度、决策和处置。
[0007]进一步地，所述敏感单元包括但不限于由灭火微胶囊经模压、铸塑或涂布工艺制作成型；根据设备结构、特点和空间要求具有不同的形状、大小和容量；通过粘合、涂布、机械件或封装的方式安装集成到传感组件。
[0008]进一步地，所述灭火单元包括但不限于由灭火微胶囊经模压、铸塑或涂布工艺制作成型；根据机组结构、覆盖范围、安全等级要求设计有不同的大小、容量和灭火物质组合；通过粘合、机械件或封装的方式安装集成到消火组件；灭火单元的承载体积、有效含量、保护强度和灭火效能均高于敏感单元。
[0009]进一步地，所述灭火微胶囊为具有胶囊结构的纳米或微米级别固态微颗粒；所述温感外壳采用单层、多层或复层结构，为高分子材料或其复合材料，具有稳定的机械性能和结构；所述灭火物质包括至少一种在热作用下发生相变并易汽化的灭火和/或冷却物质，有效质量分数在60%以上。
[0010]进一步地，所述热作用激活并破裂灭火微胶囊温感外壳的开放温度范围在80
‑
300
℃。
[0011]进一步地，所述微处理器预先设定信号瞬时预警值T1和相邻时刻信号差预警值T2，当测量组件输出的信号值超过T1或者测量组件相邻时刻输出的信号差值超过T2时，微处理器判断设备或监控点出现险情。
[0012]进一步地，所述危险信号值包括但不限于危险信号的强度或变化率；所述预警值T以及连续时间t分别根据安全要求设定。
[0013]进一步地，当危险信号的类型为温度信号时，所述预警值T的取值范围在120
‑
600℃；所述连续时间t=3
‑
5min。
[0014]进一步地，所述物联网前端是工业物联网本地中央控制系统，负责整个物联网前端网络的调度；通过包括前述火感节点在内的传感器节点和消火本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能工业机组保护物联网火护基站，其特征在于：包括分布式设置在设备单体和设备内部监控点的N个火感节点和覆盖设备机组域空间的1个消火基站，其中N≥1，N的取值根据设备单体数和设备内部监控点数目确定；所述火感节点包括火感模块、微处理器和节点通信模块，所述节点通信模块与微处理器连接，所述火感模块包括传感组件及测量组件，所述传感组件包括敏感单元和转换单元，所述敏感单元由灭火微胶囊构成，所述灭火微胶囊包括对温度敏感的温感外壳以及包覆于温感外壳内部的灭火物质,所述转换单元包括永磁体和感应线圈，所述敏感单元和感应线圈置于永磁体产生的磁场中且磁力线穿过感应线圈，所述测量组件通过引线连接感应线圈，所述测量组件的输出端与微处理器连接；所述消火基站包括火尽模块、智能处理模块和环境信号探测器，所述智能处理模块包括中控处理器以及分别与之连接的电路保护模块和基站通信模块，所述电路保护模块与设备机组主控电路连接，所述基站通信模块与前述节点通信模块建立无线通信，所述智能处理模块通过基站通信模块与物联网前端建立通信连接，所述火尽模块包括热能组件和消火组件，所述热能组件的控制端与中控处理器连接,所述消火组件包括灭火单元，所述灭火单元由灭火微胶囊构成，所述灭火微胶囊包括对温度敏感的温感外壳以及包覆于温感外壳内部的灭火物质,所述灭火单元与热能组件的释热端充分接触,所述环境信号探测器与中控处理器连接，实时采集设备机组域空间危险信号;当设备或监控点出现热失控或发生火情，在热作用下敏感单元开启雾化
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汽化
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喷射的熄火模式，敏感单元灭火微胶囊温感外壳在热作用下激活并破裂，喷射内载的灭火物质，对设备或监控点初期火灾进行降温和／或熄火的应急处理，敏感单元的受热变化导致穿过感应线圈的磁通量发生变化，感应线圈产生感应电动势，测量组件实时采集感应电动势变化并将其处理转换为电信号输出，微处理器接收并分析处理测量组件输出的信号，当判断设备或监控点出现险情，微处理器通过节点通信模块向消火基站发出报警信号并上传设备及状态信息，中控处理器通过基站通信模块接收到报警信号后，驱动电路保护模块切断设备机组电路，同时中控处理器通过基站通信模块向物联网前端发出报警信息并上传机组域及设备信息；消火基站的环境信号探测器实时采集设备机组域空间危险信号并传送给中控处理器，中控处理器将该危险信号处理转化为危险信号值，当该危险信号值超过预警值T，或者在连续时间t内同时接收到两个及两个以上域内火感节点发出的报警信号时，中控处理器判断机组域空间出现险情，中控处理器向热能组件发出控制信号，驱动热能组件迅速向灭火单元释放热能，热能组件通过热作用控制对灭火微胶囊的雾化
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喷射的循序开启，灭火单元灭火微胶囊的温感外壳在热作用下激活并破裂，喷射内载的灭火物质，迅速对机组域空间进行窒息、冷却和／或熄火，对域内机组及设备采取进一步的保护措施，同时中控处理器通过基站通信模块向物联网前端发送报警信息、上传机组域及设备信息，物联网...

【专利技术属性】
技术研发人员：金旭，
申请(专利权)人：苏州海云涂层技术有限公司，
类型：发明
国别省市：