一种基于多参量的电缆隧道火灾监控及灭火方法技术

本发明专利技术公开了一种基于多参量的电缆隧道火灾监控及灭火方法，该方法配备地面火灾监控终端、超细干粉灭火系统，该方法的判断基于某一测点获得的实时温度t、实时CO浓度c1和实时烟雾浓度c2、实时温度斜率值k1、实时CO浓度斜率值k2和实时烟雾浓度斜率值k3；步骤如下：S1、对六参量监控数据单独判断，发生异常则进入步骤S3、无异常则进入步骤S2；S2、监控数据转为历史经验数据；S3、结合火灾决策规则进行多参量监控数据融合判断，判断发生火灾则进入步骤S4、判断未发生火灾则进入步骤S5；S4、触发超细干粉灭火系统进行灭火；S5、将异常推送给运维人员记录分析。本发明专利技术的方法适用于电缆隧道的复杂现场实施环境，保证高压电缆的安全稳定运行。行。行。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多参量的电缆隧道火灾监控及灭火方法


[0001]本专利技术涉及电力设备在线监测与故障诊断
，具体地说是一种基于多参量的电缆隧道火灾监控及灭火方法。

技术介绍

[0002]据统计电缆火灾事故的相关资料可知，近20年内以来我国多次发生由电缆引发的火灾事故，尤其是火电厂、变电站的电缆火灾，发生了大约140次，70％以上的电缆火灾损失严重。
[0003]电缆沟火灾发生原因是并不是单一的，常见的有
①
电缆头燃烧。由于电缆头表面受潮积污，电缆头瓷套管破裂及引出线相间距离过小，导致闪络着火。
③
绝缘损坏引起短路故障。电力电缆的保护铅皮在敷设时被损坏或在运行中电缆绝缘受机械损伤，引起电缆相间或铅皮间的绝缘击穿，产生的电弧使绝缘材料及电缆外保护层材料燃烧起火。
④
电缆长时间过载运行。长时间的过载运行，电缆绝缘材料的运行温度超过正常发热的较高允许温度，使电缆的绝缘老化干枯，因而容易发生击穿着火燃烧，甚至沿电缆整个长度多处同时发生燃烧起火。而电缆损坏带来的停电事故呈现高发状态，是电网安全运行的重要隐患之一。
[0004]国家消防法规中明确规定，电缆隧道或电缆夹层必须安装火灾自动报警系统。目前电缆隧道内的火灾自动报警系统，由于装置自身的可靠性不高或对恶劣环境的适应性不强，可用周期短，给检修维护造成很大困难，并经常产生误报，导致监控人员对报警失去警觉，从而火灾初期发生时很难做到及时发现，有效控制。例如，在电缆隧道内，潮湿、粉尘、通风不良和电磁干扰是普遍存在的共性问题，潮湿和粉尘与火灾烟雾中的烟尘颗粒一样，均可进入感烟火灾探测器内部的光线场或电离场，从而导致探测器动作，发出误报警。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种采用多参量传感器监测火灾特征参量并采用适用于电缆沟隧道的灭火方式实现高效灭火的基于多参量的电缆隧道火灾监控及灭火方法，该方法一方面能够实时监测电缆隧道监测点的实时温度t、实时CO浓度c1和实时烟雾浓度c2，另一方面其通过多参量数据融合方法提供火灾决策依据，在识别到明显异常故障后及时在面火灾监控终端显示火灾，触发超细干粉灭火系统，避免恶劣事故的发生。
[0006]本专利技术的目的是通过以下技术方案解决的：
[0007]一种基于多参量的电缆隧道火灾监控及灭火方法，其特征在于：该方法配备接收监控数据且基于监控数据判断是否发生火灾的地面火灾监控终端、适用于电缆隧道的超细干粉灭火系统，该方法的判断基于某一测点获得的实时温度t、实时CO浓度c1和实时烟雾浓度c2、以及该测点的实时温度斜率值k1、实时CO浓度斜率值k2和实时烟雾浓度斜率值k3；该方法步骤如下：
[0008]S1、地面火灾监控终端首先对实时收到的某测点的六参量t、c1、c2、k1、k2、k3监控数
据进行单独判断，若有单参量监控数据发生异常则进入步骤S3、若无异常则进入步骤S2；
[0009]S2、监控数据转为历史经验数据；
[0010]S3、六参量t、c1、c2、k1、k2、k3监控数据结合火灾决策规则进行多参量监控数据融合判断，若判断发生火灾则进入步骤S4、若判断未发生火灾则进入步骤S5；
[0011]S4、地面火灾监控终端发出指令触发超细干粉灭火系统进行灭火并发送火灾警示；
[0012]S5、将单参量监控数据的异常推送给运维人员，进行记录与异常分析。
[0013]该方法配备的装置包括地面火灾监控终端以及设置在电缆隧道测点处的温度传感器、CO传感器、烟雾传感器、超细干粉灭火系统，其中温度传感器位于三相电缆的侧上方且邻近三相电缆布置，CO传感器和烟雾传感器布置在温度传感器的上侧，超细干粉灭火系统悬挂安装在电缆隧道的顶部。
[0014]所述的温度传感器安装在电缆隧道金属支架的表面，CO传感器和烟雾传感器布置在一透气壳体中。
[0015]所述温度传感器的采用导热硅胶贴附在电缆隧道金属支架上。
[0016]所述的CO传感器和烟雾传感器布置在温度传感器的上方、或者CO传感器和烟雾传感器根据相应的传感辐射范围多点安装在相应温度传感器的旁侧。
[0017]所述的地面火灾监控终端与温度传感器、CO传感器、烟雾传感器、超细干粉灭火系统之间采用通讯光缆进行通讯。
[0018]所述的温度斜率值k1、CO浓度斜率值k2和烟雾浓度斜率值k3分别为：
[0019][0020][0021][0022]公式(1)
‑
(3)中，n表示采样计数，ΔT为采样计数时差，k1表示为实时温度斜率值或实时温度梯度，k2表示为实时CO浓度斜率值或实时CO浓度梯度，k3表示为实时烟雾浓度斜率值或实时烟雾浓度梯度。
[0023]所述步骤S3中的火灾决策规则是BP神经网络模型利用火灾试验研究数据和历史经验数据训练获得，火灾决策规则的神经网络模型是6输入2输出的模型，其输入参量为实时温度t、实时CO浓度c1和实时烟雾浓度c2、以及该测点的实时温度斜率值k1、实时CO浓度斜率值k2和实时烟雾浓度斜率值k3，输出变量为火灾状态风险评估值Y1和超细干粉灭火系统触发值Y2。
[0024]所述的火灾状态风险评估值Y1通过短信平台实时推送给运维人员中的值班主管手机以及值班工人终端；超细干粉灭火系统触发值Y2仅包含0与1两个状态，0表示不触发、1表示触发。
[0025]本专利技术相比现有技术有如下优点：
[0026]本专利技术的基于多参量的电缆隧道火灾监控及灭火方法采用多参量传感器监测火
灾特征参量、采用多参量数据融合方法提供火灾决策依据，并通过一种适用于电缆沟隧道的灭火方式实现高效灭火，这不仅仅完成了火灾快速报警的目的，同时还使得火灾报警的误报率很大程度上得到缩减，适用于电缆隧道的复杂现场实施环境，可以作为传统测温光纤方法的有效补充，从而有效保证高压电缆的安全稳定运行。
[0027]本专利技术的方法通过在电缆沟火灾报警系统中运用温度、烟雾以及空气等传感器互相结合的形式，可以减小火灾误报概率，各传感器分别代表不同角度的参数信息，温度传感器能够实时收集现场设备各个时间的温度状况、烟雾传感器能够实时收集因为温度太高时导致的因燃火及明火燃烧而出现的烟雾浓度状况、而CO传感器则能够收集因燃烧或气体泄漏导致的空气组分中CO百分比含量的改变。
附图说明
[0028]附图1为本专利技术的基于多参量的电缆隧道火灾监控及灭火方法的工作原理图；
[0029]附图2为本专利技术的基于多参量的电缆隧道火灾监控及灭火方法的多参量数据采集与处理图；
[0030]附图3为本专利技术的基于多参量的电缆隧道火灾监控及灭火方法的流程图；
[0031]附图4为本专利技术的基于多参量的电缆隧道火灾监控及灭火方法的多参量数据融合火灾决策规则的原理图；
[0032]附图5为本专利技术的基于多参量的电缆隧道火灾监控及灭火方法的所采用的硬件在电缆隧道中的布局示意图。
[0033]其中：1—温本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多参量的电缆隧道火灾监控及灭火方法，其特征在于：该方法配备接收监控数据且基于监控数据判断是否发生火灾的地面火灾监控终端、适用于电缆隧道的超细干粉灭火系统，该方法的判断基于某一测点获得的实时温度t、实时CO浓度c1和实时烟雾浓度c2、以及该测点的实时温度斜率值k1、实时CO浓度斜率值k2和实时烟雾浓度斜率值k3；该方法步骤如下：S1、地面火灾监控终端首先对实时收到的某测点的六参量t、c1、c2、k1、k2、k3监控数据进行单独判断，若有单参量监控数据发生异常则进入步骤S3、若无异常则进入步骤S2；S2、监控数据转为历史经验数据；S3、六参量t、c1、c2、k1、k2、k3监控数据结合火灾决策规则进行多参量监控数据融合判断，若判断发生火灾则进入步骤S4、若判断未发生火灾则进入步骤S5；S4、地面火灾监控终端发出指令触发超细干粉灭火系统进行灭火并发送火灾警示；S5、将单参量监控数据的异常推送给运维人员，进行记录与异常分析。2.根据权利要求1所述的基于多参量的电缆隧道火灾监控及灭火方法，其特征在于：该方法配备的装置包括地面火灾监控终端以及设置在电缆隧道测点处的温度传感器、CO传感器、烟雾传感器、超细干粉灭火系统，其中温度传感器位于三相电缆的侧上方且邻近三相电缆布置，CO传感器和烟雾传感器布置在温度传感器的上侧，超细干粉灭火系统悬挂安装在电缆隧道的顶部。3.根据权利要求2所述的基于多参量的电缆隧道火灾监控及灭火方法，其特征在于：所述的温度传感器安装在电缆隧道金属支架的表面，CO传感器和烟雾传感器布置在一透气壳体中。4.根据权利要求3所述的基于多参量的电缆隧道火灾监控及灭火方法，其特征在于：所述温度传感器的采用导热硅胶贴附在电缆隧道金属支架上。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦婷，苏磊，贺林，李红雷，司文荣，张小莲，李新远，张东东，
申请(专利权)人：南京工程学院，
类型：发明
国别省市：