本發(fā)明涉及火災(zāi)預(yù)警技術(shù),更具體涉及一種電纜火災(zāi)預(yù)警技術(shù)。
背景技術(shù):
電纜廣泛應(yīng)用于發(fā)電、輸電、配電各個環(huán)節(jié),因絕緣老化、過載、接觸不良、外力破壞等問題導(dǎo)致的電纜火災(zāi)占變電設(shè)備火災(zāi)的70~80%。70%以上電纜火災(zāi)造成的損失非常嚴(yán)重,社會負(fù)面影響極大,嚴(yán)重影響了電力系統(tǒng)的運行安全和人民生命財產(chǎn)安全。2016年6月18日,陜西電力110kv韋曲變35kv出線電纜溝失火,故障損失負(fù)荷24.3萬千瓦,停電用戶8.65萬戶。2016年10月12日,日本東京都埼玉縣新座市地下電纜發(fā)生火災(zāi),導(dǎo)致東京市中心大規(guī)模停電,多達(dá)58萬戶受影響,造成交通大混亂和車輛碰撞事故。
智能火災(zāi)預(yù)警技術(shù)作為消防技術(shù)手段之一,也越來越顯示出它的重要性?;馂?zāi)自動報警及聯(lián)動控制設(shè)備,已由多線制、模擬系統(tǒng)向總線制、數(shù)字系統(tǒng)發(fā)展,由探測器報警為主的普通型系統(tǒng)向以相關(guān)模式計算為主的智能型系統(tǒng)發(fā)展,火災(zāi)報警探測器也由單一型向復(fù)合式智能型方向發(fā)展。傳統(tǒng)的火災(zāi)監(jiān)測通常采用閾值判斷和趨勢檢測算法對單個傳感器輸出信號進行處理,若將同樣的方法應(yīng)用于多元參量的系統(tǒng),會出現(xiàn)誤報或漏報現(xiàn)象。由于電纜在燃燒時一般都伴有煙霧、光焰、溫升、擴散輻射和異常氣味等綜合現(xiàn)象發(fā)生,利用多種傳感器各自特點、使用范圍、精度以提供局部現(xiàn)象和數(shù)據(jù),再加以綜合做出準(zhǔn)確的判斷,可以為決策者提供較準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。采用多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)的消防報警系統(tǒng)不是原有單一參數(shù)火災(zāi)探測器的簡單組合,而是實施多傳感器同步探測,根據(jù)不同類型的火災(zāi)參數(shù),應(yīng)用智能算法,對多傳感器的火災(zāi)參數(shù)進行融合,判斷火災(zāi)危險是否存在。這種方法克服了以判單個傳感器測量的局限,有效地提高了可靠性、降低誤報率。
電纜敷設(shè)場所多是無人場所,火災(zāi)發(fā)生后不易被工作人員及時發(fā)現(xiàn),為確保安全,在這類場所中火災(zāi)報警系統(tǒng)早已得到了廣泛的應(yīng)用。目前電纜通道大多采用的火災(zāi)監(jiān)測方法主要有:線型感溫火災(zāi)探測器、熱敏電阻式測溫系統(tǒng)、點型感煙式火災(zāi)探測器、點型感溫式火災(zāi)探測器及火災(zāi)圖像報警系統(tǒng)。
①線型感溫火災(zāi)探測器
適合連續(xù)型長型可燃物體(如電纜)的保護,但必須與被保護物體保持良好接觸,否則其探測效果將大大降低;由于沒有屏蔽層保護,這種線型火災(zāi)探測器極易受到電磁干擾。系統(tǒng)僅能一次性使用,不能測出電纜的實際溫度值;由于電纜數(shù)量多,系統(tǒng)安裝及維護工作不夠方便,設(shè)備易損壞;不能進行早期故障預(yù)測。
②熱敏電阻式測溫系統(tǒng)
由于每個熱敏電阻都需要獨立的接線,布線復(fù)雜且熱敏電阻易損壞,故維護量大;傳感器不具備自檢功能,需要經(jīng)常檢驗。
③點型感煙式火災(zāi)探測器
根據(jù)使用特點分為光電型感煙火災(zāi)探測器和離子型感煙火災(zāi)探測器。必須有煙霧顆粒進入探測器內(nèi)部構(gòu)造出的光線場和電離場,因此這種探測器的保護范圍受到限制,通常為幾十平方米;任何微粒都可能引起感煙火災(zāi)探測器的動作。除火災(zāi)煙霧微粒外,還有灰塵微粒、水蒸汽、揮發(fā)性有機物,甚至小昆蟲。
④點型感溫式火災(zāi)探測器
感溫火災(zāi)探測器必須直接接觸加熱空氣或高溫?zé)煔猓駝t會因為氣體熱交換能力相對較弱,很難使感溫探測器動作。環(huán)境中因火災(zāi)發(fā)生而引起的溫度異常升高僅發(fā)生在火災(zāi)部位及其鄰近周圍,因此這種探測器的保護面積有限,并且通常小于感煙型探測器的保護面積;除非與被加熱空氣和火災(zāi)煙氣直接發(fā)生接觸,否則溫度的急劇變化一般總會造成感溫火災(zāi)探測器的火災(zāi)報警的延遲。
⑤火災(zāi)圖像報警系統(tǒng)
將普通彩色攝像機與紅外線攝像機結(jié)合在一起,對保護區(qū)域內(nèi)的圖像,溫度進行監(jiān)視,并將現(xiàn)場情況通過與主機內(nèi)部預(yù)制的燃燒模型加以比較,判斷火災(zāi)的發(fā)生。此項技術(shù)的應(yīng)用雖然解決了高大空間內(nèi)部火災(zāi)探測器探測高度的問題,并能夠發(fā)現(xiàn)火災(zāi)的準(zhǔn)確位置,但在實際應(yīng)用中,由于系統(tǒng)以普通攝像機觀察可見煙和明火的產(chǎn)生加上利用紅外攝像機觀測燃燒所產(chǎn)生的高熱作為報警依據(jù),來判斷火災(zāi)的發(fā)生。使用在火災(zāi)發(fā)生初期,既沒有可見煙,明火,也沒有大量的熱量產(chǎn)生的階段,不能提供可靠的報警。
以上為幾種常用的電纜火災(zāi)監(jiān)測方法。在電纜實際敷設(shè)場所,潮濕、粉塵、通風(fēng)不良和電磁干擾是普遍存在的共性問題,潮濕和粉塵與火災(zāi)煙霧中的煙塵顆粒一樣,均可進入感煙火災(zāi)探測器內(nèi)部構(gòu)造出的光線場或電離場,從而導(dǎo)致探測器動作,發(fā)出誤報警。潮濕和粉塵甚至?xí)练e在敏感元件表面,嚴(yán)重時造成感煙探測器無法正常工作。通風(fēng)不良會進一步阻礙火災(zāi)煙氣或被加熱空氣與周圍空氣之間的熱交換,并阻礙它們的流動,這種狀況使感溫火災(zāi)探測器的火災(zāi)報警更加延誤;潮濕和灰塵在感溫元件上的沉積,也會影響到感溫元件的靈敏度?;覊m的沉積將會影響線型感溫火災(zāi)探測器的靈敏度,而電磁干擾則有可能造成這種探測器無法正常工作。同時溫度信號相對處于火災(zāi)發(fā)展期時發(fā)出的信號,信息較為滯后,無法實現(xiàn)早期預(yù)警。另外,目前火災(zāi)探測報警系統(tǒng)的通信及數(shù)據(jù)通過采用現(xiàn)場布線的方式進行傳遞的,這種方式不僅占用空間大,而且網(wǎng)絡(luò)布線錯綜復(fù)雜,增加了探測報警裝置的復(fù)雜性與成本。
此外,市場上也有一些吸氣式火災(zāi)探測裝置,如公開號為cn202134077u,名稱為“一種基于智能推理的機房極早期火災(zāi)等級預(yù)警系統(tǒng)”的專利,其公開了一種基于智能推理的機房極早期火災(zāi)等級預(yù)警系統(tǒng),其中包括吸氣式煙霧傳感器、a/d轉(zhuǎn)換芯片、溫度傳感器、中央處理模塊mcu、看門狗及3g模塊,該專利中公開的探測是基于煙霧的吸氣探測,這種由于針對煙霧,檢測參量主要為氣溶膠顆粒(煙霧顆粒),受灰塵等影響大,所以只能用于機房等潔凈場所,在電纜溝道等場所很容易由于灰塵引起誤報警,另外,探測參量為煙霧也是火災(zāi)信號中滯后于氣體的信號。
另外,本申請的申請人申請的公開號為cn105185022a,名稱為“基于多傳感器信息融合的變電站火災(zāi)探測系統(tǒng)及探測信息融合方法”的專利申請中,公開了一種多傳感器信息融合進行火災(zāi)探測的系統(tǒng)以及基于bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的信息融合分析方法,從而實現(xiàn)復(fù)合探測器中多個傳感器一起協(xié)同工作的優(yōu)勢,大大提高電纜火災(zāi)預(yù)警的效率性和準(zhǔn)確性。但是,該專利申請中的特征氣體部分采用可燃物著火后火災(zāi)過程中的氣體參量,另外探測器采用常規(guī)的被動式探測方式,無法實現(xiàn)著火前的主動預(yù)警。
本申請人申請的另一篇公開號為cn106887107a,名稱為“一種針對電纜火災(zāi)的氣體復(fù)合探測器”的專利申請中,公開了一種針對電纜火災(zāi)的氣體復(fù)合探測器,能夠?qū)馂?zāi)初期產(chǎn)生的特殊氣體敏感,從而能夠達(dá)到早期報警,但是其結(jié)構(gòu)設(shè)計僅適用于不是非常重要的場合,因為其對氣體的探測是被動式的,由于外界的通風(fēng)等影響,無法達(dá)到準(zhǔn)確的極早期的報警。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供了一種智能型集中吸入式電纜火災(zāi)極早期預(yù)警裝置,可以用于環(huán)境較為惡劣的場所,避免灰塵、通風(fēng)等引起的誤報警及遲報警,實現(xiàn)電纜火災(zāi)極早期、全方位預(yù)警。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題的:一種智能型集中吸入式電纜火災(zāi)極早期預(yù)警裝置,包括工控主機、火災(zāi)探測綜合系統(tǒng)及無線通訊模塊,工控主機通過無線通信模塊與各火災(zāi)探測綜合系統(tǒng)的火災(zāi)探測綜合主機連接,實現(xiàn)信息互聯(lián)互通,并將所得到的火災(zāi)信息及時傳送至工控主機,工控主機采用bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的信息融合分析對多臺火災(zāi)探測綜合主機同步探測的數(shù)據(jù)進行融合處理,工控主機利用無線通訊模塊使得系統(tǒng)所得到的火災(zāi)信息及時傳送至值班室的上位機;
其中所述火災(zāi)探測綜合系統(tǒng)包括火災(zāi)探測綜合主機以及連接到火災(zāi)探測綜合主機的主動吸氣式氣體探測器系統(tǒng)、復(fù)合式火災(zāi)探測系統(tǒng)及電纜測溫探測系統(tǒng),所述無線通訊模塊,安裝布置在火災(zāi)探測綜合主機、吸氣式氣體探測器系統(tǒng)、復(fù)合式火災(zāi)探測系統(tǒng)及電纜測溫探測系統(tǒng)內(nèi)。
作為優(yōu)化的技術(shù)方案,所述吸氣式氣體探測器系統(tǒng),包括多個取樣模塊、抽氣單元、分析模塊,取樣模塊通過抽氣單元連接到分析模塊,取樣模塊配合抽氣單元主動地采集探測區(qū)域內(nèi)的空氣樣本,分析模塊用來分析是否存在火災(zāi)。
作為進一步優(yōu)化的技術(shù)方案,每個取樣模塊,包括依次由多個過濾器、多個電磁閥、管路分解器、三通閥、第一三通連接組成的抽氣單元進口管路,還包括依次由第一流量計、第三三通、針閥連接組成的抽氣單元出口管路,所述電磁閥與過濾器數(shù)量相同且一一對應(yīng)。
作為進一步優(yōu)化的技術(shù)方案,每個取樣模塊還包括由依次連接的氮氣鋼瓶、所述三通閥、所述管路分解器、所述多個電磁閥、所述多個過濾器組成的吹掃管路。
作為進一步優(yōu)化的技術(shù)方案,所述抽氣單元,包括第一、二抽氣泵、第二三通、冷凝器、蠕動泵,第一、二抽氣泵進口分別連接氣單元進口管路的第一三通、第一、二抽氣泵出口分別連接第二三通,冷凝器入口與第二三通連接,冷凝器出口連接抽氣單元出口管路的第一流量計,抽氣單元用于抽取通過取樣模塊的空氣樣本送至分析模塊進行分析。
作為進一步優(yōu)化的技術(shù)方案,所述分析模塊包括無線通訊模塊、依次由第二流量計、cxhy、co、sox、nox、co2、hcl、nh3和h2s傳感器組成的分析管路,還包括由取樣模塊針閥出口、第一溫度計、第一濕度計組成的恒溫恒濕確認(rèn)管路,以及用于采集分析模塊安裝現(xiàn)場的數(shù)據(jù)的第二溫度計和第二濕度計。
作為優(yōu)化的技術(shù)方案,復(fù)合式火災(zāi)探測系統(tǒng)包括多臺復(fù)合式火災(zāi)探測器、多個無線通訊模塊,多個無線通訊模塊安裝在相應(yīng)復(fù)合式火災(zāi)探測器內(nèi);
電纜測溫探測系統(tǒng)由多個無線通訊模塊、多臺電纜測溫變送器與多個電纜測溫傳感器連接組成,多個無線通訊模塊安裝在多臺電纜測溫變送器內(nèi),其數(shù)量一一對應(yīng),多個電纜測溫傳感器分成若干組,每臺電纜測溫變送器連接一組電纜測溫傳感器。
本發(fā)明還公開一種采用如上述任一方案所述的智能型集中吸入式電纜火災(zāi)極早期預(yù)警裝置進行極早期預(yù)警的方法,包括下述步驟:
步驟1,首先通過典型電纜的熱重-紅外-質(zhì)譜聯(lián)用實驗,獲得電纜熱解參數(shù)和早期特征,并根據(jù)電纜帶電燃燒試驗,獲得了電纜帶電燃燒的早期特征,聯(lián)合相關(guān)特征,確立基于電力電纜火災(zāi)極早期探測的特征氣體,根據(jù)上述特征氣體及其含量訓(xùn)練裝置的bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法;
步驟2,布置上述智能型集中吸入式電纜火災(zāi)極早期預(yù)警裝置;
步驟3,開啟裝置進行火災(zāi)極早期預(yù)警,作業(yè)時,通過分布在被保護區(qū)域內(nèi)的取樣模塊上的取樣口主動采集空氣樣本,并通過抽氣單元送至分析模塊中,然后,通過無線通訊模塊傳送到火災(zāi)探測綜合主機,火災(zāi)探測綜合主機、復(fù)合式火災(zāi)探測系統(tǒng)、電纜測溫探測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)均通過無線通訊模塊傳送到工控主機,結(jié)合吸氣式氣體探測器系統(tǒng)、復(fù)合式火災(zāi)探測系統(tǒng)、電纜測溫探測系統(tǒng)數(shù)據(jù),運用基于神經(jīng)模糊算法的信息融合技術(shù)對同步探測的多個信息進行合理支配與使用,將各種傳感器互補與冗余信息依據(jù)某種優(yōu)化準(zhǔn)則組合起來,進行處理和綜合,給出準(zhǔn)確的信號提示,并根據(jù)使用者事先確定的報警設(shè)置靈敏度級別發(fā)出火災(zāi)警報。
作為優(yōu)化的技術(shù)方案,所述步驟2中布置的原則包括:
在電纜隧道及人員不易接近的場所,將裝置的取樣口安裝在便于接近的位置,只把采樣管網(wǎng)布置在那些難以緊接的區(qū)域;
氣流變化比較大的地方,將取樣口布置在回風(fēng)格柵處或設(shè)備機柜內(nèi);
在高大的開放的空間里,將取樣口布置在煙霧漂移所途經(jīng)的地方。
作為優(yōu)化的技術(shù)方案,還包括以下步驟:
步驟4,裝置運行時間達(dá)到設(shè)定吹掃時間或管路遇有堵塞時,火災(zāi)探測綜合主機自動啟動主動吸氣式氣體探測器系統(tǒng)中的吹掃管路,吹除取樣口或者管路堵塞處的顆粒。
本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點:
所采用的探測特征是經(jīng)過電力電纜帶電燃燒和理化分析綜合提取的,是電纜著火之前的特征,所以對這些參數(shù)進行監(jiān)測能夠?qū)崿F(xiàn)極早期預(yù)警。
采用主動吸氣式的氣體探測器,并根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境及氣流變化進行布置,克服了常規(guī)探測器不能有效探測氣流變化無常和復(fù)雜場所的缺點,同時可以用于環(huán)境較為惡劣的場所,避免灰塵等引起誤報警。
采用基于bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的信息融合分析對多個傳感器進行同步探測的多個信息進行融合處理(該方法已申請專利基于多傳感器信息融合的變電站火災(zāi)探測系統(tǒng)及探測信息融合方法,公布號為cn105185022a),從而實現(xiàn)復(fù)合探測器中多個傳感器一起協(xié)同工作的優(yōu)勢,大大提高電纜火災(zāi)預(yù)警的效率性和準(zhǔn)確性。
同時,采用的zigbee無線通信技術(shù)一方面可以使得裝置所得到的火災(zāi)信息及時傳送至值班室、相關(guān)人員。另一方面,可通過無線通信網(wǎng)絡(luò),將其他復(fù)合探測器或其他在線監(jiān)測信號接入系統(tǒng),達(dá)到進一步融合處理或統(tǒng)一報送的功能,強化數(shù)據(jù)服務(wù)器推送技術(shù)、實時監(jiān)測現(xiàn)場火災(zāi)參數(shù)及危險情況、實時報警、數(shù)據(jù)查詢及處理功能,實現(xiàn)電纜火災(zāi)極早期、全方位預(yù)警。
附圖說明
圖1是智能型集中吸入式電纜火災(zāi)極早期預(yù)警裝置架構(gòu)圖;
圖2是吸氣式氣體探測器系統(tǒng)氣體管路圖。
具體實施方式
下面對本發(fā)明的實施例作詳細(xì)說明,本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進行實施,給出了詳細(xì)的實施方式和具體的操作過程,但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。
請參閱圖1所示,本發(fā)明智能型集中吸入式電纜火災(zāi)極早期預(yù)警裝置包括工控主機、火災(zāi)探測綜合系統(tǒng)及基于2.4ghz的無線通訊模塊,其中所述工控主機內(nèi)裝有火災(zāi)在線監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集分析軟件,其通過無線通信模塊與各火災(zāi)探測綜合系統(tǒng)的火災(zāi)探測綜合主機連接,實現(xiàn)信息互聯(lián)互通,并將所得到的火災(zāi)信息及時傳送至工控主機,工控主機采用bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的信息融合分析對多臺火災(zāi)探測綜合主機同步探測的數(shù)據(jù)進行融合處理,工控主機利用無線通訊模塊使得系統(tǒng)所得到的火災(zāi)信息及時傳送至值班室的上位機,從而相關(guān)工作人員能夠?qū)崟r監(jiān)測現(xiàn)場火災(zāi)參數(shù)及危險情況、實時報警、數(shù)據(jù)查詢及處理功能,實現(xiàn)電纜火災(zāi)極早期、全方位預(yù)警。
所述火災(zāi)探測綜合系統(tǒng),包括火災(zāi)探測綜合主機以及連接到火災(zāi)探測綜合主機的吸氣式氣體探測器系統(tǒng)、復(fù)合式火災(zāi)探測系統(tǒng)及電纜測溫探測系統(tǒng),本實施例中,復(fù)合式火災(zāi)探測系統(tǒng)通過無線接入一個火災(zāi)探測綜合主機,吸氣式氣體探測器系統(tǒng)和電纜測溫探測系統(tǒng)接入一個火災(zāi)探測綜合主機,這是為了一定程度將無線接入的數(shù)據(jù)獨立出來,主要是為了信息安全的考慮。所述火災(zāi)探測綜合系統(tǒng)負(fù)責(zé)采集被保護區(qū)域內(nèi)的相關(guān)數(shù)據(jù)。所述無線通訊模塊,安裝布置在火災(zāi)探測綜合主機、吸氣式氣體探測器系統(tǒng)、復(fù)合式火災(zāi)探測系統(tǒng)及電纜測溫探測系統(tǒng)內(nèi),具體的,可以選用zm2410p2,該無線通信模塊內(nèi)嵌串口透明傳輸(點多點和點對多點)通訊協(xié)議,只需發(fā)送at指令就可輕松實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)接發(fā),采用ascii碼作為傳輸數(shù)據(jù)流編碼格式實現(xiàn)無線通信,且支持空中升級固件或配置遠(yuǎn)程模塊信息,當(dāng)然,也可以選用其他可用的無線通訊模塊。無線通信模塊通過zigbee網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。
請同時參閱圖2所示,所述吸氣式氣體探測器系統(tǒng),包括多個取樣模塊、抽氣單元、分析模塊,取樣模塊通過抽氣單元連接到分析模塊,取樣模塊配合抽氣單元主動地采集探測區(qū)域內(nèi)的空氣樣本,分析模塊用來分析是否存在火災(zāi),從而發(fā)出火災(zāi)報警。
每個取樣模塊,包括依次由多個過濾器、多個電磁閥、管路分解器、三通閥、三通1連接組成的抽氣單元進口管路,還包括依次由流量計1、三通3、針閥連接組成的抽氣單元出口管路,還包括由依次連接的氮氣鋼瓶、所述三通閥、所述管路分解器、所述多個電磁閥、所述多個過濾器組成的吹掃管路,所述電磁閥與過濾器數(shù)量相同且一一對應(yīng)。所述過濾器的設(shè)置可以把火災(zāi)早期氣體中含有較多的顆粒、粉塵等阻擋在外,防止氣體傳感器受到污染而影響其正常的工作性能。
所述抽氣單元,包括抽氣泵1-2、三通2、冷凝器、蠕動泵,抽氣泵1-2進口分別連接氣單元進口管路的三通1、抽氣泵1-2出口分別連接三通2,冷凝器入口與三通2連接,冷凝器出口連接抽氣單元出口管路的流量計1,抽氣單元用于抽取通過取樣模塊的空氣樣本送至分析模塊進行分析,所述冷凝器用于保證空氣樣本恒溫恒濕進入分析模塊,蠕動泵抽取冷凝器工作產(chǎn)生的水。
所述分析模塊包括無線通訊模塊、依次由流量計2、cxhy、co、sox、nox、co2、hcl、nh3和h2s傳感器組成的分析管路,還包括由取樣模塊針閥出口、溫度計1、濕度計1組成的恒溫恒濕確認(rèn)管路,以及用于采集分析模塊安裝現(xiàn)場的數(shù)據(jù)的溫度計2和濕度計2。
復(fù)合式火災(zāi)探測系統(tǒng)包括多臺復(fù)合式火災(zāi)探測器、多個無線通訊模塊,多個無線通訊模塊安裝在相應(yīng)復(fù)合式火災(zāi)探測器內(nèi),其數(shù)量一一對應(yīng)。
電纜測溫探測系統(tǒng)由多個無線通訊模塊、多臺電纜測溫變送器與多個電纜測溫傳感器連接組成,多個無線通訊模塊安裝在多臺電纜測溫變送器內(nèi),其數(shù)量一一對應(yīng),多個電纜測溫傳感器分成若干組,每臺電纜測溫變送器連接一組電纜測溫傳感器。
上述氣體傳送的管路選用直徑為6mm的聚四氟乙烯管或不銹鋼管,上述無線通訊模塊均通過zigbee無線通信網(wǎng)絡(luò)與火災(zāi)探測綜合主機連接,進行信息互聯(lián)互通。
采用上述智能型集中吸入式電纜火災(zāi)極早期預(yù)警裝置進行極早期預(yù)警的方法包括下述步驟:
步驟1,首先通過典型電纜的熱重-紅外-質(zhì)譜聯(lián)用實驗,獲得電纜熱解參數(shù)和早期特征,并根據(jù)電纜帶電燃燒試驗,獲得了電纜帶電燃燒的早期特征,聯(lián)合相關(guān)特征,確立基于電力電纜火災(zāi)極早期探測的特征氣體,根據(jù)上述特征氣體及其含量訓(xùn)練裝置的bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法;
步驟2,布置上述智能型集中吸入式電纜火災(zāi)極早期預(yù)警裝置,在電纜隧道及人員不易接近的場所,被保護區(qū)難以接近,且對現(xiàn)有火災(zāi)探測系統(tǒng)進行維護時需要暫停工作,從而給業(yè)務(wù)帶來不小的麻煩和潛在的風(fēng)險,可以將裝置的取樣口安裝在便于接近的位置,只把采樣管網(wǎng)布置在那些難以緊接的區(qū)域,從而使維護簡便易行;
氣流變化比較大的地方,氣流會將煙霧稀釋,妨礙煙霧上升,使得煙霧難以被探測到,煙霧也可能會被管道、內(nèi)渠或者真空區(qū)域滯流,或者在高的天花下方形成云帶,使其難以被探測到,將取樣口布置在回風(fēng)格柵處或設(shè)備機柜內(nèi),當(dāng)氣流將煙霧帶到這里時就可以對其進行探測;
在高大的開放的空間里,可以將取樣口布置在煙霧漂移所途經(jīng)的地方經(jīng)常是在天花下方一定的距離內(nèi);
步驟3,開啟裝置進行火災(zāi)極早期預(yù)警,作業(yè)時,通過分布在被保護區(qū)域內(nèi)的取樣模塊上的取樣口主動采集空氣樣本,并通過抽氣單元送至分析模塊中,然后,以無線通訊模塊通過zigbee無線通信網(wǎng)絡(luò)傳送到火災(zāi)探測綜合主機,進行信息互聯(lián)互通,火災(zāi)探測綜合主機、復(fù)合式火災(zāi)探測系統(tǒng)、電纜測溫探測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)均通過無線通訊模塊傳送到工控主機,工控主機內(nèi)的數(shù)據(jù)采集分析軟件周期性(周期設(shè)為5s)輪詢完成數(shù)據(jù)采集過程,完成采集后,對信息進行預(yù)處理,查看數(shù)據(jù)是否完整、正確。如沒有數(shù)據(jù)異動,則以5分鐘為周期存儲歷史數(shù)據(jù),如有數(shù)據(jù)異動,則進入特殊處理流程,即根據(jù)各數(shù)據(jù)的物理變化規(guī)律,剔除不合理的數(shù)據(jù),保證較好的數(shù)據(jù)質(zhì)量;根據(jù)各數(shù)據(jù)間的內(nèi)在聯(lián)系和規(guī)律,進行數(shù)據(jù)的相互校驗,防止因壞數(shù)據(jù)引起誤動或拒動,更為精細(xì)化地保存歷史數(shù)據(jù)資料。上述數(shù)據(jù)處理過程可以采用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)處理方法。工控主機結(jié)合吸氣式氣體探測器系統(tǒng)、復(fù)合式火災(zāi)探測系統(tǒng)、電纜測溫探測系統(tǒng)數(shù)據(jù),運用基于神經(jīng)模糊(bp)算法的信息融合技術(shù)對同步探測的多個信息進行合理支配與使用,將各種傳感器互補與冗余信息依據(jù)某種優(yōu)化準(zhǔn)則組合起來,進行處理和綜合,不僅考慮參數(shù)值,同時考慮檢測信號的變化速率,從而獲知信息的內(nèi)在聯(lián)系和規(guī)律,剔除錯誤和無用的信息,保留正確和有用的信息,實現(xiàn)信息的優(yōu)化,完善、準(zhǔn)確的反映環(huán)境特征,從而實現(xiàn)一起協(xié)同工作的優(yōu)勢,由此給出準(zhǔn)確的信號提示,并根據(jù)使用者事先確定的報警設(shè)置靈敏度級別發(fā)出火災(zāi)警報。在電纜熱分解階段即能給出及時的報警,大大提高了對電纜火災(zāi)極早期(過熱、悶燒、低熱輻射和無可見煙霧生成階段)的探測和預(yù)警,所以將報警時間比傳統(tǒng)探測設(shè)備提早數(shù)小時以上,可以在火災(zāi)形成前極早期發(fā)現(xiàn)風(fēng)險隱患,將火災(zāi)風(fēng)險概率降到最小。工控主機利用無線通訊模塊通過zigbee網(wǎng)絡(luò)一方面可以使得系統(tǒng)所得到的火災(zāi)信息及時傳送至值班室的上位機,另一方面,可通過無線通信網(wǎng)絡(luò),將其他復(fù)合探測器或其他在線監(jiān)測信號接入系統(tǒng),達(dá)到進一步融合處理或統(tǒng)一報送的功能,其中采用的基于神經(jīng)模糊(bp)算法的信息融合技術(shù)為現(xiàn)有的數(shù)據(jù)處理技術(shù);
步驟4,裝置運行時間達(dá)到設(shè)定吹掃時間或管路遇有堵塞時,火災(zāi)探測綜合主機自動調(diào)節(jié)取樣模塊的三通閥至吹掃模式位置(1-2方向通),并調(diào)節(jié)氮氣鋼瓶(99.999%的氮氣)出口壓力為0.6mpa,多個電磁閥自動打開進行吹掃并計時,設(shè)定吹掃時間(10分鐘)達(dá)到后,系統(tǒng)自動關(guān)閉多個電磁閥,調(diào)節(jié)氮氣鋼瓶出口壓力為0mpa,三通閥恢復(fù)運行模式位置(1-3方向通)。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。