一种用于电力设备作业空间的感烟预警方法以及系统与流程

1.本技术涉及感烟预警领域，具体而言，涉及一种用于电力设备作业空间的感烟预警方法以及系统。


背景技术：

2.风机塔筒是风力发电机组中的主要支承装置，它将风电机与地面联接，为水平轴叶轮提供需要的高度，而且要承受极限风速产生的载荷。
3.由于在风力发电机组塔筒中铺设的线路复杂，包含动力、控制电缆、定转子电缆等，在传输过程中会因为电磁、机械、发热、环境腐蚀等多方面的原因而产生绝缘老化与损坏的现象，减少电缆的使用寿命，随着线缆绝缘层破损、焦化现象以及电缆接头处打弧等现象，火灾隐患不断变大，采用工人现场排查隐患的传统维护方式渐渐显得力不从心了，塔筒防范火灾至关重要，一旦出现火灾,不仅会对风机带来毁灭性的破坏，而且如果连带点燃风机附近的草场或者林场，将很可能会引发更大的灾难，后果不堪设想。
4.针对相关技术中对于风机塔筒火灾预警效果不佳的问题，目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

5.本技术的主要目的在于提供一种用于电力设备作业空间的感烟预警方法以及系统，以解决对于风机塔筒火灾预警效果不佳的问题。
6.为了实现上述目的，根据本技术的一个方面，提供了一种用于电力设备作业空间的感烟预警方法。
7.根据本技术的用于风机塔筒空间的感烟预警方法包括：在风机塔筒空间内部署探测装置，其中，所述探测装置用于监测所述风机塔筒空间的预设保护区域内的烟雾量，所述烟雾量基于投影所述预设保护区域内中的无形光束得到；在排除干涉光束产生的误报警且监测所述烟雾量超出预警值的情况下，通过所述探测装置上报预警信息。
8.进一步地，所述排除干涉光束产生的误报警还包括：通过识别多种不同直径的颗粒粒子，用于区分烟雾颗粒区；根据所述烟雾颗粒区，排除非烟雾颗粒遮挡发出的误报警。
9.进一步地，通过所述探测装置上报预警信息包括：基于所述风机塔筒空间内的热烟气蔓延规律，对蔓延规律进行数值模拟，并采用实际的所述风机塔筒空间内进行热烟气的实际验证；根据实际验证结果，上报预警信息。
10.进一步地，通过所述探测装置上报预警信息包括：基于所述风机塔筒空间内的正压送风与自然排烟的防烟效果，确定对比结果；根据对比结果，上报预警信息。
11.进一步地，通过所述探测装置上报预警信息包括：基于火灾案例以及所述风机塔筒空间内的数值模拟结果，得到所述风机塔筒空间内火灾向上蔓延的可能性进行论证结果；根据论证结果，上报预警信息。
12.进一步地，所述在排除干涉光束产生的误报警且监测所述烟雾量超出预警值的情
况下，通过所述探测装置上报预警信息之后，还包括：根据将所述探测装置上报的预警信息发送至控制中心，以使所述控制中心对火灾的预警信息进行远程操作。
13.为了实现上述目的，根据本技术的另一方面，提供了一种用于风机塔筒空间的感烟预警系统。
14.根据本技术的用于风机塔筒空间的感烟预警系统包括部署在在风机塔筒空间内的多个探测装置，其中，所述探测装置用于监测所述风机塔筒空间的预设保护区域内的烟雾量，所述烟雾量基于投影所述预设保护区域内中的无形光束得到；与所述探测装置连接的火灾预警控制器，用于响应所述探测装置中的预警信息；与所述火灾预警控制器连接的控制中心，用于将所述预警信息进行可视化显示；所述控制中心，还用于根据可视化显示结果进行火灾预警信息查询。
15.进一步地，系统还包括：第一预警模块，用于基于所述风机塔筒空间内的热烟气蔓延规律，对蔓延规律进行数值模拟，并采用实际的所述风机塔筒空间内进行热烟气的实际验证；根据实际验证结果，上报预警信息。
16.进一步地，系统还包括：第二预警模块，用于基于所述风机塔筒空间内的正压送风与自然排烟的防烟效果，确定对比结果；根据对比结果，上报预警信息。
17.进一步地，系统还包括：第三预警模块，用于基于火灾案例以及所述风机塔筒空间内的数值模拟结果，得到所述风机塔筒空间内火灾向上蔓延的可能性进行论证结果；根据论证结果，上报预警信息。
18.在本技术实施例中用于风机塔筒空间的感烟预警方法以及系统，采用在风机塔筒空间内部署探测装置，其中，所述探测装置用于监测所述风机塔筒空间的预设保护区域内的烟雾量，所述烟雾量基于投影所述预设保护区域内中的无形光束得到的方式，通过在排除干涉光束产生的误报警且监测所述烟雾量超出预警值的情况下，通过所述探测装置上报预警信息，达到了通过测定在保护区域内投射的无形光束的烟雾量，实现预先警报的目的，从而实现了及时准确的发现隐患以及实现早期预警的技术效果，进而解决了对于风机塔筒火灾预警效果不佳的技术问题。
附图说明
19.构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，使得本技术的其它特征、目的和优点变得更明显。本技术的示意性实施例附图及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
20.图1是根据本技术实施例的用于风机塔筒空间的感烟预警方法的硬件结构示意图；
21.图2是根据本技术实施例的用于风机塔筒空间的感烟预警方法流程示意图；
22.图3是根据本技术实施例的用于风机塔筒空间的感烟预警系统结构示意图。
具体实施方式
23.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人
员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
24.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
25.在本技术中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本技术及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
26.并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本技术中的具体含义。
27.此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
28.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
29.如图1所示，硬件结构包括：在风机塔筒空间100部署有多个探测装置10，探测装置10通过将采集后的数据传送至多个火灾报警控制器20，火灾报警控制在器20经过处理之后向控制中心30发送。
30.如图2所示，该方法包括如下的步骤s201-步骤s202，
31.步骤s201，在风机塔筒空间内部署探测装置，其中，所述探测装置用于监测所述风机塔筒空间的预设保护区域内的烟雾量，所述烟雾量基于投影所述预设保护区域内中的无形光束得到；
32.步骤s202，在排除干涉光束产生的误报警且监测所述烟雾量超出预警值的情况下，通过所述探测装置上报预警信息。
33.从以上的描述中，可以看出，本技术实现了如下技术效果：
34.采用在风机塔筒空间内部署探测装置，其中，所述探测装置用于监测所述风机塔筒空间的预设保护区域内的烟雾量，所述烟雾量基于投影所述预设保护区域内中的无形光束得到的方式，通过在排除干涉光束产生的误报警且监测所述烟雾量超出预警值的情况下，通过所述探测装置上报预警信息，达到了通过测定在保护区域内投射的无形光束的烟雾量，提供预先警报的目的，从而实现了及时准确的发现隐患以及实现早期预警的技术效果，进而解决了对于风机塔筒火灾预警效果不佳的技术问题。
35.上述步骤s201中在风机塔筒空间内部署探测装置，在部署之前，利用数值模拟的方法，研究风机塔筒发生火灾时塔筒内的烟气场，通过数值模拟，得出红紫外双鉴探测器在
不同火灾场景情况下不同布置方案的报警时间，分析不同火灾探测器的布置方案。
36.在一些实施方式中，所述探测装置用于监测所述风机塔筒空间的预设保护区域内的烟雾量。
37.在一些实施方式中，所述烟雾量基于投影所述预设保护区域内中的无形光束得到。通过测定在保护区域内投射的无形光束的烟雾量，提供预先警报，从而最大程度避免因灰尘和固体物质干涉光束而产生的误警报。
38.具体实施时，采用光学成像和信号处理创新使成像器单元能够定位发射器单元，无需精确的对准；针对风机塔筒有限空间区域做专门的烟雾探测设计方案，及时准确的发现隐患，达到早期预警、生产安全的目的。
39.上述步骤s202中不仅能够在排除干涉光束产生的误报警，而且能够监测所述烟雾量是否超出预警值。如果超出了预警值则会通过所述探测装置上报预警信息。
40.在一些实施方式中，通过识别各种直径的颗粒粒子，并将其同烟雾颗粒区分开来，从而只对真正的烟雾遮挡发出预警。
41.作为本实施例中的优选，所述排除干涉光束产生的误报警还包括：通过识别多种不同直径的颗粒粒子，用于区分烟雾颗粒区；根据所述烟雾颗粒区，排除非烟雾颗粒遮挡发出的误报警。
42.具体实施时，在排除干涉光束产生的误报警时首先通过识别多种不同直径的颗粒粒子，用于区分烟雾颗粒区，然后根据所述烟雾颗粒区，排除非烟雾颗粒遮挡发出的误报警。
43.作为本实施例中的优选，通过所述探测装置上报预警信息包括：基于所述风机塔筒空间内的热烟气蔓延规律，对蔓延规律进行数值模拟，并采用实际的所述风机塔筒空间内进行热烟气的实际验证；根据实际验证结果，上报预警信息。
44.具体实施时，通过研究红紫外双鉴智能探测器，系统分析风机塔筒有限空间的热烟气蔓延规律，对其蔓延规律进行数值模拟，并利用实际风机塔筒有限空间进行热烟气的实际验证。基于风机塔筒的火灾特点，通过实地调研获取所需数据，对塔筒模型进行简化，建立风机塔筒几何模型。
45.作为本实施例中的优选，通过所述探测装置上报预警信息包括：基于所述风机塔筒空间内的正压送风与自然排烟的防烟效果，确定对比结果；根据对比结果，上报预警信息。
46.具体实施时，对风机塔筒有限空间内正压送风与自然排烟在防烟效果方面进行对比研究。在研究风机塔筒火灾发生时，火源位置、火源种类以及季节对火灾发展的影响，从而确定出边界条件。
47.作为本实施例中的优选，通过所述探测装置上报预警信息包括：基于火灾案例以及所述风机塔筒空间内的数值模拟结果，得到所述风机塔筒空间内火灾向上蔓延的可能性进行论证结果；根据论证结果，上报预警信息。
48.具体实施时，结合火灾案例和数值模拟对风机塔筒有限空间火灾向上蔓延的可能性进行论证，总结出防止火灾向上蔓延、保证风机塔筒有限空间的红紫外双鉴智能消防安全措施。通过利用模拟软件进行数值模拟，根据模拟结果，分析红紫外双鉴探测器的最优布置方案。
49.作为本实施例中的优选，所述在排除干涉光束产生的误报警且监测所述烟雾量超出预警值的情况下，通过所述探测装置上报预警信息之后，还包括：根据将所述探测装置上报的预警信息发送至控制中心，以使所述控制中心对火灾的预警信息进行远程操作。
50.具体实施时，在集控中心部署用于风机塔筒空间的感烟预警系统，实现现场风机塔筒有限空间的烟感识别和报警况展示，全面、无死角掌控风机塔筒内部状态，通过后台提供的远程查询报警功能，实现运维人员对风机塔筒现场的全面掌控。提高风电场的技术和安全水平，特别是提高了风电企业远程处理紧急突发问题的能力。
51.需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
52.根据本技术实施例，还提供了一种用于实施上述方法的用于风机塔筒空间的感烟预警系统，如图3所示，该装置包括：
53.部署在在风机塔筒空间内的多个探测装置10，其中，所述探测装置用于监测所述风机塔筒空间的预设保护区域内的烟雾量，所述烟雾量基于投影所述预设保护区域内中的无形光束得到；
54.与所述探测装置连接的火灾预警控制器20，用于响应所述探测装置中的预警信息；
55.与所述火灾预警控制器连接的控制中心30，用于将所述预警信息进行可视化显示；
56.所述控制中心30，还用于根据可视化显示结果进行火灾预警信息查询。
57.在风机塔筒空间内部署探测装置，在部署之前，利用数值模拟的方法，研究风机塔筒发生火灾时塔筒内的烟气场，通过数值模拟，得出红紫外双鉴探测器在不同火灾场景情况下不同布置方案的报警时间，分析不同火灾探测器的布置方案。
58.在一些实施方式中，所述探测装置用于监测所述风机塔筒空间的预设保护区域内的烟雾量。
59.在一些实施方式中，所述烟雾量基于投影所述预设保护区域内中的无形光束得到。通过测定在保护区域内投射的无形光束的烟雾量，提供预先警报，从而最大程度避免因灰尘和固体物质干涉光束而产生的误警报。
60.具体实施时，采用光学成像和信号处理创新使成像器单元能够定位发射器单元，无需精确的对准；针对风机塔筒有限空间区域做专门的烟雾探测设计方案，及时准确的发现隐患，达到早期预警、生产安全的目的。
61.多个探测装置10不仅能够在排除干涉光束产生的误报警，而且能够监测所述烟雾量是否超出预警值。如果超出了预警值则会通过所述探测装置上报预警信息。
62.在一些实施方式中，通过识别各种直径的颗粒粒子，并将其同烟雾颗粒区分开来，从而只对真正的烟雾遮挡发出预警。
63.作为本实施例中的优选，系统还包括：第一预警模块，用于基于所述风机塔筒空间内的热烟气蔓延规律，对蔓延规律进行数值模拟，并采用实际的所述风机塔筒空间内进行热烟气的实际验证；根据实际验证结果，上报预警信息。
64.具体实施时，通过研究红紫外双鉴智能探测器，系统分析风机塔筒有限空间的热
烟气蔓延规律，对其蔓延规律进行数值模拟，并利用实际风机塔筒有限空间进行热烟气的实际验证。基于风机塔筒的火灾特点，通过实地调研获取所需数据，对塔筒模型进行简化，建立风机塔筒几何模型。
65.作为本实施例中的优选，系统还包括：第二预警模块，用于基于所述风机塔筒空间内的正压送风与自然排烟的防烟效果，确定对比结果；根据对比结果，上报预警信息。
66.具体实施时，对风机塔筒有限空间内正压送风与自然排烟在防烟效果方面进行对比研究。在研究风机塔筒火灾发生时，火源位置、火源种类以及季节对火灾发展的影响，从而确定出边界条件。
67.作为本实施例中的优选，系统还包括：第三预警模块，用于基于火灾案例以及所述风机塔筒空间内的数值模拟结果，得到所述风机塔筒空间内火灾向上蔓延的可能性进行论证结果；根据论证结果，上报预警信息。
68.具体实施时，结合火灾案例和数值模拟对风机塔筒有限空间火灾向上蔓延的可能性进行论证，总结出防止火灾向上蔓延、保证风机塔筒有限空间的红紫外双鉴智能消防安全措施。通过利用模拟软件进行数值模拟，根据模拟结果，分析红紫外双鉴探测器的最优布置方案。
69.显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本技术的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本技术不限制于任何特定的硬件和软件结合。
70.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种用于电力设备作业空间的感烟预警方法，其特征在于，包括：在风机塔筒空间内部署探测装置，其中，所述探测装置用于监测所述风机塔筒空间的预设保护区域内的烟雾量，所述烟雾量基于投影所述预设保护区域内中的无形光束得到；在排除干涉光束产生的误报警且监测所述烟雾量超出预警值的情况下，通过所述探测装置上报预警信息。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述排除干涉光束产生的误报警还包括：通过识别多种不同直径的颗粒粒子，用于区分烟雾颗粒区；根据所述烟雾颗粒区，排除非烟雾颗粒遮挡发出的误报警。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过所述探测装置上报预警信息包括：基于所述风机塔筒空间内的热烟气蔓延规律，对蔓延规律进行数值模拟，并采用实际的所述风机塔筒空间内进行热烟气的实际验证；根据实际验证结果，上报预警信息。4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过所述探测装置上报预警信息包括：基于所述风机塔筒空间内的正压送风与自然排烟的防烟效果，确定对比结果；根据对比结果，上报预警信息。5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过所述探测装置上报预警信息包括：基于火灾案例以及所述风机塔筒空间内的数值模拟结果，得到所述风机塔筒空间内火灾向上蔓延的可能性进行论证结果；根据论证结果，上报预警信息。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在排除干涉光束产生的误报警且监测所述烟雾量超出预警值的情况下，通过所述探测装置上报预警信息之后，还包括：根据将所述探测装置上报的预警信息发送至控制中心，以使所述控制中心对火灾的预警信息进行远程操作。7.一种用于风机塔筒空间的感烟预警系统，其特征在于，部署在在风机塔筒空间内的多个探测装置，其中，所述探测装置用于监测所述风机塔筒空间的预设保护区域内的烟雾量，所述烟雾量基于投影所述预设保护区域内中的无形光束得到；与所述探测装置连接的火灾预警控制器，用于响应所述探测装置中的预警信息；与所述火灾预警控制器连接的控制中心，用于将所述预警信息进行可视化显示；所述控制中心，还用于根据可视化显示结果进行火灾预警信息查询。8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，还包括：第一预警模块，用于基于所述风机塔筒空间内的热烟气蔓延规律，对蔓延规律进行数值模拟，并采用实际的所述风机塔筒空间内进行热烟气的实际验证；根据实际验证结果，上报预警信息。9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，还包括：第二预警模块，用于基于所述风机塔筒空间内的正压送风与自然排烟的防烟效果，确定对比结果；根据对比结果，上报预警信息。10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，还包括：第三预警模块，用于基于火灾案例以及所述风机塔筒空间内的数值模拟结果，得到所述风机塔筒空间
内火灾向上蔓延的可能性进行论证结果；根据论证结果，上报预警信息。

技术总结
本申请公开了一种用于电力设备作业空间的感烟预警方法以及系统。该方法包括在风机塔筒空间内部署探测装置，其中，所述探测装置用于监测所述风机塔筒空间的预设保护区域内的烟雾量，所述烟雾量基于投影所述预设保护区域内中的无形光束得到；在排除干涉光束产生的误报警且监测所述烟雾量超出预警值的情况下，通过所述探测装置上报预警信息。本申请解决了对于风机塔筒火灾预警效果不佳的技术问题。通过本申请通过测定在保护区域内投射的无形光束的烟雾量，实现预先警报，及时准确的发现隐患以及实现早期预警。以及实现早期预警。以及实现早期预警。


技术研发人员：郝鹏宇
受保护的技术使用者：北京龙宇众科技发展有限公司
技术研发日：2021.12.21
技术公布日：2023/6/27