[发明专利]一种基于高压细水雾的变电站智能机器人消防系统及方法

说明书

本发明公开了一种变电站环境下基于高压细水雾的变电站智能机器人消防系统及方法，所述系统包括机器人执行单元、泵组单元、红外摄像机、感温电缆以及消防控制平台；红外摄像机架设在主变安全区域外、感温电缆架设在主变套管及本体上，红外摄像机与感温电缆持续进行火灾监测与高温点的定位，并将采集到的温度信号传输到消防控制平台，消防控制平台接受到采集到的温度信号后，计算出机器人执行单元遍历这些最高温度点的最佳路径轨迹，并将该路径发送至机器人执行单元，同时将控制信号发送至泵组单元，机器人执行单元与泵组单元相连接，泵组单元将高压水流输送至机器人执行单元，协同进行消防作业。

技术领域

本发明涉及在变电站消防领域，具体涉及一种使用高压细水雾与智能机器人进行变电站消防降温灭火系统，是基于高压细水雾良好的灭火性能以及由人工智能技术控制的六自由度机器人的快速部署性能，实现变电站火情提前预警，快速决策，及时降温灭火等工作。

背景技术

变电站消防问题一直以来都是一个重要的研究课题，关于变电站的消防问题对于世界各国都是一个极大的挑战。变电站中，主变的局部温度异常升高与失火严重危害到变电站中工作人员和设备的安全。大型主变一般在110kv以上，目前尚无良好的方法对其局部温度趋势进行预测，且大多数主变的降温方式是通过循环风冷对油枕及扇叶中流动的油液进行降温，在环境温度较高时难以起到有效的降温效果。

高压细水雾灭火是采用符合中国国家生活用水标准的淡水作为灭火介质，使用高强度耐压喷头在特定的压力下(一般为10-15MPa)将水流分解形成为粒径10-100μm的水滴进行灭火的一种消防方式。高压细水雾灭火具有快速冷却、局部窒息的双作用灭火机理；高压细水雾比表面积小，遇火后迅速气化，体积可迅速膨胀1700-5800倍，使火源、火点的表面温度迅速降低，同时产生大量具有电绝缘性的水蒸气，将燃烧区域整体包裹覆盖，隔绝空气，达到局部窒息的作用。

目前现有的变压器消防灭火系统，大多采用固定式喷淋技术。其安装复杂，喷头数量多，维护成本高，运维难度和成本大，且与其他系统协同能力较差，无法预警降温，容易误触发，对设备的损害大，综合灭火能力不强，灭火效果较差。并且各个子系统都属于独立系统，存在不能够本地和远程交互、无法形成统一集中管理监控平台、不具备对现场信息及温度趋势的智能分析能力等问题。

发明内容

针对目前固定式喷淋消防技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于高压细水雾的变电站智能机器人消防系统及方法，解决当前变压器灭火系统的安装复杂、运维量大、无法实时监测预防、智能水平较低等问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于高压细水雾的变电站智能机器人消防系统，包括消防控制平台5，与消防控制平台5连接的机器人执行单元1、泵组单元2、红外摄像机3和感温电缆4；红外摄像机3与感温电缆4持续进行火灾监测与高温点的定位，并将采集到的温度信号和红外热成像视频信号传输到消防控制平台5，消防控制平台5接受到采集到的温度信号和红外热成像视频信号后，计算出机器人执行单元1遍历这些最高温度点的最佳路径轨迹，并将该路径发送至机器人执行单元1，同时将控制信号发送至泵组单元2，机器人执行单元1与泵组单元2相连接，泵组单元2将高压细水雾输送至机器人执行单元1，防控制平台4需要发送控制信号协同控制机器人执行单元1和泵组单元2进行消防作业。

机器人执行单元1与消防控制平台5连接，进行实时通信，判断机器人与变压器的相对位置，并按预定轨迹进行动作。

采用红外红外摄像机3和感温电缆4作为传感单元，采用夹持着细水雾喷枪的立柱机器人作为机器人执行单元1。

红外摄像机3、消防控制平台5和泵组单元2均架设在主变安全区域外，感温电缆4架设在主变套管及本体上，机器人执行单元1架设在主变3米外。

消防系统通过红外摄像机3和感温电缆4对主变实时温度进行监测。其中，感温电缆4通过高强度磁吸子固定缠绕在主变套管及本体上，红外摄像头3采用立杆的方式固定在距离主变安全区域以外的区域。