一种基于分布式光纤传感的电站洞室群火灾智能监测预警系统的制作方法

    专利查询2025-06-07  62


    本发明涉及火灾监测领域,尤其涉及一种基于分布式光纤传感的电站洞室群火灾智能监测预警系统。


    背景技术:

    1、电站洞室群是电力系统中的重要组成部分,其安全运行对于整个电网的稳定性至关重要。然而,由于电站洞室内部环境复杂,一旦发生火灾,后果将非常严重。因此,如何有效地监测和预警火灾成了一个重要的问题;

    2、与现有技术相比,传统的火灾监测方法主要依赖于烟雾探测器和温度传感器等设备,但这些设备存在监测范围有限、反应速度慢等问题;且可能会因为灰尘、湿度等非火灾因素而触发误报,增加维护成本并可能产生不必要的恐慌;这些是我们需要解决的问题,为此我们提供了一种基于分布式光纤传感的电站洞室群火灾智能监测预警系统。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于提供一种基于分布式传感光纤的火灾智能监测预警系统。

    2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现:一种基于分布式光纤传感的电站洞室群火灾智能监测预警系统,包括预警中心,所述预警中心通信连接有模型构建模块、数据采集模块、数据处理模块以及数据反馈模块;

    3、所述模型构建模块用于对电站洞室群进行信息采集,获得相应的洞室信息,并基于所述洞室信息构建相应的洞室孪生模型;

    4、所述数据采集模块用于基于所述洞室孪生模型构建分布式光纤组网,并基于所述分布式光纤组网对相应电站洞室群进行数据采集,获得相应的洞室数据;

    5、所述数据处理模块用于对所获得的洞室数据进行数据处理,获得相应的温度分布图;

    6、所述数据反馈模块用于将所述温度分布图进行可视化,并基于可视化结果采集相应的预警措施。

    7、进一步的,所述模型构建模块对电站洞室群进行信息采集,获得相应的洞室信息,并基于所述洞室信息构建相应的洞室孪生模型的过程包括:

    8、所述模型构建模块设置有捕获单元和模型组建单元;所述捕获单元用于对目标电站洞室群内的每个电站洞室进行数据捕获,获得相应的洞室信息;同时,所述捕获单元还用于对相应电站洞室内电站设备的gis数据进行采集;

    9、所述模型组建单元依据所采集的洞室信息以及gis数据,并将其输入至相应的三维软件或gis软件内,获得相应的物理模型以及数值模型;进而将相应物理模型以及数字模型进行叠加,获得相应的洞室模型;

    10、获取相应电站洞室群内各个电站洞室之间的关联关系,并基于所述关联关系将所有电站洞室所对应的洞室模型进行组合,获得相应的洞室孪生模型。

    11、进一步的,所述数据采集模块基于所述洞室孪生模型构建分布式光纤组网的过程包括:

    12、获取所构建的洞室孪生模型;并基于相应电站洞室群的gis数据随机选取火灾测试点,并基于所选取的火灾测试点在相应洞室孪生模型内进行若干次火灾模拟,并依据火灾模拟结果获得相应的热力数据;并依据所述热力数据设置相应的火灾监测点,并将所述火灾监测点更新至洞室孪生模型内;

    13、结合相应洞室孪生模型以及相应火灾监测点的位置分布状况,构建相应的传感光纤分布草图,并对其进行建模,获得相应的光纤分布模型,将相应光纤分布模型部署至相应洞室孪生模型内;

    14、待部署完成,再次基于所述洞室孪生模型进行火灾模拟,获得新的热力数据;并依据其对相应传感光纤分布草图进行调整,获得相应的传感光纤分布图。

    15、进一步的,基于所述分布式光纤组网对相应电站洞室群进行数据采集,获得相应的洞室数据的过程包括:

    16、设置数据采集单元,通过所述数据采集单元对相应温度传感终端所采集的监测数据进行读取,同时,对相应传感光纤内的解调数据进行读取,所述解调数据包括相应散射点所对应的斯托克斯光变化曲线以及反斯托克斯光变化曲线;

    17、将所读取的监测数据以及解调数据进行汇总,获得相应的洞室数据,并将其上传至预警中心进行存储。

    18、进一步的,所述数据处理模块对所获得的洞室数据进行数据处理,获得相应的温度分布图的过程包括:

    19、基于所采集的洞室数据获取相应散射点所对应的监测数据以及解调数据,并基于其获得相应散射点所对应的第一温度数据、第二温度数据;

    20、读取相应散射点i所对应的第一温度数据、第二温度数据,并对其进行加权求和,获得相应的监测温度数据;

    21、进而,依据所获得的监测温度数据,并集合相应传感光纤分布图构建相应的温度分布图。

    22、进一步的,获取第一温度数据和第二温度数据的过程包括:

    23、读取相应散射点所对应的解调数据,并对相应解调数据内的斯托克斯光强度以及反斯托克斯光强度转换为温度数据,获取相应散射点所对应的第一温度数据;

    24、读取相应电站洞室内所对应的监测数据,并基于所述监测数据获取相应电站洞室内所有火灾监测点处的温度值,并进行温度平均值求取,将所获得的温度平均值标记为洞室室温;

    25、进而,读取相应电站洞室内散射点所对应的解调数据,并依据所述解调数据获得相应散射点所对应的反斯托克斯光强度;并基于所述洞室室温对相应反斯托克斯光强度进行调整;进而基于调整后的反斯托克斯光强度获取相应散射点所对应的第二温度数据。

    26、进一步的,所述数据反馈模块将所述温度分布图进行可视化的过程包括:

    27、读取所获得的温度分布图,同时,获取相应洞室孪生模型内所部署的分布式光纤组网,并将相应温度分布图内的温度数据映射至相应洞室孪生模型内的分布式光纤组网内;

    28、待映射完成,依据颜色插值算法对相应相邻的散射点与散射点之间或散射点与火灾监测点之间的未知点进行插值赋予,并将相应插值结果作为相应未知点处的温度数据;

    29、待插值完成,依据颜色标尺属性赋予相应散射点、火灾监测点以及相应未知点处的颜色渲染值,获得相应的洞室温度可视模型。

    30、进一步的,基于可视化结果采集相应的预警措施的过程包括:

    31、设置温度阈值,所述温度阈值包括一级阈值、二级阈值,并将相应温度阈值设置于相应洞室温度可视模型内,并将相应洞室温度可视模型所展示的温度数据与相应温度阈值进行对比,并依据对比结果采取相应的预警措施。

    32、与现有技术相比,本发明的有益效果是:

    33、1、自动化的数据采集和处理减少了人为干预,从而降低了因人为错误导致的误报或漏报的风险;

    34、2、通过对相应传感光纤进行温度采集时所获得反斯托克斯光进行指标优化,有利于提高相应传感光纤的测温精度以及温度分辨率,有效的提高了火灾监测的精准性;

    35、3、通过将温度分布图映射到洞室孪生模型上,并使用颜色插值算法,提供了直观的三维温度场分布,便于工作人员理解和操作;同时根据温度阈值采取不同的预警措施,有助于提高电站的安全水平。



    技术特征:

    1.一种基于分布式光纤传感的电站洞室群火灾智能监测预警系统,其特征在于,包括预警中心,所述预警中心通信连接有模型构建模块、数据采集模块、数据处理模块以及数据反馈模块;

    2.根据权利要求1所述的一种基于分布式光纤传感的电站洞室群火灾智能监测预警系统,其特征在于,所述模型构建模块对电站洞室群进行信息采集,获得相应的洞室信息,并基于所述洞室信息构建相应的洞室孪生模型的过程包括:

    3.根据权利要求2所述的一种基于分布式光纤传感的电站洞室群火灾智能监测预警系统,其特征在于,所述数据采集模块基于所述洞室孪生模型构建分布式光纤组网的过程包括:

    4.根据权利要求3所述的一种基于分布式光纤传感的电站洞室群火灾智能监测预警系统,其特征在于,基于所述分布式光纤组网对相应电站洞室群进行数据采集,获得相应的洞室数据的过程包括:

    5.根据权利要求4所述的一种基于分布式光纤传感的电站洞室群火灾智能监测预警系统,其特征在于,所述数据处理模块对所获得的洞室数据进行数据处理,获得相应的温度分布图的过程包括:

    6.根据权利要求5所述的一种基于分布式光纤传感的电站洞室群火灾智能监测预警系统,其特征在于,获取第一温度数据和第二温度数据的过程包括:

    7.根据权利要求5所述的一种基于分布式光纤传感的电站洞室群火灾智能监测预警系统,其特征在于,所述数据反馈模块将所述温度分布图进行可视化的过程包括:

    8.根据权利要求5所述的一种基于分布式光纤传感的电站洞室群火灾智能监测预警系统,其特征在于,基于可视化结果采集相应的预警措施的过程包括:


    技术总结
    本发明公开了一种基于分布式光纤传感的电站洞室群火灾智能监测预警系统,涉及火灾监测领域,包括预警中心,所述预警中心通信连接有模型构建模块、数据采集模块、数据处理模块以及数据反馈模块;所述模型构建模块用于对电站洞室群进行信息采集,并基于所采集的信息构建相应的洞室孪生模型;所述数据采集模块用于基于所述洞室孪生模型构建分布式光纤组网,并基于所述分布式光纤组网对相应电站洞室群进行数据采集,获得相应的洞室数据;所述数据处理模块用于对所获得的洞室数据进行数据处理,获得相应的温度分布图;所述数据反馈模块用于将所述温度分布图进行可视化,并基于可视化结果采集相应的预警措施;本发明提高火灾监测准确性、实时性。

    技术研发人员:刘爱春,杨思全,范文娟,唐学武,宋翺,郭爱鹏,李严兴,王文龙
    受保护的技术使用者:应急管理部国家自然灾害防治研究院
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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