本发明涉及风电机舱火灾预警,更具体的,涉及:1、一种用于风电机舱的火灾抗干扰探测方法;2、一种用于风电机舱的火灾抗干扰探测系统。
背景技术:
1、近年来风电行业发展迅速,装机容量不断扩大。随着机组运行时间的增加,机组零部件会逐渐磨损老化,故障率不断上升,火灾风险也随之增加。
2、风电机组的主要组成部分包括叶轮、机舱、塔筒,以及传动系统、控制系统、发电系统等。此外,风电机组使用了多种可燃物品,包括各类润滑油、液压油、高压胶管、通风管、电气元件、电线电缆、油漆、密封材料、隔热吸音棉、机舱罩和叶片材料等。
3、根据对风力发电机组结构和火灾原因的统计分析,火灾主要由主轴、变速箱等润滑油泄漏引发的摩擦产热、刹车系统产热、电缆过流、电气设备运行故障、变电设备故障、雷击和极端气候等因素引起。这些火灾属于液体、电气或固体火灾类型。
4、虽然可以使用火灾探测器对风电机舱等具有火灾隐情的重点部位进行在线探测,以提供预警信息。然而由于风电机舱内环境复杂,且会存在水蒸汽、盐雾、沙尘、挥发性油汽等干扰源。一旦出现误报,可能导致风力发电机控制系统频繁启动错误响应,造成效率降低、维护成本增加、安全隐患增加和经济损失等后果。因此,对于风电机舱的火灾探测提出了极高的抗干扰要求。
5、发明人进行分析后发现,风电机舱的火灾探测准确性主要就是体现在对于风电机舱内温度信息、烟雾信息的检测及判断。但现有的风电机舱的火灾抗干扰探测方法/系统并不能排除干扰源的影响。
技术实现思路
1、基于此,有必要针对现有的风电机舱的火灾抗干扰探测方法/系统并不能排除干扰源影响的问题,提供了一种用于风电机舱的火灾抗干扰探测方法、系统。
2、本发明采用以下技术方案实现:
3、第一方面,本发明公开了一种用于风电机舱的火灾抗干扰探测方法,包括以下步骤:
4、感温火灾探测器获取当前时刻tn时温度信号tn,并得到温度短时变化信号dtn;其中,感温火灾探测器设置在风电机舱内;
5、若dtn>thdt,或tn>tht,则感温火灾探测器进行报警;否则,感温火灾探测器不报警;其中,thdt表示温度短时变化报警阈值,tht表示温度报警阈值;
6、感烟火灾探测器获取tn时烟雾信号sn;其中,感烟火灾探测器设置在风电机舱内;
7、若sn>thadptive,则感烟火灾探测器报警;否则,感烟火灾探测器不报警;
8、其中,thadptive表示烟雾自适应阈值,其计算公式为:
9、
10、其中,表示与sn相关的函数;
11、式中,n表示对应于tn的时间序号;th1表示阴燃或干扰源报警阈值;th2表示明火报警阈值;表示偏大型隶属函数;r1表示下限值;r2表示上限值;r(n)表示与n相关的函数;
12、其中,表示与tn、dtn相关的函数;
13、式中,max(.)表示取最大值;表示tn相较于初始时刻t0的温度增量;thδt表示温度长期变化报警阈值,t0表示t0的温度信号;kδt表示与温度长期变化相关的系数;表示调整因子;kdt表示与温度短时变化相关的系数;表示偏大型隶属函数;表示tn的温度变化率;
14、该种用于风电机舱的火灾抗干扰探测方法实现根据本公开的实施例的方法或过程。
15、第二方面,本发明公开了一种用于风电机舱的火灾抗干扰探测系统,其使用了第一方面公开的用于风电机舱的火灾抗干扰探测方法。
16、用于风电机舱的火灾抗干扰探测系统包括:感温火灾探测器、感烟火灾探测器。
17、感温火灾探测器用于获取tn、dtn,并判断是否进行报警。感烟火灾探测器用于获取sn,并判断是否进行报警。
18、该种用于风电机舱的火灾抗干扰探测系统实现根据本公开的实施例的方法或过程。
19、与现有技术相比,本发明具备如下有益效果:
20、1、本发明根据风电机舱内可燃物的燃烧特性,选取了感温火灾探测器、感烟火灾探测器进行信号探测;其中,感温火灾探测器依据温度报警或温度变化率报警,有效适应了环境温度变化对于温度报警阈值的不确定性影响;感烟火灾探测器依据烟雾自适应阈值报警,通过对相关参数的处理对烟雾自适应阈值thadptive进行调整,使其在干扰情况下输出较高值,在明火及阴燃情况下输出较低值,提高了探测的灵敏度、抗干扰性能,减少了滋扰影响。
21、2,本发明采用多层报警逻辑,通过感温火灾探测器、感烟火灾探测器的同时报警或单独报警的情况进行判断,降低了误报率,提高了火灾检测的准确性和可靠性。
22、3,本发明提供了火灾抗干扰探测系统,采用了本发明公开的风电机舱的火灾抗干扰探测方法,给其提供了具体的应用。其中,感烟火灾探测器报警时,可以通过视频监控模块来远程确认是否发生了火灾,从而及时采取必要的措施,这种联动式的监控可以提高火灾预警的及时性和准确性;应急消防装置与火灾报警控制器、消防控制平台相联,实现了远程监控和管理,并实现了灭火的迅速响应和智能控制,可以在火灾预警后及时进行灭火操作,有效控制火灾蔓延。
1.一种用于风电机舱的火灾抗干扰探测方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的用于风电机舱的火灾抗干扰探测方法,其特征在于,thdt、tht取经验值,
3.根据权利要求1所述的用于风电机舱的火灾抗干扰探测方法,其特征在于,的表达式为:
4.根据权利要求1所述的用于风电机舱的火灾抗干扰探测方法,其特征在于,的表达式为:
5.根据权利要求1所述的用于风电机舱的火灾抗干扰探测方法,其特征在于,根据感温火灾探测器、感烟火灾探测器的报警情况,判定是否进行火灾报警;
6.根据权利要求1所述的用于风电机舱的火灾抗干扰探测方法,其特征在于,在火灾报警后,延时预设时间间隔δt,对风电机舱进行灭火操作。
7.根据权利要求1所述的用于风电机舱的火灾抗干扰探测方法,其特征在于,还包括:
8.一种用于风电机舱的火灾抗干扰探测系统,其特征在于,其使用了如权利要求1-7中任一项所述的用于风电机舱的火灾抗干扰探测方法;
9.根据权利要求8所述的用于风电机舱的火灾抗干扰探测系统,其特征在于,还包括:火灾报警控制器、视频监控模块、消防控制平台、火灾声光警报器;
10.根据权利要求9所述的用于风电机舱的火灾抗干扰探测系统,其特征在于,还包括:
