1.本实用新型属于换流变电站消防技术领域，涉及一种换流变电站涡扇泡沫细水雾灭火控制系统。


背景技术：

2.换流变压器火灾是油类火灾，据以往换流变压器火灾的数据分析，换流变压器火灾主要发生在网侧套管等薄弱环节，随后变压器油喷出覆盖在换流变压器周围形成流淌火和油池火。由于涡扇泡沫细水雾灭火用水量和泡沫量较小，覆盖面较广，风压较强，射程较远，具有水平和垂直方向旋转功能，能实现对换流变压器的快速灭火。涡扇泡沫细水雾灭火系统具有比其它换流变电站灭火系统更多的优势，也是国家电网重点投资项目。
3.由于换流变压器火灾具有高温、浓烟、易爆和有毒气体等危险性，涡扇炮控制柜不能就地操作；由于换流变电站共布置24台换流变压器，配12台涡扇炮，分布范围较广，可能超出遥控器遥控半径，而且换流变压器火灾浓烟滚滚，也给目测遥控灭火操作带来困难；由于换流变电站中涡扇炮数量众多，日常管理需要实时掌握每台涡扇炮数据和状态信息，战时控制需要自动分配相应的涡扇炮进行灭火作业，因此需要计算机管理和控制。
4.目前涡扇泡沫细水雾灭火控制系统都是单个控制柜本地手动操作和远程遥控操作，控制柜与控制柜之间没有任何关联，只能做单台灭火性能试验，不适合换流变电站等多台涡扇炮集群控制，这给换流变电站应用涡扇泡沫细水雾灭火系统带来技术壁垒。


技术实现要素：

5.基于此，针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种换流变电站涡扇泡沫细水雾灭火控制系统，以实现自动分配相应的涡扇炮进行灭火作业。
6.为了达到上述目的，本实用新型的解决方案是：
7.一种换流变电站涡扇泡沫细水雾灭火控制系统，换流变电站中布置多排换流变压器，所述涡扇炮布置在每排中相邻的所述换流变压器正中前方，包括
8.多个涡扇炮；
9.报警主机，用于采集换流变压器的火灾信号；
10.与所述涡扇炮一一对应配置的多个涡扇炮控制柜，用于控制各所述涡扇炮的灭火动作，并采集各所述涡扇炮的数据和状态信息；
11.消控室控制柜，分别与所述涡扇炮控制柜及所述报警主机实时通讯连接以接收火灾信号和各所述涡扇炮的数据机状态信息，并向所述涡扇炮控制柜发出控制指令；及
12.控制计算机，与所述消控室控制柜通讯连接以接收火灾信号并分析确定的火灾换流变压器，根据确定的火灾换流变压器和各所述涡扇炮的数据及状态信息，自动产生与火灾换流变压器相应的所述涡扇炮灭火作业的分配指令，通过消控室控制柜将该控制指令发送其对应的涡扇炮控制柜，以使所述涡扇炮控制柜驱动所述涡扇炮进行灭火作业。
13.在其中一个实施例中，所述消控室控制柜包括消控室plc和人机交互hmi，所述消
控室plc分别与所述报警主机及所述控制计算机电连接，所述人机交互hmi对所述消控室plc发出控制指令和读取所述消控室plc的信息，并记录报警。
14.在其中一个实施例中，所述涡扇炮控制柜将所述涡扇炮的喷射口对准火灾位置并实施灭火作业，所述涡扇炮包括液压电机、液压站、第一油阀、第二油阀、第三油阀、第四油阀、液压泵、液压缸、水平编码器、垂直编码器、水阀、风扇电机，所述液压电机提供所述液压站动力，所述第一油阀控制所述液压泵水平左转油路，所述第二油阀控制所述液压泵水平右转油路，所述水平编码器连接水平转动轴，所述第三油阀控制所述液压缸垂直上伸油路，所述第四油阀控制所述液压缸垂直下缩油路，所述垂直编码器连接垂直转动轴，所述水阀控制喷头水路，所述风扇电机提供强劲风力。
15.在其中一个实施例中，所述涡扇炮控制柜包括涡扇炮plc、第一接触器、第二接触器、第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器和第五继电器，所述涡扇炮plc分别与第一接触器、第二接触器、第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器和第五继电器电连接以作为控制中心，所述第一接触器与所述液压电机电连接，所述第二接触器与所述风扇电机电连接，所述第三继电器与所述第一油阀电连接，所述第二继电器与所述第二油阀电连接，所述第三继电器与所述第三油阀电连接，所述第四继电器与所述第四油阀电连接，所述第五继电器与所述水阀电连接，所述涡扇炮plc与所述水平编码器电连接，所述涡扇炮plc与所述垂直编码器电连接，所述第一接触器驱动所述液压电机运行，所述第二接触器驱动所述风扇电机运行，所述第一继电器控制所述第一油阀开启，所述第二继电器控制所述第二油阀开启，所述第三继电器控制所述第三油阀开启，所述第四继电器控制所述第四油阀开启，所述第五继电器控制所述水阀开启，所述涡扇炮plc分别与所述水平编码器及所述垂直编码器电连接以采集所述水平编码器及所述垂直编码器的数据。
16.在其中一个实施例中，所述涡扇炮控制柜和所述涡扇炮安装在室外，环境要求为：环境温度-5℃～40℃，相对湿度≤90％，海拔高度≤2000米。
17.在其中一个实施例中，每台所述涡扇炮能保护多台换流变压器，若所述涡扇炮同时接收到多个其保护的换流变压器火灾信号，所述涡扇炮只会接收其中一个换流变火灾信号进行作业。
18.在其中一个实施例中，所述控制计算机还具有手动控制模式，切换至手动控制模式时，所述控制计算机接收操作者的分配指令并转发至所述消控室控制柜，所述消控室控制柜根据分配指令控制相应的涡扇炮控制柜进行灭火作业。
19.与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：扫除了涡扇泡沫细水雾灭火系统集群控制技术的壁垒，实现了涡扇泡沫细水雾灭火系统集群控制技术的计算机管理和控制，打通了涡扇泡沫细水雾灭火系统在换流变电站消防领域的应用通道。
附图说明
20.图1为本实用新型换流变电站涡扇泡沫细水雾灭火控制系统；
21.图2为本实用新型一实施例换流变电站与涡扇炮的配置图；
22.图3为本实用新型一实施例换流变电站与涡扇炮的灭火关系图。
具体实施方式
23.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本实用新型创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
24.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。需要说明的是，下文中的数字表示第几，与权利要求的名称相对应，例如油阀1表示第一油阀，油阀2表示第二油阀
……
，依此类推。
25.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
26.本实用新型要解决的技术问题是克服现有涡扇炮控制系统的缺陷，结合换流变压器火灾特性和涡扇泡沫细水雾灭火的优点，用于日常无消防信号时，控制计算机实时上传所有涡扇炮数据和状态信息，并记录报警，便于日常管理；战时任何换流变火灾时，控制计算机自动分配和控制相应的涡扇炮进行灭火作业。例如，一种换流变电站涡扇泡沫细水雾灭火控制系统包括：控制计算机、报警主机、消控室控制柜、多个涡扇炮控制柜及多个涡扇炮。所述控制计算机与所述消控室控制柜电连接，所述报警主机与所述消控室控制柜电连接，所述消控室控制柜与所述多个涡扇炮控制柜电连接，所述多个涡扇炮控制柜分别与所述多个涡扇炮电连接。所述控制计算机控制所述消控室的输出和读取所述消控室的信息，并记录报警，所述报警主机提供所述消控室换流变火灾信号并接收所述消控室运行信号，所述消控室分别控制所述多个涡扇炮控制柜的输出和读取所述多个涡扇炮控制柜的信息，所述多个涡扇炮控制柜分别控制所述多个涡扇炮的动作和采集所述多个涡扇炮的信号。所述控制计算机存储有换流变电站中所有换流变压器的位置信息和序号信息，序号信息与位置信息相关联。
27.如图1所示，以1台涡扇炮控制柜和1台涡扇炮作为实例进行说明。
28.进一步地，所述消控室控制柜包括消控室plc和人机交互hmi。所述消控室plc与所述人机交互hmi电连接。所述人机交互hmi也可控制所述消控室plc的输出和读取所述消控室plc的信息，并记录报警。
29.进一步地，所述多个涡扇炮控制柜，其中每个涡扇炮控制柜包括涡扇炮plc、接触器1、接触器2、继电器1、继电器2、继电器3、继电器4、继电器5。所述涡扇炮plc与所述接触器1电连接，所述涡扇炮plc与所述接触器2电连接，所述涡扇炮plc与所述继电器1电连接，所述涡扇炮plc与所述继电器2电连接，所述涡扇炮plc与所述继电器3电连接，所述涡扇炮plc
与所述继电器4电连接，所述涡扇炮plc与所述继电器5电连接。所述涡扇炮plc控制所述接触器1的接通和读取所述接触器1的状态，所述涡扇炮plc控制所述接触器2的接通和读取所述接触器2的状态，所述涡扇炮plc控制所述继电器1的接通和读取所述继电器1的状态，所述涡扇炮plc控制所述继电器2的接通和读取所述继电器2的状态，所述涡扇炮plc控制所述继电器3的接通和读取所述继电器3的状态，所述涡扇炮plc控制所述继电器4的接通和读取所述继电器4的状态，所述涡扇炮plc控制所述继电器5的接通和读取所述继电器5的状态。
30.进一步地，所述多个涡扇炮，其中每个涡扇炮包括液压电机、液压站、油阀1、油阀2、油阀3、油阀4、液压泵、液压缸、水平编码器、垂直编码器、水阀、风扇电机。所述液压电机提供所述液压站动力，所述油阀1控制所述液压泵水平左转油路，所述油阀2控制所述液压泵水平右转油路，所述水平编码器连接水平转动轴，所述油阀3控制所述液压缸垂直上伸油路，所述油阀4控制所述液压缸垂直下缩油路，所述垂直编码器连接垂直转动轴，所述水阀控制喷头水路，所述风扇电机提供强劲风力。
31.进一步地，所述接触器1与所述液压电机电连接，所述接触器2与所述风扇电机电连接，所述继电器1与所述油阀1电连接，所述继电器2与所述油阀2电连接，所述继电器3与所述油阀3电连接，所述继电器4与所述油阀4电连接，所述继电器5与所述水阀电连接，所述涡扇炮plc与所述水平编码器电连接，所述涡扇炮plc与所述垂直编码器电连接。所述接触器1驱动所述液压电机运行，所述接触器2驱动所述风扇电机运行，所述继电器1控制所述油阀1开启，所述继电器2控制所述油阀2开启，所述继电器3控制所述油阀3开启，所述继电器4控制油阀4开启，所述继电器5控制所述水阀开启，所述涡扇炮plc采集所述水平编码器和垂直编码器数据。
32.本实用新型中所述控制计算机和所述消控室控制柜要求安装在室内，所述涡扇炮控制柜和所述涡扇炮安装在室外，环境温度-5℃～40℃，相对湿度≤90％，海拔高度≤2000米。所述控制计算机通过网线与所述消控室控制柜通讯；所述报警主机通过控制电缆提供所述消控室控制柜换流变压器火灾信号并接收所述消控室运行信号；所述消控室控制柜通过控制电缆分配所述涡扇炮控制柜换流变压器火灾信号和手动控制信号。由于换流变电站共布置24台换流变，共配12台涡扇炮，一排布置6台换流变，配3台涡扇炮，共布置4排，每排控制原理相同，遵循1台涡扇炮分别保护2台换流变，分别备份相邻涡扇炮故障时保护临近的1台换流变的原则，每排除了首尾换流变压器，其余换流变压器都能被两台涡扇炮分别保护，每排相邻涡扇炮控制柜之间故障信号也通过控制电缆连接，所以每台涡扇炮要保护的相应换流变压器都确定了(见图3所示)。由于所述消控室控制柜与12台所述涡扇炮控制柜手动控制信号通过控制电缆全部并联在一起，因此所述控制计算机通过鼠标手动控制所述消控室控制柜时，所述消控室控制柜同时提供12台所述涡扇炮控制柜手动控制信号，但只有通过控制电缆接收到换流变压器火灾信号的所述涡扇炮控制柜才会输出控制该涡扇炮手动灭火作业。所述消控室控制柜分别通过光纤与12台所述涡扇炮控制柜实时通讯，读取12台所述涡扇炮的数据和状态信息。本实用新型还具有每台涡扇炮就地控制功能和遥控器控制功能，遥控器具有优先控制权。
33.如图2所示，以换流变电站中一排布置6台换流变压器配3台涡扇炮为例(其余控制原理相同)，所述1#涡扇炮布置在所述1#、2#换流变压器正中前方，所述2#涡扇炮布置在所述3#、4#换流变压器正中前方，所述3#涡扇炮布置在所述5#、6#换流变压器正中前方。
34.所述控制计算机选择自动控制模式时，若换流变压器火灾，则所述消控室控制柜通过控制电缆分配换流变压器火灾信号给相应的所述涡扇炮控制柜，接收到换流变压器火灾信号的所述涡扇炮控制柜控制对应的所述涡扇炮转动到火灾换流变压器方向实施灭火作业，所述涡扇炮和所述换流变压器的关系如图3所示：
35.所述1#涡扇炮分别保护所述1#、2#换流变压器，备份所述2#涡扇炮故障时保护所述3#换流变压器。所述报警主机提供所述消控室控制柜1#换流变压器火灾信号，所述消控室控制柜输出1#换流变压器火灾信号给所述1#涡扇炮控制柜，同时所述人机交互hmi和所述控制计算机均监控到1#换流变压器火灾信号，所述1#涡扇炮控制柜输出控制所述1#涡扇炮水平旋转至所述1#换流变压器方向实施灭火作业；所述报警主机提供所述消控室控制柜2#换流变压器火灾信号，所述消控室控制柜输出2#换流变压器火灾信号给所述1#、2#涡扇炮控制柜，同时所述人机交互hmi和所述控制计算机均监控到2#换流变压器火灾信号，若所述1#涡扇炮无故障，则所述1#涡扇炮控制柜输出控制所述1#涡扇炮水平旋转至所述2#换流变压器方向实施灭火作业，若所述1#涡扇炮有故障，则所述2#涡扇炮控制柜输出控制所述2#涡扇炮水平旋转至所述2#换流变压器方向实施灭火作业。
36.所述2#涡扇炮分别保护所述3#、4#换流变压器，备份所述1#、3#涡扇炮故障时保护所述2#、5#换流变压器。所述报警主机提供所述消控室控制柜3#换流变压器火灾信号，所述消控室控制柜输出3#换流变压器火灾信号给所述1#、2#涡扇炮控制柜，同时所述人机交互hmi和所述控制计算机均监控到3#换流变压器火灾信号，若所述2#涡扇炮无故障，则所述2#涡扇炮控制柜输出控制所述2#涡扇炮水平旋转至所述3#换流变压器方向实施灭火作业；所述报警主机提供所述消控室控制柜4#换流变压器火灾信号，所述消控室控制柜输出4#换流变压器火灾信号给所述2#、3#涡扇炮控制柜，同时所述人机交互hmi和所述控制计算机均监控到4#换流变压器火灾信号，若2#涡扇炮无故障，则所述2#涡扇炮控制柜输出控制所述2#涡扇炮水平旋转至所述4#换流变压器方向实施灭火作业，若2#涡扇炮有故障，则所述3#涡扇炮控制柜输出控制所述3#涡扇炮水平旋转至所述4#换流变压器方向实施灭火作业。
37.所述3#涡扇炮控制柜分别保护所述5#、6#换流变压器，备份所述2#涡扇炮故障时保护所述4#换流变压器。所述报警主机提供所述消控室控制柜5#换流变压器火灾信号，所述消控室控制柜输出5#换流变压器火灾信号给所述2#、3#涡扇炮控制柜，同时所述人机交互hmi和所述控制计算机均监控到5#换流变压器火灾信号，若所述3#涡扇炮有故障，则所述2#涡扇炮控制柜输出控制所述2#涡扇炮水平旋转至所述5#换流变压器方向实施灭火作业，若所述3#涡扇炮无故障，则所述3#涡扇炮控制柜输出控制所述3#涡扇炮水平旋转至所述5#换流变压器方向实施灭火作业；所述报警主机提供所述消控室控制柜6#换流变压器火灾信号，所述消控室控制柜输出6#换流变压器火灾信号给所述3#涡扇炮控制柜，同时所述人机交互hmi和所述控制计算机均监控到6#换流变压器火灾信号，则所述3#涡扇炮控制柜输出控制所述3#涡扇炮水平旋转至所述6#换流变压器方向实施灭火作业。
38.综上所述，所述1#涡扇炮分别负责保护所述1#、2#换流变压器和2#涡扇炮故障时保护3#换流变压器；所述2#涡扇炮分别负责保护所述3#、4#换流变压器和1#涡扇炮故障时保护2#换流变压器、3#涡扇炮故障时保护5#换流变压器；所述3#涡扇炮分别负责保护所述5#、6#换流变压器和2#涡扇炮故障时保护4#换流变压器。每台涡扇炮能保护多台换流变压器，但只是分别进行保护，不是同时进行保护，若涡扇炮同时接收到多个其保护的换流变压
器火灾信号，涡扇炮只会接收其中一个换流变火灾信号。
39.所述控制计算机选择手动控制模式时，所述涡扇炮和所述换流变压器的关系同样遵循上述原则，即所述消控室控制柜通过控制电缆分配所述涡扇炮控制柜换流变压器火灾信号，但涡扇炮的灭火作业需要所述控制计算机鼠标操作。由于所述消控室控制柜与12台所述涡扇炮控制柜手动控制信号通过控制电缆全部并联在一起，因此所述控制计算机通过鼠标手动控制所述消控室控制柜时，所述消控室控制柜同时提供12台所述涡扇炮控制柜手动控制信号，但只有通过控制电缆接收到换流变压器火灾信号的所述涡扇炮控制柜才会输出控制对应所述涡扇炮手动灭火作业；没有所述换流变压器火灾信号时，所述控制计算机通过鼠标手动控制所述消控室控制柜时，所述消控室控制柜也会同时提供12台所述涡扇炮控制柜手动控制信号，但12台所述涡扇炮控制柜均不会输出。
40.以上所述仅为本实用新型的优选实例而已，并不仅限于本实用新型，尽管参照前述实例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、同等替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。