1.本实用新型实施例涉及消防巡检技术领域，尤其涉及一种具有机械互锁的高压消防泵自动巡检系统。


背景技术：

2.为了保证消防装置能够在任何时候都可以正常工作，消防巡检系统是至关重要的组成部分。
3.由于消防水泵的供电电源和巡检电源的电压等级、频率和相位角等方面存在差异，使得二者不能同时使用。目前的消防巡检系统中，通常采用电气联锁来实现两路电源不能同时供电的目的。但是电子元件的容易出现失效的现象，如触头失效，或行程开关出现失效，都会造成电气联锁失效而引起误动作，从而造成重大事故。


技术实现要素：

4.本实用新型实施例提供一种具有机械互锁的高压消防泵自动巡检系统，以增强具高压消防泵自动巡检系统的联锁可靠性。
5.本实用新型实施例提供了一种具有机械互锁的高压消防泵自动巡检系统，包括：巡检模块、电压转换模块、巡检联络模块、消防泵启动模块和机械联锁模块；
6.所述巡检模块的输入端接入第一电源电压，所述巡检模块的第一输出端与所述电压转换模块的输入端电连接，所述电压转换模块用于将所述巡检模块输出的电压转换为第二电源电压；
7.所述巡检联络模块的输入端与所述电压转换模块的输出端电连接，所述巡检联络模块的输出端与所述消防泵启动模块的输出端电连接，所述消防泵启动模块的输入端接入第三电源电压，所述消防泵启动模块的输出端与消防泵电连接；
8.所述巡检联络模块的第一控制端与所述消防泵启动模块的第一控制端通过所述机械联锁模块机械连接；
9.所述巡检模块的第二输出端分别与所述电压转换模块的控制端、所述巡检联络模块的第二控制端和所述消防泵启动模块的第二控制端电连接，所述巡检模块用于在所述消防泵启动模块接收到启动信号时，分别向所述电压转换模块、巡检联络模块和消防泵启动模块发出巡检闭锁信号，以停止巡检操作。
10.可选地，所述巡检联络模块包括第一断路器，所述消防泵启动模块包括第二断路器；
11.所述第一断路器的第一端与所述电压转换模块的输出端电连接，所述第一断路器的第二端与所述消防泵启动模块的输出端电连接，所述第二断路器的第一端接入所述第三电源电压，所述第二断路器的第二端与所述消防泵电连接；
12.所述第一断路器的第一控制端通过所述机械联锁模块与所述第二断路器的第一控制端机械连接，所述第一断路器的第二控制端和所述第二断路器的第二控制端分别与所
述巡检模块的第二输出端电连接。
13.可选地，所述机械联锁模块包括连接本体、第一转轴、第二转轴、第一连杆、第二连杆、第一杠杆、第二杠杆、第一顶杆和第二顶杆；
14.所述第一转轴和第二转轴分别设置与所述连接本体上，用于连接所述第一断路器的主轴和所述第二断路器的主轴，所述第一连杆的一端与所述第一转轴连接，所述第一连杆的另一端与所述第一杠杆连接，所述第一杠杆远离连接所述第一连杆的一端设置有所述第一顶杆；
15.所述第二连杆的一端与所述第二转轴连接，所述第二连杆的另一端与所述第二杠杆连接，所述第二杠杆远离连接所述第二连杆的一端设置有所述第二顶杆；其中，所述第一杠杆和所述第二杠杆交叉设置，且所述第一杠杆和所述第二杠杆的交叉处于设置于所述连接本体上的交叉转轴连接。
16.可选地，所述巡检模块包括第三断路器、第一接触器、变频器和控制器；
17.所述第三断路器的第一端接入所述第一电源电压，所述第三断路器的第二端与所述第一接触器的第一端电连接，所述第一接触器的第二端与所述变频器的输入端电连接，所述变频器的输出端与所述电压转换模块的输入端电连接；
18.所述控制器的第一端与所述第三断路器的输出端电连接，所述控制器的第二端与所述变频器的控制端电连接，所述控制器的第三端分别与所述电压转换模块的控制端、所述巡检联络模块的第二控制端和所述消防泵启动模块的第二控制端电连接。
19.可选地，所述电压转换模块包括第四断路器、第二接触器和变压器；
20.所述第四断路器的第一端与所述巡检模块的第一输出端电连接，所述第四断路器的第二端与所述第二接触器的第一端电连接，所述第四断路器的控制端与所述巡检模块的第二输出端电连接，所述第二接触器的第二端与所述变压器的原边电连接，所述变压器的副边与所述巡检联络模块的输入端电连接。
21.可选地，所述电压转换模块还包括熔断器和电压互感器；
22.所述熔断器的第一端与所述变压器的副边电连接，所述熔断器的第二端与所述电压互感器连接。
23.可选地，所述巡检联络模块还包括第一电流互感器和第一零序互感器；
24.所述第一零序互感器套接在所述第一断路器的第二端的引出线上，所述第一电流互感器套接在所述第一断路器的第二端引出线上。
25.可选地，所述消防泵启动模块还包括第二电流互感器和第二零序互感器；
26.所述第二零序互感器套接在所述第二断路器的第二端的引出线上，所述第二电流互感器套接在所述第二断路器的第二端引出线上。
27.可选地，所述巡检模块还用于在所述消防泵启动模块未接收到所述启动信号时，根据预设巡检周期启动巡检功能。
28.本实用新型实施例在消防泵巡检时，通过巡检模块接入巡检电源，电压转换模块将巡检电源输出的第一电源电压转换为消防泵所匹配的电压等级，巡检联络模块电压转换模块输出的第二电源电压输送至消防泵，在此过程中，消防泵启动模块处于断开状态，巡检联络模块和消防泵启动模块实现电气联锁，第三电源电压无法输出至消防泵。且通过机械联锁模块进一步加强巡检联络模块和消防泵启动模块之间的互锁功能，增加了系统的安全
可靠性，能够保证在任何时候均只有一路电源导通。此外，在消防泵启动模块接收到启动信号时，巡检模块向电压转换模块、巡检联络模块和消防泵启动模块发出巡检闭锁信号，停止巡检，并控制消防泵启动模块导通接入第三电源电压，启动消防泵，实现了系统的程序联锁功能。相对于现有技术中仅采用电气联锁的技术方案，本实用新型实施例提供技术方案增加了机械联锁和程序联锁，使得巡检联络模块和消防泵启动模块不能同时导通，确保系统的安全可靠性，有效地解决了电气联锁容易失效的问题。
附图说明
29.图1为本实用新型实施例提供的一种具有机械互锁的高压消防泵自动巡检系统的结构示意图；
30.图2为本实用新型实施例提供的另一种具有机械互锁的高压消防泵自动巡检系统的结构示意图；
31.图3为本实用新型实施例提供的一种机械联锁模块的结构示意图；
32.图4为本实用新型实施例提供的一种机械互锁的结构示意图；
33.图5为本实用新型实施例提供的另一种具有机械互锁的高压消防泵自动巡检系统的结构示意图；
34.图6为本实用新型实施例提供的另一种具有机械互锁的高压消防泵自动巡检系统的结构示意图；
35.图7为本实用新型实施例提供的另一种具有机械互锁的高压消防泵自动巡检系统的结构示意图。
具体实施方式
36.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
37.图1为本实用新型实施例提供的一种具有机械互锁的高压消防泵自动巡检系统的结构示意图，参考图1，本实用新型实施例提供的具有机械互锁的高压消防泵自动巡检系统包括：巡检模块10、电压转换模块20、巡检联络模块30、消防泵启动模块40和机械联锁模块50。
38.巡检模块10的输入端a1接入第一电源电压v1，巡检模块10的第一输出端a2与电压转换模块20的输入端b1电连接，电压转换模块20用于将巡检模块10输出的电压转换为第二电源电压v2。
39.巡检联络模块30的输入端d1与电压转换模块20的输出端b2电连接，巡检联络模块30的输出端d2与消防泵启动模块40的输出端e2电连接，消防泵启动模块40的输入端e1接入第三电源电压v3，消防泵启动模块40的输出端e2与消防泵60电连接。
40.巡检联络模块30的第一控制端d3与消防泵启动模块40的第一控制端e3通过机械联锁模块50机械连接；巡检模块10的第二输出端a3分别与电压转换模块20的控制端b3、巡检联络模块30的第二控制端d4和消防泵启动模块40的第二控制端e4电连接，巡检模块40用于在消防泵启动模块40接收到启动信号时，分别向电压转换模块20、巡检联络模块30和消
防泵启动模块40发出巡检闭锁信号，以停止巡检操作。
41.具体地，在消防系统中，消防泵60在不启动时，由自动巡检系统进行巡检，以确保消防泵60能够随时安全可靠的工作；消防泵60在启动时，自动巡检系统停止巡检，消防泵60由供电电源供电，以实现抽水等操作。其中，巡检电源由巡检模块10接入，也即巡检模块10接入的第一电源电压v1为巡检电源输出的电压。电压转换模块20用于将巡检模块10输出的电压进行转换，以将巡检电源输出的第一电源电压v1转换为消防泵60所匹配的电压等级。巡检联络模块30和消防泵启动模块40均与消防泵60连接，消防泵启动模块40接入供电电源输出的第三电源电压，但巡检联络模块30和消防泵启动模块40不同时启动，防止巡检电源和供电电源短路。例如，通过时序控制使得巡检联络模块30和消防泵启动模块40中的电子开关不能同时闭合，以实现巡检联络模块30和消防泵启动模块40之间的电气联锁。
42.进一步地，巡检联络模块30通过机械联锁模块50与消防泵启动模块40机械连接，通过机械结构使得巡检联络模块30与消防泵启动模块40无法同时导通，能够避免因电子开关失效而无法实现联锁功能的现象。此外，巡检模块10还能够在消防泵启动模块40接收到启动信号时，分别向电压转换模块20、巡检联络模块30和消防泵启动模块40发出巡检闭锁信号，控制电压转换模块20和巡检联络模块30断开，并控制消防泵启动模块40导通，实现巡检联络模块和消防泵启动模块之间的程序联锁，以控制消防泵60的启动。此时，由于巡检联络模块30处于断开状态，因此巡检电源输出的第一电源电压v1不会输送至消防泵60，消防泵60仅由第三电源电压v3供电，实现了巡检电源和供电电源之间的隔离，提高了系统的安全可靠性。
43.本实用新型实施例提供的具有机械互锁的高压消防泵自动巡检系统，在消防泵巡检时，通过巡检模块接入巡检电源，电压转换模块将巡检电源输出的第一电源电压转换为消防泵所匹配的电压等级，巡检联络模块电压转换模块输出的第二电源电压输送至消防泵，在此过程中，消防泵启动模块处于断开状态，巡检联络模块和消防泵启动模块实现电气联锁，第三电源电压无法输出至消防泵。且通过机械联锁模块进一步加强巡检联络模块和消防泵启动模块之间的互锁功能，增加了系统的安全可靠性，能够保证在任何时候均只有一路电源导通。此外，在消防泵启动模块接收到启动信号时，巡检模块向电压转换模块、巡检联络模块和消防泵启动模块发出巡检闭锁信号，停止巡检，并控制消防泵启动模块导通接入第三电源电压，启动消防泵，实现了系统的程序联锁功能。相对于现有技术中仅采用电气联锁的技术方案，本实用新型实施例提供技术方案增加了机械联锁和程序联锁，使得巡检联络模块和消防泵启动模块不能同时导通，确保系统的安全可靠性，有效地解决了电气联锁容易失效的问题。
44.图2为本实用新型实施例提供的另一种具有机械互锁的高压消防泵自动巡检系统的结构示意图，参考图2，巡检联络模块30包括第一断路器qf1，消防泵启动模块40包括第二断路器qf2；第一断路器qf1的第一端与电压转换模块20的输出端b2电连接，第一断路器qf1的第二端与消防泵启动模块40的输出端e2电连接，第二断路器qf2的第一端接入第三电源电压v3，第二断路器qf2的第二端与消防泵60电连接。第一断路器qf1的第一控制端通过机械联锁模块50与第二断路器qf2的第一控制端机械连接，第一断路器qf1的第二控制端和第二断路器qf2的第二控制端分别与巡检模块10的第二输出端a3电连接。
45.在本实施例中，第一断路器qf1和第二断路器qf2均为真空断路器，断路器包括主
轴，用于连接气室外部的操作机构与气室内部的灭弧室，是断路器的关键传动部件。机械联锁模块50连接于断路器的主轴上。图3为本实用新型实施例提供的一种机械联锁模块的结构示意图，图4为本实用新型实施例提供的一种机械互锁的结构示意图，参考图3和图4，机械联锁模块50包括连接本体501、第一转轴502、第二转轴503、第一连杆521、第二连杆531、第一杠杆522、第二杠杆532、第一顶杆523和第二顶杆533；第一转轴502和第二转轴503分别设置与连接本体501上，用于连接第一断路器qf1的主轴和第二断路器qf2的主轴，第一连杆521的一端与第一转轴502连接，第一连杆521的另一端与第一杠杆522连接，第一杠杆522远离连接第一连杆521的一端设置有第一顶杆523；第二连杆531的一端与第二转轴503连接，第二连杆531的另一端与第二杠杆532连接，第二杠杆532远离连接第二连杆531的一端设置有第二顶杆533；其中，第一杠杆522和第二杠杆532交叉设置，且第一杠杆522和第二杠杆532的交叉处于设置于连接本体501上的交叉转轴52连接。
46.具体地，第一断路器qf1和第二断路器qf2的外侧均设置有延伸轴(未示出)，该延伸轴能够与主轴一同旋转，延伸轴用于与连接本体501上的转轴连接。当断路器处于分闸状态时，延伸轴处于水平位置，当断路器处于合闸状态时，延伸轴旋转至固定角度。示例性地，第一断路器qf1的延伸轴与第一转轴502连接，第二断路器qf2的延伸轴与第二转轴503连接(第一转轴502与第二转轴503上设置有卡槽，用于固定延伸轴)。第一连杆521的一端通过位于第一转轴502上的圆孔51(圆孔51内设置有轴销)与第一转轴502连接，另一端通过轴销与第一杠杆522连接，第一杠杆522中间设置有圆孔，用于与连接本体501上的交叉转轴52连接。当第一转轴502转动时，带动第一连杆521上下拉动，第一连杆521的上下移动带动第一杠杆522绕交叉转轴52旋转。第二转轴503、第二连杆531和第二杠杆532的连接关系与第一转轴502、第一连杆521和第一杠杆522的连接关系相同。以使第一断路器qf1合闸为例(具有机械互锁的高压消防泵自动巡检系统处于巡检状态)，在第一断路器qf1合闸时，第一断路器qf1上的延伸轴带动第一转轴502向x方向旋转，同时第一转轴502带动第一连杆521向x方向移动，第一连杆521推动与其连接的第一杠杆522的一端向x方向移动，则第一杠杆522的另一端绕交叉转轴52向x方向的反方向移动。也就是说，第一杠杆522靠近第二断路器qf2的一端向x方向的反方向移动至第二连接杆531的后面，此时第一顶杆523能够阻止第二杠杆532旋转。处于分闸状态的第二断路器qf2需依靠第二杠杆532旋转才能解锁合闸，但由于第一顶杆523的限制作用，第二杠杆532不能旋转，因此第二断路器qf2不能合闸，最终实现第一断路器qf1处于合闸时，第二断路器qf2处于分闸。
47.在本实施例中，采用转轴、连杆、杠杆和顶杆等部件形成机械联锁结构，通过顶杆的限制作用实现了两台断路器不能同时合闸的目的，有效地解决了电气联锁中因电子开关容易失效引起的联锁失效的问题，有利于提高系统的安全可靠性。
48.图5为本实用新型实施例提供的另一种具有机械互锁的高压消防泵自动巡检系统的结构示意图，参考图5，巡检模块10包括第三断路器qf3、第一接触器km1、变频器101和控制器102。
49.第三断路器qf3的第一端接入第一电源电压v1，第三断路器qf3的第二端与第一接触器km1的第一端电连接，第一接触器km1的第二端与变频器101的输入端电连接，变频器101的输出端与电压转换模块20的输入端b2电连接。
50.控制器102的第一端与第三断路器qf3的输出端电连接，控制器102的第二端与变
频器101的控制端电连接，控制器102的第三端分别与电压转换模块20的控制端b3、巡检联络模块30的第二控制端d4和消防泵启动模块40的第二控制端e4电连接。
51.具体地，巡检电源(第一电源电压v1)为低压电源，而消防泵60的供电电源(第三电源电压v3)为高压电源，二者的电压等级、频率、相位等参数均不同。因此，在本实施例中，变频器101用来将第三断路器qf3接入的第一电源电压v1的频率和电压等级进行调节，将第一电源电压v1调制为低频电压。第三断路器qf3为低压断路器，具有过载、短路和失压保护功能，但是由于断路器不适宜频繁开断，因此，需串联第一接触器km1来配合使用。控制器102用来控制变频器101的工作状态，同时在消防泵启动模块40接收到启动信号时，输出巡检闭锁信号，以控制第一断路器qf1分闸，同时控制第二断路器qf2分闸，从而停止巡检。
52.图6为本实用新型实施例提供的另一种具有机械互锁的高压消防泵自动巡检系统的结构示意图，参考图6，电压转换模块20包括第四断路器qf4、第二接触器km2和变压器t；第四断路器qf4的第一端与巡检模块10的第一输出端a2电连接，第四断路器qf4的第二端与第二接触器km2的第一端电连接，第四断路器qf4的控制端与巡检模块10的第二输出端a3电连接，第二接触器km2的第二端与变压器t的原边电连接，变压器t的副边与巡检联络模块30的输入端d1电连接。
53.具体地，变频器101将第一电源电压v1调制为低频电压后，经第四断路器qf4和第二接触器km2送入变压器t，变压器t为升压变压器，能够将变频电压升高至低频高压，以保证经第一断路器qf1输出后实现消防泵60的低频启动而不出水，从而能够验证消防泵60是否能够正常工作，又不会影响正常消防管网压力。
54.进一步地，继续参考图6，电压转换模块20还包括熔断器fl和电压互感器vt；熔断器fl的第一端与变压器t的副边电连接，熔断器fl的第二端与电压互感器vt连接。
55.在本实施例中，电压互感器vt用于测量变压器t副边的电压，其中，电压互感器vt的一次侧绕组通过熔断器fl连接变压器t的副边，二次侧绕组连接测试仪表。熔断器fl用于防止电压互感器vt因本身或引出线故障而影响巡检系统的正常工作。
56.图7为本实用新型实施例提供的另一种具有机械互锁的高压消防泵自动巡检系统的结构示意图，参考图7，所述巡检联络模块30还包括第一电流互感器ct1和第一零序互感器zt1；所述第一零序互感器zt1套接在所述第一断路器qf1的第二端的引出线上，所述第一电流互感器ct1套接在所述第一断路器qf1的第二端引出线上。
57.所述消防泵启动模块40还包括第二电流互感器ct2和第二零序互感器zt2；所述第二零序互感器zt2套接在所述第二断路器qf2的第二端的引出线上，所述第二电流互感器ct2套接在所述第二断路器qf2的第二端引出线上。
58.其中，第一电流互感器ct1和第二电流互感器ct2分别用于测量第一断路器qf1和第二断路器qf2出线端的电流，第一零序互感器zt1和第二零序互感器zt2用于在具有机械互锁的高压消防泵自动巡检系统产生零序接地电流时，配合继保装置实现系统保护。
59.结合图1至图7说明本实用新型实施例提供的具有机械互锁的高压消防泵自动巡检系统的具体工作原理：
60.在消防泵启动模块40接收到启动信号时，巡检模块10发出巡检闭锁信号，控制巡检联络模块30断开，消防泵启动模块40导通，控制消防泵60启动并出水。在消防泵启动模块40未接收到启动信号时，巡检模块10根据预设巡检周期启动巡检功能，以实现高压巡检功
能，保证消防泵60处于正常工作状态。在巡检过程中，消防泵启动模块40处于断开状态。在本实施例中，无论是巡检过程或是启动过程，巡检联络模块30和消防泵启动模块40一直是一个导通，另一个关断，防止巡检电源和供电电源短路。
61.具体地，第三断路器qf3接入第一电源电压v1，经第一接触器km1送入变频器101中，变频器101用来将第三断路器qf3接入的第一电源电压v1的频率和电压等级进行调节，将第一电源电压v1调制为低频电压。变频器101将第一电源电压v1调制为低频电压后，经第四断路器qf4和第二接触器km2送入变压器t，变压器t为升压变压器，能够将变频电压升高至低频高压，以保证经第一断路器qf1输出后实现消防泵60的低频启动而不出水，从而能够验证消防泵60是否能够正常工作，又不会影响正常消防管网压力。控制器102用来控制变频器101的工作状态，同时在消防泵启动模块40接收到启动信号时，输出巡检闭锁信号，以控制第一断路器qf1分闸，同时控制第二断路器qf2分闸，从而停止巡检，实现第一断路器qf1和第二断路器qf2之间的程序联锁。
62.为了防止第一断路器qf1和第二断路器qf2之间的电气联锁失效(如，触头失效)，本实用新型实施例在第一断路器qf1和第二断路器qf2的主轴之间设置机械联锁模块50，以通过机械结构来加强第一断路器qf1和第二断路器qf2之间的联锁效果。第一断路器qf1和第二断路器qf2的外侧均设置有延伸轴(未示出)，该延伸轴能够与主轴一同旋转，延伸轴用于与连接本体501上的转轴连接。当断路器处于分闸状态时，延伸轴处于水平位置，当断路器处于合闸状态时，延伸轴旋转至固定角度。示例性地，第一断路器qf1的延伸轴与第一转轴502连接，第二断路器qf2的延伸轴与第二转轴503连接(第一转轴502与第二转轴503上设置有卡槽，用于固定延伸轴)。第一连杆521的一端通过位于第一转轴502上的圆孔51(圆孔51内设置有轴销)与第一转轴502连接，另一端通过轴销与第一杠杆522连接，第一杠杆522中间设置有圆孔，用于与连接本体501上的交叉转轴52连接。当第一转轴502转动时，带动第一连杆521上下拉动，第一连杆521的上下移动带动第一杠杆522绕交叉转轴52旋转。第二转轴503、第二连杆531和第二杠杆532的连接关系与第一转轴502、第一连杆521和第一杠杆522的连接关系相同。以使第一断路器qf1合闸为例(高压消防泵自动巡检系统处于巡检状态)，在第一断路器qf1合闸时，第一断路器qf1上的延伸轴带动第一转轴502向x方向旋转，同时第一转轴502带动第一连杆521向x方向移动，第一连杆521推动与其连接的第一杠杆522的一端向x方向移动，则第一杠杆522的另一端绕交叉转轴52向x方向的反方向移动。也就是说，第一杠杆522靠近第二断路器qf2的一端向x方向的反方向移动至第二连接杆531的后面，此时第一顶杆523能够阻止第二杠杆532旋转。处于分闸状态的第二断路器qf2需依靠第二杠杆532旋转才能解锁合闸，但由于第一顶杆523的限制作用，第二杠杆532不能旋转，因此第二断路器qf2不能合闸，最终实现第一断路器qf1处于合闸时，第二断路器qf2处于分闸。
63.注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。