[实用新型]风电机舱消防自动测控及应急系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种自动消防监控及应急系统，尤其是风力发电机机舱自动化消防测控及应急系统，属于风力发电机设备技术领域。

背景技术

风力发电主要依靠风力发电机组及其控制系统来实现。风力发电机组及其主控制系统都是安装在距离地面达60米以上的风力发电塔筒顶端的机舱内，整个机舱堪称是风力发电机组的心脏和大脑。由于风力发电机运行时会产生较高热量，在散热发生不畅，或机组发生故障使产生热量高于散热能力时，则积热会使机组迅速温升，如果温升不能及时发现并予制止，当温度超过电机耐热点时，轻者将导致风力发电机或控制系统发生故障，齿轮箱内的齿轮油也有可能发生外漏。重者将引燃机舱内的电缆或控制系统电器中、已经外漏的齿轮油等可燃物，造成火情发生。鉴于机舱的特定位置，一旦发生火情，极难有效扑灭，很容易导致风力发电机或其他重要部件的严重损坏，甚至导致整个风力发电机组的烧毁。国内案例：2009年7月14日10:20，内蒙古锡林郭勒盟消防指挥中心接到报警称：207国道距锡林浩特市45公里处东侧一风力发电设备着火，坠落的部分碎片已引燃小片的草场，请消防队速来灭火。11:40分，长达35米、重达6吨的第一片风叶就像一只火箭一样迅速坠落，“轰”的一声扎到地面上后又倒下，引起整个风叶轰燃，在地下等待的消防员迅速上前进行射水；12:30、14:58后两片风叶分别落地，消防官兵迅速展开灭火战斗。直到15:30，坠落在草原上的三片风叶及部分碎片全部扑灭，保住了这片大草原。据现场了解工作人员，损失的设备价值千万。风力发电场运行管理距离较长，机组分布较为分散，尤其是近海滩涂，特别是安装在海上的风力发电机组，距陆地大多在几公里甚至更远。由于风力发电机组环境位置的特殊使工作人员巡查管理受限，一旦遇有火情发生，救援人员和救援设施，很难在最短时间内响应并到达现场实施救援。而且，如有火灾发生，起火点绝大多数是风力发电机的机舱，当风力发电场的工作人员发现火情时，就已经造成了一定的损失。目前，风力发电机舱内所配备的灭火器大多都依靠人工操作的手提式灭火器或具有自动喷射灭火气体功能的悬挂式灭火器。在火灾发生时，使用手提式灭火器，必须要进入风电机舱内进行灭火。这种被动的消防措施，必然导致延误救援时间以及对救援人员的身体健康或生命安全构成严重威胁，难以适应风电厂的实际应急需要，显然难以达到应有的消防效果。即便是采用具有自动喷射灭火气体功能的悬挂式灭火器，这些灭火器也都必须设置在机舱内，如果灭火器发生泄漏或误喷也难以及时发现。所以，现有消防配置以及装备限制，难以适应风力发电厂的实际应急需要，显然达不到应有的消防效果。因此，一旦发生火灾，就往往造成即使是单台设备也是价值千万以上的巨大损失。鉴于机舱安全是关系到整个风力发电机组正常运行的必要条件，机舱火险如何防患于未然显得极其重要。但到目前为止，国内外正在运行的风力发电机组中，基本都缺乏对机舱内安全进行主动自动测控与消防的应急装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的缺陷，提出一种风力发电机舱自动化消防测控及应急系统，可以实现风力发电机的主动实时监测与应急灭火，减小损失。

本实用新型的目的由以下技术方案实现：风电机舱消防自动测控及应急系统的组成包括：主控制核心单元、传感器组、风电机组控制单元、应急执行单元和消防单元；所述主控制核心单元通过接收传感器组信号控制应急控制单元和消防单元、风电机组控制单元工作，其中：

(1)所述主控制核心单元包括中央处理单元、与中央存储器交换信息的存储器和通讯/联络单元、接收中央处理单元指令的驱动单元和显示单元、发送信息至中央处理单元的信号处理单元和输入单元；

(2)所述传感器组包括温度传感器、烟雾传感器和氧气浓度传感器，传感器组由主控制核心单元供电，并通过线缆与主控制核心单元的信号处理单元连接；主控制核心单元能够根据机舱外的环境温度变化结合机舱内各温度传感器监测点监测到的温度进行动态调整报警温度值。

(3)所述风电机组控制单元包括主电路、主控制系统、子控制系统和通讯接口，风电机组控制单元通过通讯接口与主控制核心单元连接，控制风电机的外供电和启停；

(4)所述应急控制单元包括应急执行单元，所述应急执行单元接收主控制核心单元发出的指令，切断风机与电网的连接，记录现场状况；

(5)所述消防单元包括二氧化碳气体高压气瓶、氮气驱动器瓶、气体输送管、软管、液压单向阀、集流管、安全阀、气控单向阀、压力信号器、杠杆秤、高压管道喷头和瓶组框架，所述氮气驱动器瓶上的电磁阀接收主控制核心单元的指令驱动二氧化碳气体灭火；