电力隧道无人值守防火门控制系统及方法与流程

本发明涉及监控技术，特别是涉及电力隧道无人值守防火门控制系统及方法。

背景技术：

随着城市电力系统的升级，之前的地面电杆或铁塔输电方式逐渐转化为地下电力隧道供电方式，该方式具备巡检方便、抗恶劣天气灾害强、便于维护等诸多优点。预计在今后一段时间内，电力隧道供电方式将获得大力推广及广泛应用。

随着电力隧道的建设，配套的电力隧道巡检设备也逐渐被推广，目前业界的电力隧道巡检设备已经具备火源识别以及火灾初期处置等功能。同时，出于对电力隧道防火控制要求，很多电力隧道中均设置有防火门，起到火灾时火源隔离控制等措施，因此，电力隧道防火门及巡检设备的配合控制问题逐渐被人们所重视。常规的防火门控制需要控制中心使用通信线缆连接到防火门控制器，从而实现防火门开启与关闭，但是线缆控制抗火灾能力弱，火灾时控制线缆容易被损坏从而导致无法控制防火门，该控制方式需要控制人员时刻值守在控制中心，并且一些电力隧道的现场存在无法铺设控制线缆或者控制线缆损坏后出现控制失败等问题。

技术实现要素：

本发明目的在于提供电力隧道无人值守防火门控制系统及方法，旨在解决防火门的控制方式需要人工干预，以及电力隧道现场无法铺设控制线缆或者控制线缆损坏后出现控制失败等问题。

本发明提供了电力隧道无人值守防火门控制方法，所述控制方法包括：

检测防火门前后两个方向预设距离内的烟雾浓度及温度情况；

当所述烟雾浓度及温度均达到预设值时，关闭防火门，巡检设备向火灾现场移动并靠近；

如果第一次检测到触发信号，则判断所述巡检设备已到达防火门附近的关键点位置，开启防火门，以便所述巡检设备通过进入火灾现场；

如果再次接收到触发信号或者达到延时时间时，则判断所述巡检设备已进入火灾现场，关闭防火门，以便所述巡检设备开展救火。

本发明还提供了电力隧道无人值守防火门控制系统，所述控制系统包括：

火灾检测单元，用于检测防火门前后两个方向预设距离内的烟雾浓度及温度情况；

巡检设备检测单元，用于当所述烟雾浓度及温度均达到预设值时，关闭防火门，巡检设备向火灾现场移动并靠近；

防火门开启单元，用于如果第一次检测到触发信号，则判断所述巡检设备已到达防火门附近的关键点位置，开启防火门，以便所述巡检设备通过进入火灾现场；

防火门关闭单元，用于如果再次接收到触发信号或者达到延时时间时，则判断所述巡检设备已进入火灾现场，关闭防火门，以便所述巡检设备开展救火。

综上所述，本发明实施例通过控制器首先检测防火门前后两个方向预设距离内的烟雾浓度及温度情况，当所述烟雾浓度及温度情况均达到预设值时，关闭防火门，巡检设备向火灾现场移动并靠近；当所述巡检设备已到达防火门附近的关键点位置时，控制器第一次检测到触发信号，则开启防火门，让所述巡检设备通过进入火灾现场；一旦再次接收到触发信号或者达到延时时间时，则判断所述巡检设备已进入火灾现场，关闭防火门，以便巡检设备开展救火。通过这样的方法和系统智能地控制防火门的开启与关闭，实现了无需人工干预即能控制防火门的开启与关闭，也不需要控制中心使用通信线缆连接到防火门控制器，因此解决了电力隧道现场无法铺设控制线缆或者控制线缆损坏后出现控 制失败的问题。

附图说明

图1为本发明电力隧道无人值守防火门控制方法的流程示意图。

图2为本发明电力隧道无人值守防火门电源控制的流程示意图。

图3为本发明电力隧道无人值守防火门控制系统的结构示意图。

图4为本发明电力隧道无人值守防火门电源控制的结构示意图。

图5为本发明巡检设备通过防火门进入火灾现场的工作原理示意图。

具体实施方式

为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供电力隧道无人值守防火门控制方法，做到在不需要控制中心的干预下，巡检设备安全通过防火门，且能实现火灾隔离的智能控制。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

如图1所示为本发明优先实施例提供的电力隧道无人值守防火门控制方法，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

步骤S101中，检测防火门前后两个方向预设距离内的烟雾浓度和温度情况。

在本发明实施例中，控制器控制环境状态监测器检测火灾情况，根据检测烟雾浓度和温度情况来判断是否存在火灾现场，同时，可以结合检测的距离需要可级联多个传感器实现更大范围内的环境状态检测。

本实施例防火门控制方法具备独立的火灾检测功能，可实现对火灾核心现象烟雾和温度进行检测。一旦发生火灾，控制器立即关闭防火门，不需要控制中心实现，确保在火灾最初时刻即采取隔离关门处置。防火门控制不需要人工干预，不需要现场铺设控制线缆，减小人力成本等。

步骤S102中，当所述烟雾浓度及温度均达到预设值时，关闭防火门，巡检设备向火灾现场移动并靠近。

在本发明实施例中，一旦发生火灾，控制器关闭防火门，巡检设备开始进行移动。

在本发明实施例中，在无火灾以及市电正常时，防火门处于开启状态，巡检设备可自由通过；一旦发生火灾或者市电异常则关闭防火门，此时巡检设备要通过防火门则需要防火门再次开启并在巡检设备通过后关闭防火门。

本实施例中防火门控制器具备防火门开启状态监测功能，控制器控制传感器检测所述巡检设备的移动情况，传感器采用金属开关实现，当然，不限于金属开关，凡是采用类似机制如光电开关等，均在本发明的保护范围内。此外，防火门上安装待检测金属块，只有当防火门开启到规定位置后才会触发所述待检测金属块，从而告知控制器目前防火门已经完整开启。

在所述防火门前后方向上均安装一金属开关，一旦所述巡检设备通过时，会触发金属开关，防火门控制器接收触发信号。同时将所述巡检设备运行到触发金属开关的位置设置为关键点，所述巡检设备停止运行，等待防火门开启。在等待期间，所述巡检设备通过无线通信模块向防火门控制器查询防火门状态，当得知防火门已经开启，则所述巡检设备通过；如果等待超过规定时间，防火门仍然未开启，则认为防火门开启失败或者故障，所述巡检设备将故障信息上报到控制中心，所述巡检设备与控制中心通信为无线方式。

步骤S103中，如果第一次检测到触发信号，则判断所述巡检设备已到达防火门附近的关键点位置，开启防火门，让所述巡检设备通过进入火灾现场。

在本发明实施例中，当所述巡检设备到达指定关键点时停止运行，在等待期间，防火门控制器与所述巡检设备之间建立无线通信，以便所述巡检设备获取防火门是否开启成功。一旦防火门开启完成，所述巡检设备通过防火门。

步骤S104中，如果再次接收到触发信号或者达到延时时间时，则判断所述巡检设备已进入火灾现场，关闭防火门，以便巡检设备开展救火。

在本发明实施例中，当所述巡检设备继续运动到防火门对向的第二个关键 点时，会再次触发金属开关，从而告知防火门控制器巡检设备已经完整通过，防火门控制器再次关闭防火门。在特殊情况下，可能出现巡检设备不会通过第二个关键点(中途返回，中途死机，火灾点就在门附近处)，如果单侧的金属开关被触发两次，且另一侧未触发，说明所述巡检设备折回，关闭防火门；如果巡检设备仅触发单侧金属开关，且延时时间内并没有触发另一侧金属开关，则说明巡检设备故障停留在门附近或者火灾现场就在门附近，此时需要防火门主控器关闭防火门。但此时存在关闭防火门时防火门会夹住巡检设备的问题，因此实际开启防火门或者关闭防火门均设置有力矩限制，一旦超出规定力矩则停止动作，如关闭防火门时巡检设备被夹住，则力矩上升，防火门控制器停止关闭防火门动作，避免巡检设备被损坏。在防火门控制器程序上使用定时器，在设备通过第一个关键点之后开始延时，在延时时间内如果设备都没通过第二个关键点，则关闭防火门。当然，延时时间大于所述巡检设备从到达防火门附近的关键点位置开始至完全通过防火门所消耗的时间。

这样，做到巡检设备及防火门的自动配合，并且使得巡检设备快速安全通过防火门，即使在所述巡检设备与控制中心通信失败时也能实现，确保火灾发生时巡检设备可快速到达现场。

如图2所示为本发明电力隧道无人值守防火门电源控制的流程示意图，本发明优先实施例进一步包括：

步骤S201中，监测交流市电情况，判断交流市电是否停电或出现电压不稳定现象，是则执行步骤S202，否则执行步骤S203。

在本发明实施例中，存在两种供电方式，一种是直接利用交流市电为防火门控制系统供电，另一种是采用备用电池供电。

步骤S202中，关闭防火门，备用电池立即向控制系统供电，确保系统正常工作。

在本发明实施例中，在交流市电停电或出现电压不稳定现象时，防火门控制器采用备用电池供电，备用电池采用铅酸蓄电池，当然，不限于铅酸蓄电池，凡是储能电池(例如：锂电池)均在本发明保护范围内。

在备用电池设计上，采用无时间间隔供电，一旦交流市电停电后，备用电池可立刻向控制系统供电，确保系统工作正常；所述备用电池的容量，根据系统负载功耗，预留1小时能耗消耗，确保交流市电停电后1小时内防火门控制系统仍可正常工作。

因此，该防火门具备停电检测以及停电后继续工作能力，确保火灾后现场装置对防火门的操作。

步骤S203中，交流市电持续向控制系统供电。

如图3所示为本发明电力隧道无人值守防火门控制系统的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

本发明还提供电力隧道无人值守防火门控制系统，包括：

火灾检测单元11，用于检测防火门前后两个方向预设距离内的烟雾浓度及温度情况；

巡检设备检测单元12，用于当所述烟雾浓度及温度均达到预设值时，关闭防火门，巡检设备向火灾现场移动并靠近；

防火门开启单元13，用于如果第一次检测到触发信号，则判断所述巡检设备已到达防火门附近的关键点位置，开启防火门，让所述巡检设备通过进入火灾现场；

防火门关闭单元14，如果再次接收到触发信号或者达到延时时间时，则判断所述巡检设备已进入火灾现场，关闭防火门，以便巡检设备开展救火。

在本发明实施例中，在防火门关闭单元14中，所述延时时间大于正常情况下所述巡检设备从到达防火门附近的关键点位置开始至完全通过防火门所消耗的时间。

在本发明实施例中，一旦所述巡检设备的运动方向倒过来，则防火门开启单元13和防火门关闭单元14功能互换，即原有的防火门开启单元13可以实现关闭防火门的功能以及防火门关闭单元14也可以实现开启防火门的功能。

如图4所示为本发明电力隧道无人值守防火门电源控制的结构示意图，电力隧道无人值守防火门控制系统进一步包括：

电源管理单元21，用于监测交流市电情况，判断交流市电是否停电或出现电压不稳定现象；

备用电池供电单元22，用于交流市电停电或出现电压不稳定时关闭防火门，备用电池立即向控制系统供电，确保系统正常工作；

交流市电供电单元23，用于交流市电正常时交流市电持续向控制系统供电。

在本发明实施例中，控制器包括火灾检测单元11、信号传输单元12、防火门开启单元13、防火门关闭单元14、电源管理单元21、备用电池供电单元22和交流市电供电单元23。

在本发明实施例中，在备用电池供电单元22中，所述备用电池采用铅酸蓄电池并且无时间间隔供电，所述备用电池的容量，根据系统负载功耗，预留1小时能耗消耗，确保交流市电停电后1小时内防火门控制系统仍可正常工作。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。

如图5所示为本发明第三实施例提供的电力隧道无人值守防火门控制系统控制巡检设备通过防火门进入火灾现场的工作原理示意图，控制系统的控制器是集成于防火门之上，其工作原理为：

首先，控制器通过控制环境状态监测器检测防火门左右两个方向预设距离内的烟雾浓度及温度情况，一旦检测到防火门的右侧预设距离内的烟雾浓度及温度情况均达到预设值时，则判断有火灾发生；接着，控制器关闭防火门，巡检设备立即向火灾现场移动并靠近，即从左到右的方向移动；一旦巡检设备移 动到关键点A时，控制器会通过传感器接收到触发信号，此时，控制器开启防火门，以便巡检设备继续移动及顺利通过防火门；接着，巡检设备进入防火门之后仍然继续移动，当到达关键点B时，控制器会通过传感器再次接收到触发信号，这时控制器则立即关闭防火门，以便巡检设备开展救火；当然，在特殊情况下，可能出现巡检设备不会通过关键点B(中途返回，中途死机，火灾点就在门附近处)，此时需要防火门控制器关闭防火门。在防火门控制器程序上使用定时器，在设备通过关键点A之后开始延时，在延时时间内如果设备都没通过关键点B，则关闭防火门。这样，一次完整的控制过程即结束。

综上所述，本发明实施例通过控制器首先检测防火门前后两个方向预设距离内的烟雾浓度及温度情况，当所述烟雾浓度及温度情况均达到预设值时，关闭防火门，巡检设备向火灾现场移动并靠近；当所述巡检设备已到达防火门附近的关键点位置时，控制器第一次检测到触发信号，则开启防火门，让所述巡检设备通过进入火灾现场；一旦再次接收到触发信号或者达到延时时间时，则判断所述巡检设备已进入火灾现场，关闭防火门，以便巡检设备开展救火。通过这样的方法和系统智能地控制防火门的开启与关闭，实现了无需人工干预即能控制防火门的开启与关闭，也不需要控制中心使用通信线缆连接到防火门控制器，因此解决了电力隧道现场无法铺设控制线缆的问题。通过这样的方法和系统智能地控制防火门的开启与关闭，实现了无需人工干预即能控制防火门的开启与关闭，也不需要控制中心使用通信线缆连接到防火门控制器，因此解决了电力隧道现场无法铺设控制线缆或者控制线缆损坏后出现控制失败的问题。通过实时监控交流市电情况，在交流市电停电或者出现异常时采用备用电池供电，实现了在市电停电或出现异常时保证了整体系统的正常运行。另外，通过巡检设备及防火门的自动配合，使得巡检设备快速安全通过防火门，即使在所述巡检设备与控制中心通信失败时也能实现，确保火灾发生时巡检设备可快速达到现场。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的步骤或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读取存储 介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤，而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其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等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例各实施例技术方案的精神和范围。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。