火灾监测方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种监测方法及装置，尤其涉及一种火灾监测方法及装置。
【背景技术】
[0002]风力发电机组是一种庞大、复杂的高价值机电设备，其主要部件中包含多种可燃物质，如橡胶、塑料、润滑油脂或液压油脂等，存在发生火灾的风险。此外，由于风力发电机组体积较大，无人看守，使得出现火灾后难以发现。
[0003]现有风力发电机组的火灾监测技术通过在风力发电机组中安装红外传感器或烟尘传感器等方式实现火灾监测，这些火灾监测的方式不能随着风力发电机组中的部件的工作状况进行调整，因而不能快速的识别火灾。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种火灾监测方法及装置，可以根据风力发电机组的部件的工作状况进行调整，并快速识别火灾。
[0005]一种火灾监测方法，包括:
[0006]温度上限值计算步骤:根据风力发电机组的部件的散热能力和风力发电机组的运行工况，确定所述部件的温度上限值；
[0007]温度特征数据获取步骤:获取所述部件的温度特征数据；
[0008]火灾报警步骤:如果所述温度特征数据超过所述温度上限值，则发出火灾报警信号。
[0009]一种火灾监测装置，包括:
[0010]温度上限值计算单元，用于根据风力发电机组的部件的散热能力和风力发电机组的运行工况，确定所述部件的温度上限值；
[0011]温度特征数据获取单元，用于获取所述部件的温度特征数据；
[0012]火灾报警单元，用于在所述温度特征数据超过所述温度上限值的情况下，发出火灾报警信号。
[0013]本发明实施例提供的一种火灾监测方法及装置，根据风力发电机组的部件的散热能力和风力发电机组的运行工况，确定风力发电机组的部件的温度上限值，从而使风力发电机组部件的温度上限值随部件的工作状况作出调整，并且通过判断温度特征数据是否超过温度上限值，确定是否发出火灾报警信号，从而快速识别火灾。
【附图说明】
[0014]图1为本发明实施例一提供的火灾监测方法流程图；
[0015]图2为本发明实施例二提供的火灾监测装置的结构示意图之一；
[0016]图3为本发明实施例二提供的火灾监测装置的结构示意图之二 ；
[0017]图4为本发明实施例二提供的火灾监测装置的结构示意图之三；
[0018]图5为本发明实施例二提供的火灾监测装置的结构示意图之四。
【具体实施方式】
[0019]本发明实施例提供一种火灾监测方法及装置，其技术原理在于根据风力发电机组的部件的散热能力和风力发电机组的运行工况，确定风力发电机组的部件的温度上限值，从而实现了风力发电机组部件的温度上限值随部件的工作状况作出调整，并且通过判断温度特征数据是否超过温度上限值，确定是否触发火灾报警信号，从而快速识别火灾。在本发明实施例中，风力发电机组的主要部件包括叶片、轮毂、发电机、齿轮箱、机舱、塔筒、变流器、变压器等，其中，齿轮箱为可选部件，直驱风电机组没有齿轮箱，半直驱或双馈机组有齿轮箱。
[0020]下面结合附图对本发明实施例提供的火灾监测方法及装置进行详细描述。
[0021]实施例一
[0022]图1为本发明实施例一提供的火灾监测方法流程图。如图1所示，该方法包括以下步骤:
[0023]温度上限值计算步骤SlOl:根据风力发电机组的部件的散热能力和风力发电机组的运行工况，确定部件的温度上限值。
[0024]风力发电机组的部件的温度上限值包括三种情况，第一种情况是风力发电机组的部件的温升报警限值；第二种情况是风力发电机组的部件的温度梯度报警限值；第三种情况是风力发电机组的部件的温升报警限值和温度梯度报警限值。下面对以上的三种情况进行分别介绍:
[0025]I)在温度上限值为温升报警限值的情况下，根据风力发电机组的部件的散热能力和风力发电机组的运行工况，确定部件的温度上限值包括:
[0026]根据下式(I)计算温升报警限值:
[0027]Δ Tl alert (k) = pn IP (k) I +P121 Q (k) |(I)
[0028]其中，ATlalertGO为温升报警限值，P(k)为第K次采样时风力发电机组的有功功率，Q(k)为第K次采样时风力发电机组的无功功率，pn、p12与部件的热阻相关联的系数，部件的热阻越大，Pn、P12的值越大。
[0029]2)在温度上限值为温度梯度报警限值的情况下，根据风力发电机组的部件的热阻和风力发电机组的运行工况，确定部件的温度上限值包括:
[0030]根据下式⑵计算温度梯度报警限值:
[0031 ] Δ T2 alert (k) = P211P (k) I +P221 Q (k) I(2)
[0032]其中，Λ T2 alertGO为温度梯度报警限值，ρ21、ρ22与部件的热阻相关联的系数，部件的热阻越大，Pm、Pm的值越大。
[0033]3)在温度上限值包括部件的温升报警限值和温度梯度报警限值的情况下，根据风力发电机组的部件的散热能力和风力发电机组的运行工况，确定部件的温度上限值包括:
[0034]根据公式⑴和⑵分别计算温升报警限值和温度梯度报警限值。
[0035]风力发电机组的运行工况主要受有功功率和无功功率的影响，有功功率和无功功率最大程度的反映了风力发电机组的主要部件的发热情况。如果采用预设的温升报警限值，考虑到风力发电机组的运行工况，温升报警限值需要设置较高，会造成火灾报警的不准确性。因此，根据风力发电机组的部件的散热能力和风力发电机组的运行工况，确定部件的温度上限值，有利于准确地发出报警信号。
[0036]温度特征数据获取步骤S102:获取部件的温度特征数据。
[0037]与上面相对应地，温度特征数据包括三种情况，第一种情况为风力发电机组的部件的温升数据；第二种情况为风力发电机组的温度梯度数据；第三种情况为风力发电机组的部件的温升数据和温度梯度数据。下面对以上的三种情况进行分别介绍:
[0038]I)在温度特征数据为部件的温升数据的情况下，获取温度特征数据包括:
[0039]根据下式(3)计算温升数据:
[0040]Δ T1 (k) = T* (k) -Tenv (k)(3)
[0041]其中，Λ T1GO为部件的温升数据，T*(k)为风力发电机组的部件第K次采样的温度采集数值，Tenv(k)为风力发电机组的部件第K次采样的环境温度数值。
[0042]2)在温度特征数据为部件的温度梯度数据的情况下，获取部件的温度特征数据包括:
[0043]根据下式(4)计算温度梯度数据:
[0044]Δ T2 (k) = (T* (k) -T* (k-1)) /Tprd⑷
[0045]其中，AT2GO为部件的温度梯度数据，T*(k)为风力发电机组的部件第K次采样的温度采集数值，TJk-1)为风力发电机组的部件第K-1次采样的温度采集数值，Tlffd为风力发电机组的部件第K次采样与第K-1次采样的采样间隔。
[0046]3)在温度特征数据为部件的温升数据和温度梯度数据的情况下，获取温度特征数据具体包括:
[0047]根据公式(3)和(4)分别计算部件的温升数据和温度梯度数据。
[0048]在对风力发电机组的部件的温升数据和温度梯度数据的计算中，首先，对风力发电机组的部件的温度数值进行采样，一般通过温度传感器对温度数值进行采样，若风力发电机组的某部件中没有设置温度传感器，则需要增加温度传感器。其次，对风力发电机组中的环境温度进行采集。由于风力发电机组体积较大、且不同区域的温度存在差异，因此，通过采集风力发电机组的主要设备舱，如塔筒、机舱等密闭空间中的空气温度作为环境温度。
[0049]火灾报警步骤S103:如果温度特征数据超过温度上限值，则触发火灾报警信号。
[0050]这里，火灾报警信号可以作为故障显示信息，也可以作为相关风力发电机组消防系统的动作输入。如果温度特征数据超过温度上限值的累计次数超过预定的次数，则进行火灾报警，如果没有超过预定的次数，则清零。进一步地，如果温度特征数据超过温度上限值，则触发火灾报警信号的操作包括:记录温度特征数据连续超过温度上限值的累计次数；如果累计次数超过预定次数，则发出火灾报警信号。
[0051]与前面相对应地，温度特征数据超过温度上限值可以包括三种情况，第一种情况是温升数据超过温升报警限值；第二种情况是温度梯度数据超过温度梯度报警限值；第三种情况是温升数据超过温升报警限值且温度梯度数据超过温度梯度报警限值。
[0052]本发明提供的火灾监测方法，根据风力发电机组的部件的散热能力和风力发电机组的运行工况，确定风力发电机组的部件的温度上限值，从而实现了风力发电机组部件的温度上限值随部件的工作状况作出调整；通过判断温度特征数据是否超过温度上限值，确定是否触发火灾报警信号，从而快速识别火灾。
[0053]实施二
[0054]图2至图5，其为本发明实施例二提供的火灾监测装置的结构示意图。本实施例的火灾监测装置包括:
[0055]温度上限值计算单元210，用于根据风力发电机组的部件的散热能力和风力发电机组的运行工况，确定部件的温度上限值。
[0056]温度特征数据获取单元220，用于获取部件的温度特征数据。
[0057]火灾报警单元230，用于在温度特征数据超过温度上限值的情况下，发出火灾报警信号。其中，如图3至图5所示，火灾报警单元230可以进一步包括:计数模块231，用于记录温度特征数据连续超过温度上限值的累计次数；报警信号发出模块232，用于在累计次数超过预定次数的情况下，发出火灾报警信号。
[0058]如前面所说明的，风力发电机组的部件的温度上限值包括三种情况:第一种情况是风力发电机组的部件的温升报警限值，相对应地，温度特征数据为风力发电机组的部件的温升数据；第二种情况是风力发电机组的部件的温度梯度报警限值，相对应地，温度特征数据为风力发电机组的温度梯度数据；第三种情况是风力发电机组的部件的温升报警限值和温度梯度报警限值，相对应地，温度特征数据包括风力发电机组的部件的温升数据和温度梯度数据。下面对以上的三种情况进行分别介绍:
[0059]I)风力发电机组的部件的温升报警限值，温度特征数据为风力发电机组的部件的温升数据。
[0060]如图3所示，温度上限值计算单元210可以包括:温升报警限值计算模块211，用于根据公式(I)计算所述温升报警限值。相对应地，温度特征数据获取单元220可以包括:温升数据计算模块221，用于根据公式(3)计算温升数据。
[0061]2)风力发电机组的部件的温度梯度报警限值，温度特征数据为风力发电机组的温度梯度数据。
[0062]如图4所示，温度上限值计算单元210可以包括:温度梯度报警限值计算模块212，用于根据公式(2)