一种防火电表箱及防火控制方法与流程

[0001]
本发明属于电表箱技术领域，具体涉及一种防火电表箱及防火控制方法。


背景技术：

[0002]
工作人口较为密集的公司通常具有较多用于处理生产资料的用电设备。电表箱容易在其内部线缆老化短路、电力负荷、箱内潮湿、不规范安装等情况下引起火灾，尤其是在用电设备较多的企业公司，个别电表箱起火的发生将可能会严重危害到公司内员工的生命财产安全，此外，由起火引起的突然断电使得正在保存、处理的数据资料遗失以及生产流水线的卡顿等，这些都将会造成公司巨大的损失，所以需要能够实现箱内设备温度远程监控、设备温度异常快速预警和快速高效阻燃功能的电表箱来充分保障公司员工的生命财产安全以及减少因断电引起的不必要的损失。
[0003]
中国专利号cn206715084u，公告日期为2017年12月8日的实用新型专利中公开了一种基于无线通信技术的智能电表箱，包括电表箱体及火灾监测报警系统，火灾检测报警系统包括控制器，还包括自动灭火装置，自动灭火装置包括马达、螺杆和移动块，电表箱体的底部区内壁上开设有凹槽，凹槽上端面的左侧开设有散热孔，电表箱体的前侧内壁上固定连接有支撑座和灭火剂贮瓶，支撑座的上端面固定连接有开设有导向槽的方板，支撑座的一端固定设有马达，另一端固定设有轴承座，马达与控制器相连，螺杆一端转动连接在轴承座上，另一端固定连接在马达的转轴上。
[0004]
现有技术存在以下不足之处：
[0005]
1)现有电表箱不能够实现在设备故障还未引起火灾的初期提供高效快速的隔绝氧气进而实现阻燃的效果。
[0006]
2)现有电表箱不能够实现故障设备的快速定位并及时通过云端进行反馈。


技术实现要素：

[0007]
为解决现在技术存在的上述问题，本发明提供了一种防火电表箱及防火控制方法，采用泛在电力物联网云实现电表箱的内部温度、设备工作状态信息的实时传输、设备温度异常的快速预警以及在设备故障还未引起火灾的初期进行高效迅速的阻燃工作，同时选用氦气灭火以保护电表箱用电设备不受损坏。
[0008]
本发明采用的技术方案是：
[0009]
一种防火电表箱，其特征在于：包括密封电表箱主体，所述密封电表箱主体内安装有自动灭火箱、pt100温感线束、电控排气阀门、导气管道、红外测温模块，所述自动灭火箱内安装有防火控制器、内部存储压缩氦气的储存装置，所述储存装置设置有能释放压缩氦气的电控氦气释放阀门，所述储存装置与引导氦气到密封电表箱主体内的导气管道连通，所述电控氦气释放阀门与控制其动作释放压缩氦气的防火控制器连接，所述pt100温感线束分布设置在火灾易发生点位处并与接收其测量的温度信息的防火控制器连接，所述红外测温模块位于密封电表箱主体下方并与接收其测量的电表箱内部空间水平截面温度信息
的防火控制器连接，所述密封电表箱主体上还安装有用于与外部空气连通的电控排气阀门，所述电控排气阀门与控制其动作的防火控制器连接。
[0010]
进一步，所述防火控制器采用4g物联网芯片，其与电力物联网相连接，所述电力物联网分别与用户移动终端和远程pc终端连接。防火电表箱的箱体内温度数据、故障定位信息及设备工作状态都通过其传输到电力物联网平台，最终分发到远程pc终端和远程移动用户端。
[0011]
进一步，所述pt100温感线束的温度传感器采用镀铂镍线高精度的pt100温度传感器，所述pt100温感线束的温度传感器设有环氧树脂密封防水层，所述pt100温感线束的线材经过ptfe四氟乙烯处理。本发明的温度传感器能够在-50℃～200℃温度范围内长期工作，能够适应复杂工作条件。所述pt100温感线束防腐耐高温。
[0012]
进一步，所述导气管道沿着密封电表箱主体的壁面设置，其上开设有多个朝向密封电表箱主体内部均布设置的导气孔。
[0013]
进一步，所述红外测温模块采用amg8833红外热像仪传感器，其通过iic接口与防火控制器进行通信，实时返回传感器上方空间水平截面温度数据。
[0014]
进一步，所述电控氦气释放阀门采用高压法兰电磁阀，其主要部件阀塞、阀体采用耐腐蚀的不锈钢304和316制成，其结构采用先导活塞控制高压，其正常状态下常闭。当箱内温度异常时，防火控制器控制其内部线圈通电控制先导阀芯吸合，进而先导孔打开和阀上腔泄压，活塞靠下腔高压氦气推动后打开电磁阀门，内部高压氦气通过导气管道向舱内释放。
[0015]
进一步，所述电控排气阀门的型号为阀门jl600-d1，其重量轻、启闭迅速、安装方便、密封性能可靠，且密封材料可更换、耐腐蚀、耐老化、使用寿命长，设于密封电表箱主体的底部位置。
[0016]
上述防火电表箱的防火控制方法，其具体步骤如下：
[0017]
s1、当pt100温感线束或红外测温模块监测到温度超过预先设定的安全温度范围上限时，防火控制器会通过电力物联网向远程移动用户端和pc端发送设备温度异常预警并提醒移动端用户及时保存设备相关数据，等待用户发出指令控制断路器切断电表箱总闸，并打开电控氦气释放阀门释放氦气以及打开电控排气阀门排出空气，对表箱内部进行阻燃；
[0018]
s2、在用户发出指令之前防火控制器会控制自动灭火箱的电控氦气释放阀门释放氦气，氦气通过导气管道从表箱内上端排出，同时打开电控排气阀门，氦气密度比空气密度低，会排挤表箱内的空气通过表箱底部电控排气阀门中排出；防火控制器打开电控氦气释放阀门的时间到达设定时间后，舱内空气已基本被排出，此时关闭电控排气阀门和电控氦气释放阀门；设定时间为确保表箱内空气被基本排出的事先设置合理时间；
[0019]
s3、在完成排气流程后，关闭电控排气阀门；若此时移动用户端已保存好数据并发出关闭电闸指令，则关闭电闸，防火控制器会根据红外测温模块和pt100温感线束返回的数据定位故障点返回到移动用户端和pc端；若移动端用户与pc端管理员长时间未给出关闭电闸指令，则在监控温度超过起火范围下限，则通过断路器断开电表箱电源，并启用电表箱后备电源供自动灭火箱及相关传感器使用。
[0020]
进一步，所述防火控制器在维修人员到达之后，若此时温度仍在预警范围内且未
断闸，则由维修人员联系用户确认用户已保存信息后通过移动端发送断电和排气处理相关指令。若此时已断闸，则由维修人员通过移动端发出指令进行排气操作，电控排气阀门打开后，防火控制器会启动箱内排风扇加速表箱内外的空气流通。氦气的密度远低于空气密度，在维修人员进行排气处理后打开表箱，存在表箱内部的少量氦气迅速向上逃逸，不会造成维修人员短时间吸入大量氦气引起窒息，避免威胁维修人员的生命安全。
[0021]
进一步，所述防火控制器预设起火温度下限为160度，预警温度为60度。当温度大于60度，防火控制器会启动预警、阻燃等动作。当温度大于160度，防火控制器会主动断开表箱电源、启动自身后备电源等待用户端指令工作，若此时排气流程尚未完成则在其启动后备电源后继续执行，直至到达设定时间后关闭电控排气阀门和氦气释放阀门。
[0022]
本发明的有益效果是：有效避免了热气溶胶、干粉等灭火方式会腐蚀、损坏用电设备的情形。此外，高效的预警方式和可供用户选择的断电指令能够确保用户不会因为突然断电丢失正在处理或还为保存的工作文件，对比以往的电表箱，充分提高了用户用电的安全性。
附图说明
[0023]
图1为本发明的整体结构示意图。
[0024]
图2为本发明的防火控制流程图。
具体实施方式
[0025]
下面结合具体实施例来对本发明进行进一步说明，但并不将本发明局限于这些具体实施方式。本领域技术人员应该认识到，本发明涵盖了权利要求书范围内所可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。
[0026]
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。
[0027]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0028]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在
第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0029]
实施例一
[0030]
如图1所示，本实施例提供了一种防火电表箱，包括密封电表箱主体1，所述密封电表箱主体1内安装有自动灭火箱2、pt100温感线束3、导气管道4、红外测温模块6，所述自动灭火箱2内安装有防火控制器5、内部存储压缩氦气并能释放压缩氦气的储存装置8，所述储存装置8与引导氦气到密封电表箱主体1内的导气管道4连通，所述储存装置8设置有能释放压缩氦气的电控氦气释放阀门，所述电控氦气释放阀门与控制其动作释放压缩氦气的防火控制器5连接，所述pt100温感线束3分布设置在火灾易发生点位处并与接收其测量的温度信息的防火控制器5连接，所述红外测温模块6位于密封电表箱主体1下方并与接收其测量的电表箱内部空间水平截面温度信息的防火控制器5连接，所述密封电表箱主体1上还安装有用于与外部空气连通的电控排气阀门7，所述电控排气阀门7与控制其动作的防火控制器5连接。
[0031]
本实施例所述防火控制器5采用4g物联网芯片，比如华为海思4g物联网芯balong-711，其与电力物联网相连接，所述电力物联网分别与用户移动终端和远程pc终端连接。防火电表箱的箱体内温度数据、故障定位信息及设备工作状态都通过其传输到电力物联网平台，最终分发到远程pc终端和远程移动用户端。
[0032]
本实施例所述pt100温感线束3的温度传感器采用德国贺力士镀铂镍线芯片高精度的pt100温度传感器，所述pt100温感线束的温度传感器设有环氧树脂密封防水层，所述pt100温感线束的线材经过ptfe四氟乙烯处理。本发明的温度传感器能够在-50℃～200℃温度范围内长期工作，能够适应复杂工作条件。所述pt100温感线束防腐耐高温。所述pt100温感线束3布置在火灾易发生点(如接线柱、电闸等位置)，主要用于向防火控制器5实时反馈监测点温度信息。
[0033]
本实施例所述导气管道4沿着密封电表箱主体1的壁面设置，其上开设有多个朝向密封电表箱主体1内部均布设置的导气孔。
[0034]
本实施例所述红外测温模块6与防火制器相连接，位于密封电表箱主体1内部空间下方，用于监测电表箱内部空间水平截面的温度，并且红外测温设备用于此套系统测温功能的冗余备份和与均匀分布在电表箱内部的pt100温感线束一同形成电表箱内部的故障定位装置，定位功能由防火控制器分析空间温度数据后实现。所述红外测温模块6采用松下的amg8833红外热像仪传感器，其通过iic接口与防火控制器进行通信，实时返回传感器上方空间水平截面温度数据。
[0035]
本实施例所述储存装置8的电控氦气释放阀门采用川奈阀门的高压法兰电磁阀，其主要部件阀塞、阀体采用耐腐蚀的不锈钢304和316制成，其结构采用先导活塞控制高压，其正常状态下常闭。当箱内温度异常时，防火控制器控制其内部线圈通电控制先导阀芯吸合，进而先导孔打开和阀上腔泄压，活塞靠下腔高压氦气推动后打开电磁阀门，内部高压氦气通过导气管道向舱内释放。
[0036]
本实施例所述电控排气阀门为阀门jl600-d1，设于密封电表箱主体的底部位置，用于控制内外气体流通，电表箱正常状态下处于封闭状态。
[0037]
本实施例封闭电表箱主体为特制电表箱，其箱体在正常工作时保持密封状态，其
箱体安装有电控排气阀门，用于灭火工作时内外空气交互。
[0038]
本发明可通过红外测温模块6获取到箱体内部水平截面的温度数据与均匀分布在电表箱内部的pt100温度传感器构成空间温度定点监测。若内部设备故障引起设备本身发热，防火控制器5会依据红外测温模块6的水平截面温度数据与pt100温感线束3返回的定点温度数值快速定位故障设备位置。
[0039]
本发明能够在设备故障还未引起火灾的初期利用箱体内部防火装置提供高效快速的阻燃效果，以确保用户在接收到云端预警后能够有充足的时间进行保存数据资料、主动停止生产线等行为，以此来避免因突然断电引起的损失。
[0040]
本发明能够通过内部的的温感线束和红外测温模块实现故障设备的快速定位并及时通过电力物联网云端向用户进行反馈，有助于维修人员能够快速定位故障设备进行维修或者器件更换。
[0041]
实施例二
[0042]
参见图2，本实施例是实施例一所述一种防火电表箱的防火控制方法，其具体步骤如下：
[0043]
s1、当pt100温感线束3或红外测温模块监测到温度超过预先设定的安全温度范围上限时，防火控制器会通过电力物联网向远程移动用户端和pc端发送设备温度异常预警并提醒移动端用户及时保存设备相关数据后等待用户发出指令控制断路器切断电表箱总闸，并打开电控氦气释放阀门释放氦气以及打开电控排气阀门排出空气，对表箱内部进行阻燃。
[0044]
s2、在用户发出指令之前防火控制器会控制自动灭火箱的电控氦气释放阀门打开通过导气管道释放氦气和打开电控排气阀门，用于防范明火。由于氦气气体密度较低，释放氦气过程中会压迫表箱内空气通过表箱底部的电控排气阀门排出表箱。氦气通过导气管道从表箱内上端排出和打开电控排气阀门，氦气密度比空气密度低，会排挤表箱内的空气通过表箱底部电控排气阀门中排出；防火控制器打开电控氦气释放阀门的时间到达设定时间后，舱内空气已基本被排出，此时关闭电控排气阀门和电控氦气释放阀门；设定时间为确保表箱内空气被基本排出的事先设置合理时间；
[0045]
s3、在完成排气流程后，关闭电控排气阀门；若此时移动用户端已保存好数据并发出关闭电闸指令，则关闭电闸，防火控制器会根据红外测温模块和pt100温感线束返回的数据定位故障点返回到移动用户端和pc端，若移动端用户与pc端管理员长时间未给出关闭电闸指令，则在监控温度超过起火范围下限，则通过断路器断开电表箱电源，并启用电表箱后备电源供自动灭火箱及相关传感器使用。所述防火控制器在维修人员到达之后，若此时温度仍在预警范围内且未断闸，则由维修人员联系用户确认用户已保存信息后通过移动端发送断电和排气处理相关指令。若此时已断闸，则由维修人员通过移动端发出指令打开电控排气阀门排除氦气，电控排气阀门打开后，防火控制器会启动箱内排风扇加速表箱内外的空气流通。氦气的密度远低于空气密度，在维修人员到达打开表箱后，存在表箱内部的少量氦气迅速向上逃逸，不会造成维修人员短时间吸入大量氦气引起窒息，避免威胁维修人员的生命安全。
[0046]
本实施例，所述防火控制器预设起火温度下限为160度，预警温度为60度。当温度大于60度，防火控制器会启动预警、阻燃等动作。当温度大于160度，防火控制器会主动断开
表箱电源、启动自身后备电源等待用户端指令工作，若此时排气流程尚未结束则在其启动后备电源后继续执行，知道达到设定时间后关闭电控排气阀门和氦气释放阀门。
[0047]
本发明其灭火方式选用氦气在密封表箱内通过电控排气阀门挤出空气，且氦气的使用不会损伤电表箱内部的器件，有效避免了热气溶胶、干粉等灭火此灭火方式会腐蚀、损坏用电设备的情形。此外，高效的预警方式和可供用户选择的断电指令能够确保用户不会因为突然断电丢失正在处理或还为保存的工作文件，对比以往的电表箱，充分提高了用户用电的安全性。
[0048]
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是对本发明的优选实施例及原理进行了详细说明，对本领域的普通技术人员而言，依据本发明提供的思想，在具体实施方式上会有改变之处，而这些改变也应视为本发明的保护范围。