一种适用于海上换流站的智能排烟系统及控制方法

技术领域

本发明涉及海上风力发电领域，具体涉及一种适用于海上换流站的智能排烟系统及控制方法。

背景技术

目前国内设计的海上风电场中220kV海上升压站大多位于离岸50km的区域，采用交流海底电缆送出，随着深远海资源的进一步开发，柔性直流送出方案技术经济性更为突出，即在深远海区域建设海上换流站，风电机组发出的电能汇集于海上换流站，经整流后通过直流海缆送至陆上换流站后接入系统变电站。海上换流站体积庞大，包含换流阀、联接变、阀冷系统等较多设备房间，每层均需布置面积庞大的内走廊通道，火灾情况下需及时进行烟气排放，保证人员进入的安全性。常规的海上升压站由于结构紧凑，内走廊面积较小，排烟系统不设置排烟风机和电动风阀，仅通过排烟阀的开启，采用自然通风方式进行排烟，无法适用于海上换流站面积较大的内走廊，难以适用于海上无人值守平台的运维需求。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种适用于海上换流站的智能排烟系统。本发明针对海上换流站内走廊面积较大的情况，通过划分排烟分区进行针对性的排烟，提高系统运行效率。

为解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案实现：

一种适用于海上换流站的智能排烟系统，其特征在于：海上换流站的海上换流站内走廊划分成多个独立的排烟分区，相邻两个独立的排烟分区之间设置挡烟垂壁，每个排烟分区内设置电动排烟阀和烟雾探测器；所述电动排烟阀与排烟风机相连接；海上换流站内设置控制系统，所述控制系统通过网线分别连接火灾报警系统和视频监控系统，控制系统信号连接远程监控后台，控制系统与烟雾探测器连接；所述排烟风机上设置有280℃排烟防火阀，280℃排烟防火阀与控制系统线路连接；所述海上换流站内走廊内设置电动风阀，电动风阀与控制系统线路连接。

进一步的：所述控制系统通过海陆间光通信设备与陆上集控中心中控室的远程监控后台连接。

进一步的：所述控制系统包括中央控制系统和各现地控制单元，每个排烟分区内均设置有各现地控制单元，各现地控制单元对应与排烟分区内的电动排烟阀、排烟风机和烟雾探测器线路连接；所述电动风阀与对应排烟分区内的各现地控制单元线路连接。

进一步的：所述海上换流站内走廊的每个转角处均设置有排烟立管，排烟立管的顶部出口连接排烟风机。

进一步的：相邻两个排烟分区的电动排烟阀通过单根排烟管道汇合并接入排烟立管。

进一步的：所述排烟风机布置于户外甲板上，280℃排烟防火阀与对应排烟分区内的各现地控制单元线路连接。

进一步的：所述中央控制系统包括监控工作站和网络交换机，监控工作站通过网络交换机与火灾报警系统、视频监控系统、远程监控后台和各现地控制单元进行连接。

一种适用于海上换流站智能排烟系统的控制方法，采用上述所述的海上换流站智能排烟系统，其中，所述控制系统具有手动和自动两种控制模式，包括如下步骤：

控制系统处于自动状态：

初始化设备状态，电动排烟阀关闭，排烟风机停止，280℃排烟防火阀常开，电动风阀关闭，各现地控制单元采集当前对应排烟分区内电动排烟阀、排烟风机、280℃排烟防火阀和电动风阀的状态信号，发送至中央控制系统；

中央控制系统接收火灾报警系统的报警信号；中央控制系统通过各现地控制单元接收智能烟雾探测器的烟雾浓度信号；

当中央控制系统获得单个排烟分区的烟雾浓度过高信号/或火灾报警系统的报警信号，中央控制系统显示对应排烟分区内的电动排烟阀、排烟风机和电动风阀状态，通过视频监控系统切换对应排烟分区的视频画面，并发出排烟启动信号，提醒运维人员注意；

中央控制系统发出指令至对应的排烟分区现地控制单元，现地控制单元联动开启排烟分区对应的排烟风机、电动排烟阀和电动风阀；

中央控制系统接收远程监控后台的远程停止信号，停止排烟系统；或者当火灾情况较严重导致排烟分区温度超过280℃时，280℃排烟防火阀自动关断，并联动排烟风机停止，各现地控制单元控制电动风阀关闭，排烟系统停止；

控制系统处于手动状态：

初始化设备状态，电动排烟阀关闭，排烟风机停止，280℃排烟防火阀常开，电动风阀关闭，各现地控制单元采集当前对应排烟分区内电动排烟阀、排烟风机、280℃排烟防火阀和电动风阀的状态信号，发送至中央控制系统；

中央控制系统接收远程监控后台的远程启动信号，开启排烟系统；

中央控制系统接收远程监控后台的远程停止信号，停止排烟系统；或者当火灾情况较严重导致排烟分区温度超过280℃时，280℃排烟防火阀自然关断，并联动排烟风机停止，各现地控制单元控制电动风阀关闭，排烟系统停止。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

本发明针对海上换流站内走廊面积较大的情况，通过划分排烟分区进行针对性的排烟，提高系统运行效率；设置排烟风机和电动风阀，更加高效的提升排烟量，便于运维人员进入海上换流站操作。

本发明智能排烟系统设置独立的控制系统，通过设置智能感烟探测终端，及时有效的感知烟雾浓度，并设置排烟风机和电动风阀，提高系统运行效率；同时通过与视频监控系统的联动以及远程监控的设置，便于运维人员在陆上实时监控现场排烟情况。

附图说明

图1是本发明的平面布置示意图；

图2是本发明户外甲板上排烟风机的布置示意图；

图3是本发明排烟系统的控制系统连接示意图；

图4是本发明排烟系统的控制方法流程图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是应当理解，附图仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

如图1至4所示，一种适用于海上换流站的智能排烟系统，海上换流站的海上换流站内走廊7划分成多个独立的排烟分区8，每个排烟分区8面积不大于100m

所述控制系统通过海陆间光通信设备13与陆上集控中心中控室的远程监控后台14连接。

所述控制系统包括中央控制系统51和各现地控制单元52，每个排烟分区8内均设置有各现地控制单元52，各现地控制单元52对应与排烟分区8内的电动排烟阀1、排烟风机2和烟雾探测器6线路连接；所述电动风阀3与对应排烟分区8内的各现地控制单元52线路连接。电动风阀3用于供排烟风机2补风，电动风阀3与对应排烟分区8内的各现地控制单元52线路连接。

中央控制系统51通过各现地控制单元52采集烟雾探测器6的烟雾浓度。中央控制系统51接收火灾报警系统11和远程监控后台14的启动信号，将动作指令发送至各现地控制单元52，并联动视频监控系统12切换对应排烟分区8的视频画面。

所述海上换流站内走廊7的每个转角处均设置有排烟立管10，排烟立管10的顶部出口连接排烟风机2。

相邻两个排烟分区8的电动排烟阀1通过单根排烟管道9汇合并接入排烟立管10。

所述排烟风机2布置于户外甲板上，280℃排烟防火阀21与对应排烟分区8内的各现地控制单元52线路连接。当火灾情况较严重导致温度超过280℃时，280℃排烟防火阀21自然关断，排烟风机2随之停止运行，避免设备损坏。

所述中央控制系统51包括监控工作站511和网络交换机512，监控工作站511通过网络交换机512与火灾报警系统11、视频监控系统12、远程监控后台14和各现地控制单元52进行连接。

一种适用于海上换流站智能排烟系统的控制方法，采用上述所述的海上换流站智能排烟系统，其中，所述控制系统具有手动和自动两种控制模式，包括如下步骤：

控制系统处于自动状态：

(1)控制系统处于自动状态：

初始化设备状态，电动排烟阀1关闭，排烟风机2停止，280℃排烟防火阀21常开，电动风阀3关闭，各现地控制单元52采集当前对应排烟分区8内电动排烟阀1、排烟风机2、280℃排烟防火阀21和电动风阀3的状态信号，发送至中央控制系统51；

中央控制系统51接收火灾报警系统11的报警信号；中央控制系统51通过各现地控制单元52接收智能烟雾探测器6的烟雾浓度信号；

当中央控制系统51获得单个排烟分区8的烟雾浓度过高信号/或火灾报警系统11的报警信号，中央控制系统51显示对应排烟分区8内的电动排烟阀1、排烟风机2和电动风阀3状态，通过视频监控系统12切换对应排烟分区8的视频画面，并发出排烟启动信号，提醒运维人员注意；

中央控制系统51发出指令至对应的排烟分区8现地控制单元52，现地控制单元52联动开启排烟分区8对应的排烟风机2、电动排烟阀1和电动风阀3；

中央控制系统51接收远程监控后台13的远程停止信号，停止排烟系统；或者当火灾情况较严重导致排烟分区8温度超过280℃时，280℃排烟防火阀21自动关断，并联动排烟风机2停止，各现地控制单元52控制电动风阀3关闭，排烟系统停止；

(2)控制系统处于手动状态：

初始化设备状态，电动排烟阀1关闭，排烟风机2停止，280℃排烟防火阀21常开，电动风阀3关闭，各现地控制单元52采集当前对应排烟分区8内电动排烟阀1、排烟风机2、280℃排烟防火阀21和电动风阀3的状态信号，发送至中央控制系统51；

中央控制系统51接收远程监控后台14的远程启动信号，开启排烟系统；

中央控制系统51接收远程监控后台13的远程停止信号，停止排烟系统；或者当火灾情况较严重导致排烟分区8温度超过280℃时，280℃排烟防火阀21自然关断，并联动排烟风机2停止，各现地控制单元52控制电动风阀3关闭，排烟系统停止。

上述步骤中，通过预置排烟系统动作逻辑，实现烟雾探测器信号和火灾报警信号的双判据判定。

依据本发明的描述及附图，本领域技术人员很容易制造或使用本发明的一种适用于海上换流站的智能排烟系统及控制方法，并且能够产生本发明所记载的积极效果。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。