一种分布式光伏电站屋面火灾处理系统的制作方法

本实用新型涉及电力消防技术领域，特别涉及一种分布式光伏电站屋面火灾处理系统。

背景技术：

太阳能光伏发电具有资源丰富、清洁、不受资源分布地域的限制等优点，近几年光伏产业迅猛发展，光伏电站建站越来越多，但是光伏发电系统的火灾问题可能造成人身、财产的巨大损失。

特别是与建筑结合的分布式屋顶光伏发电系统的火灾问题，与其他火灾相比有以下几个特点：(一)光伏电站着火后仍然带电，而且因为电气绝缘损坏或带电导线断落接地，在一定范围内会存在跨步电压和接触电压，运维人员上屋面灭火时如不注意可能引起触电事故；(二)厂房占地面积大，一般高度均大于7米，空间大，空气流通好，一旦失火，火势可向任何方向蔓延、燃烧猛烈、极易产生强大的热气流形成大面积燃烧而造成重大事故；(三)运维人员不能及时发现屋面火灾，由于屋顶光伏组件安装在室外开放空间的屋面，传统的火灾监控系统的温度、烟雾传感器不能及时准确的感应火灾的发生而报警，运维人员对火灾不能及时处理而造成火灾扩大；(四)屋面分布式项目由于容量小，很多为无人值守电站，有些容量比较大的屋面电站，装光伏的屋面个数比较多，后台监控室离某些屋面也有相当的距离，所以运维人员要赶到现场也需要一段时间，从而耽误火灾的及时扑灭。

因此，如何能够提供一种准确感应火灾情况、有效防止火势蔓延或安全灭火、避免运维人员触电的分布式光伏电站屋面火灾处理系统是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种分布式光伏电站屋面火灾处理系统，尤其适用于分布式光伏电站屋面，采用动力小车敷设灭火毯的灭火方式，覆盖火源阻隔空气，不仅能够准确感应火灾情况、有效防止火势蔓延甚至安全灭火，而且敷设灭火毯后，阳光被遮挡，使得直流设备均为不带电，避免了运维人员的触电危险。

为实现上述目的，本实用新型提供一种分布式光伏电站屋面火灾处理系统，包括：

图像型火灾探测器模块，所述图像型火灾探测器模块包括用以监测光伏屋面的火灾情况的图像型火灾探测器；

消防报警模块，所述消防报警模块包括用以当出现火灾时报警的声光报警器；

灭火毯防护箱模块，所述灭火毯防护箱模块包括用以当出现火灾时敷设于光伏屋面的灭火毯；

动力小车模块，所述动力小车模块包括用以拉动所述灭火毯进行敷设的动力小车；

系统控制器，所述系统控制器分别与所述图像型火灾探测器模块、所述消防报警模块和所述动力小车模块相连，当所述图像型火灾探测器模块监测到火灾情况时、所述系统控制器控制消防报警模块报警且控制所述动力小车模块进行所述灭火毯的敷设。

优选地，包括用以提供驱动所述动力小车的能源的储能模块，所述动力小车模块通过所述储能模块与所述系统控制器相连。

优选地，包括行车导轨模块，所述行车导轨模块包括用以实现所述动力小车沿轨滑动的行车导轨。

优选地，所述灭火毯防护箱模块还包括灭火毯防护壳体、灭火毯固定件和手摇柄，所述灭火毯第一侧卷绕于所述灭火毯固定件且装设于所述灭火毯防护壳体内，所述手摇柄装设于所述灭火毯防护壳体外且与所述灭火毯固定件固定连接。

优选地，所述动力小车模块还包括固定杆，所述固定杆与所述动力小车固定连接，所述灭火毯第二侧与所述固定杆固定连接。

优选地，所述动力小车的数量至少为两个，所述固定杆的数量至少为一个，所述动力小车设于所述固定杆的端部。

优选地，所述动力小车模块还包括红外传感器，所述红外传感器与所述系统控制器相连，所述红外传感器设于所述动力小车以实现所述动力小车进行敷设时遇障的感应检测。

优选地，所述图像型火灾探测器模块还包括中央处理器、主机和显示屏，所述图像型火灾探测器与所述中央处理器相连，所述中央处理器与所述主机相连，所述主机与所述显示屏相连，当出现火灾情况时，所述图像型火灾探测器将光伏屋面的画面视频信息通过所述中央处理器进行采集处理并上传至后台的所述主机，在所述显示屏显示实时的火灾情况。

优选地，包括用以实现所述图像型火灾探测器模块、所述消防报警模块、所述动力小车模块和所述系统控制器通讯均为无线通讯的无线通讯模块。

优选地，所述动力小车模块和所述灭火毯防护箱模块的外部采用防火材料制成。

相对于上述背景技术，本实用新型所提供的分布式光伏电站屋面火灾处理系统包括图像型火灾探测器模块、消防报警模块、灭火毯防护箱模块、动力小车模块和系统控制器，图像型火灾探测器模块包括图像型火灾探测器，图像型火灾探测器用以监测光伏屋面的火灾情况，消防报警模块包括声光报警器，声光报警器用以当出现火灾时报警，灭火毯防护箱模块包括灭火毯，灭火毯用以当出现火灾时敷设于光伏屋面，动力小车模块包括动力小车，动力小车用以拉动灭火毯进行敷设，系统控制器分别与图像型火灾探测器模块、消防报警模块和动力小车模块相连；该分布式光伏电站屋面火灾处理系统通过图像型火灾探测器模块以实现光伏屋面的火灾情况的监测，通过消防报警模块以实现出现火灾时的报警，通过动力小车模块和灭火毯防护箱模块以实现出现火灾时的灭火，通过系统控制器以实现图像型火灾探测器模块的信息接收以及对消防报警模块和动力小车模块的控制；在该分布式光伏电站屋面火灾处理系统的实现过程中，当光伏屋面出现火灾时，图像型火灾探测器模块的图像型火灾探测器感应到火灾情况并将信号传输给系统控制器，系统控制器既控制消防报警模块的声光报警器报警，还同时控制动力小车模块的动力小车拉动灭火毯防护箱模块的灭火毯，使得灭火毯敷设于光伏屋面，覆盖火源，阻隔空气；该分布式光伏电站屋面火灾处理系统能够及时感应火灾情况，有效防止火势蔓延，为运维人员到达屋面争取时间，甚至迅速有效的安全灭火，而且，光伏屋面敷设灭火毯后，阳光被遮挡，光伏屋面的光伏组件输出端电压降低或消失，使得光伏屋面的直流设备均不带电，运维人员查看情况和灭火时无触电危险。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的分布式光伏电站屋面火灾处理系统的组成示意图；

图2为本实用新型实施例提供的分布式光伏电站屋面火灾处理系统的控制示意图；

图3为本实用新型实施例提供的分布式光伏电站屋面火灾处理系统的处理逻辑图；

图4为本实用新型实施例提供的分布式光伏电站屋面火灾处理系统的平面布置图；

图5为图4中分布式光伏电站屋面火灾处理系统的a-a剖面图；

图6为图4中分布式光伏电站屋面火灾处理系统的b-b剖面图；

图7为图5中分布式光伏电站屋面火灾处理系统的c-c剖面图。

其中：

1-动力小车模块、11-小车车厢、12-小车滚轮、13-电动机、14-红外传感器、15-固定杆、2-灭火毯防护箱模块、21-灭火毯、22-灭火毯防护壳体、23-灭火毯固定件、24-手摇柄、3-图像型火灾探测器模块、31-图像型火灾探测器、32-中央处理器、33-主机、34-显示屏、4-行车导轨模块、41-行车导轨、5-系统控制器、6-消防报警模块、61-声光报警器、7-储能模块、71-储能电池、72-充放电控制器、8-无线通讯模块、9-光伏屋面、10-光伏组件、101-动力小车、102-膨胀螺栓、103-女儿墙。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1至图7，其中，图1为本实用新型实施例提供的分布式光伏电站屋面火灾处理系统的组成示意图，图2为本实用新型实施例提供的分布式光伏电站屋面火灾处理系统的控制示意图，图3为本实用新型实施例提供的分布式光伏电站屋面火灾处理系统的处理逻辑图，图4为本实用新型实施例提供的分布式光伏电站屋面火灾处理系统的平面布置图，图5为图4中分布式光伏电站屋面火灾处理系统的a-a剖面图，图6为图4中分布式光伏电站屋面火灾处理系统的b-b剖面图，图7为图5中分布式光伏电站屋面火灾处理系统的c-c剖面图。

在第一种具体的实施方式中，本实用新型提供的分布式光伏电站屋面火灾处理系统包括：图像型火灾探测器模块3、消防报警模块6、灭火毯防护箱模块2、动力小车模块1和系统控制器5，系统控制器5分别与图像型火灾探测器模块3、消防报警模块6和动力小车模块1相连，动力小车模块1与灭火毯防护箱模块2配合使用。其中，图像型火灾探测器模块3包括图像型火灾探测器31，图像型火灾探测器31用以监测光伏屋面9的火灾情况；消防报警模块6包括声光报警器61，声光报警器61用以当出现火灾时报警；灭火毯防护箱模块2包括灭火毯21，灭火毯21用以当出现火灾时敷设于光伏屋面9；动力小车模块1包括动力小车101，动力小车101用以拉动灭火毯21进行敷设。

该分布式光伏电站屋面火灾处理系统，通过图像型火灾探测器模块3的图像型火灾探测器31监测光伏屋面9的火灾情况，当图像型火灾探测器模块3监测到火灾情况时、系统控制器5同时控制消防报警模块6和动力小车模块1进行两种过程的消防措施，两种过程不分先后。其中，在第一种过程中，消防报警模块6的声光报警器61报警，从而实现该分布式光伏电站屋面火灾处理系统的报警通知；在第二种过程中，动力小车模块1与灭火毯防护箱模块2配合使用，动力小车模块1的动力小车101直接拉动灭火毯防护箱模块2的灭火毯21，在光伏屋面9表面运动的动力小车101将灭火毯21铺展，铺展后的灭火毯21敷设于光伏屋面9表面，从而实现该分布式光伏电站屋面火灾处理系统的覆盖灭火。

该分布式光伏电站屋面火灾处理系统尤其适用于光伏发电系统的火灾问题，特别是与建筑结合的分布式屋顶光伏发电系统的火灾。光伏电站中的火灾事故80％以上是由直流侧故障引起，特别是组件热斑、直流拉弧；在屋顶电站，因为整个电站的组件成百上千块，接头也有成百上千个，任何一个接头接触不良，都有可能造成直流电弧，一有电弧就会引起火灾，这也正成为光伏电站安全“痛点”。而该分布式光伏电站屋面火灾处理系统尤其适用于分布式光伏电站屋面，图像型火灾探测器模块3的图像型火灾探测器31区别于传统的火灾监控系统使用的温度、烟雾传感器，能够准确及时的感应光伏屋面9的火灾情况，并可进一步扩展，及时在后台报警通知运维人员，并且运维人员可通过视频查看火势情况；同时，动力小车101拉动灭火毯21敷设光伏屋面9的灭火方式，能够覆盖火源并阻隔空气，有效防止火势蔓延，为运维人员到达屋面争取时间，甚至迅速有效的安全灭火，光伏屋面9上具有光伏组件10，不仅可引燃还存在放电危险，而光伏屋面9敷设灭火毯21后，阳光被遮挡，光伏组件10输出端电压降低或消失，光伏屋面9的直流设备均为不带电，运维人员上光伏屋面9查看情况和灭火时无触电危险。

在本实施例中，动力小车101具有小车车厢11，小车车厢11的底部设有小车滚轮12，动力小车101位于光伏屋面9表面且可运动，灭火毯21一侧固定于光伏屋面9，另一侧可与动力小车101固定，使得动力小车101带动灭火毯21运动并拉开灭火毯21；在此基础上，可根据光伏屋面9的面积和宽度，设置不同尺寸的灭火毯21，当灭火毯21的面积较大时，还可设置多组动力小车101同时进行灭火毯21的铺展工作。其中，动力小车101可采用自身具备动力如电源和电动机13的形式，电源驱动电动机13，电动机13带动小车滚轮12滚动，也可采用自身不具备动力如有电动机13无电源的形式，同应属于本实施例的说明范围。

在动力小车模块1的动力小车101自身不具备动力的实施例中，该分布式光伏电站屋面火灾处理系统还包括储能模块7，储能模块7提供驱动动力小车101的能源，动力小车模块1通过储能模块7与系统控制器5相连，也即储能模块7分别与系统控制器5和动力小车模块1相连，储能模块7包括相连的储能电池71和充放电控制器72，其中，充放电控制器72与系统控制器5相连，储能电池71与电动机13相连。在系统控制器5接收到火灾发生的信号时，系统控制器5向储能模块7发送指令，使得充放电控制器72控制储能电池71放电，电动机13得电启动带动小车滚轮12滚动，让动力小车101自动开始铺设灭火毯21。

除此以外，为了限制动力小车101的运动路径以提供更准确和稳定的灭火毯21铺设，该分布式光伏电站屋面火灾处理系统还包括行车导轨模块4，行车导轨模块4包括行车导轨41，行车导轨41分布在光伏屋面9的光伏组件10两侧的走道上，用来引导或限制动力小车101沿轨滑动的行进路径，保证动力小车101沿轨运动如直线运动等，避免动力小车101运动过程中的偏移。

除此以外，为了保障灭火毯21的安全存放，灭火毯防护箱模块2还包括灭火毯防护壳体22、灭火毯固定件23和手摇柄24，灭火毯21和灭火毯固定件23位于灭火毯防护壳体22内，手摇柄24位于灭火毯防护壳体22外，手摇柄24与灭火毯固定件23固定连接，手摇柄24可带动灭火毯固定件23转动，灭火毯21第一侧卷绕于灭火毯固定件23，第二侧与动力小车101固定。当动力小车101完成灭火毯21的铺设后，解除火灾警报，运维人员可通过手摇柄24将灭火毯21卷绕收回，同时将动力小车101复位。

更具体的，灭火毯防护箱模块2设置于女儿墙103，其中，灭火毯防护壳体22通过膨胀螺栓102与女儿墙103固定连接，灭火毯防护箱模块2可根据光伏屋面9的光伏组件10的高度调节在女儿墙103上固定的高度。

除此以外，为了适应灭火毯21的宽度尺寸以提供更全面的铺展效果，动力小车模块1还包括固定杆15，固定杆15与动力小车101固定连接，固定杆15固定连接于小车车厢11的两侧，灭火毯21第二侧与固定杆15采用如结构胶等粘接的方式固定连接，固定杆15的长度大于等于灭火毯21的宽度，使得动力小车101运动时，固定杆15能够全面的拉开灭火毯21进行对光伏屋面9的敷设。

在此基础上，动力小车101的数量至少为两个，固定杆15的数量至少为一个，动力小车101设于固定杆15的端部。当动力小车101为两个，固定杆15为一个时，两个动力小车101位于固定杆15的两端，灭火毯21的第二侧固定连接于固定杆15，两个动力小车101同时运动并拉开灭火毯21。当动力小车101为三个，固定杆15为两个时，一个动力小车101的两侧分别固定连接于两个固定杆15的内端，另外两个动力小车101的内侧分别对应固定连接于两个固定杆15的外端，此时两个固定杆15可分别与两个灭火毯21的第二侧固定连接，可同步进行两个灭火毯21的拉开；更进一步的，还可设置更多数量的动力小车101和固定杆15，以起到更多数量的灭火毯21的拉开，以满足不同尺寸的光伏屋面9和光伏组件10，这里不再一一赘述。

更进一步的，动力小车模块1还包括红外传感器14，红外传感器14设于动力小车101，红外传感器14与系统控制器5相连，以实现动力小车101进行敷设时遇障的感应检测。在本实施例中，不仅在灭火毯防护箱模块2一侧、也即动力小车101的起点一侧设置女儿墙103，还在动力小车101的终点一侧设置女儿墙103，当动力小车101铺设完成，也就意味着动力小车101运行到光伏屋面9另一侧的女儿墙103时，动力小车101前部的红外传感器14会感应到作为障碍物的女儿墙103的存在，给系统控制器5发送信号，使储能模块7停止放电，使动力小车101停止运行。

除此以外，动力小车模块1和灭火毯防护箱模块2的外部采用防火材料制成。动力小车模块1的外壳如小车车厢11等采用室外防护等级的防火材料，使动力小车模块1在室外环境能正常运行，同时火灾发生时不影响本身的正常运作；灭火毯防护箱模块2的外壳如灭火毯防护壳体22采用室外防护等级的防火材料，用以保护内部的灭火毯21。

更进一步的，图像型火灾探测器模块3还包括中央处理器32、主机33和显示屏34，图像型火灾探测器31与中央处理器32相连，中央处理器32与主机33相连，主机33与显示屏34相连。图像型火灾探测器模块3对光伏屋面9的火灾情况进行监测，当出现火灾情况时，设置于光伏屋面9的图像型火灾探测器31将发生火灾的信号传输给系统控制器5，同时将画面视频信息通过中央处理器32进行采集处理，上传至后台的主机33，在显示屏34显示实时的火灾情况。

除此以外，该分布式光伏电站屋面火灾处理系统还包括无线通讯模块8，无线通讯模块8用以实现图像型火灾探测器模块3、消防报警模块6、动力小车模块1和系统控制器5的通讯均为无线通讯。其中，图像型火灾探测器31、动力小车模块1、系统控制器5、消防报警模块6及后台的通讯均通过无线通讯实现。

在本实施例中，该分布式光伏电站屋面火灾处理系统共由八个模块组成，包含动力小车模块1、灭火毯防护箱模块2、图像型火灾探测器模块3、行车导轨模块4、系统控制器5、消防报警模块6、储能模块7和无线通讯模块8。

除此以外，图像型火灾探测器31的数量可根据光伏屋面9的尺寸大小进行合理的配置，图像型火灾探测器31还可根据实际需要设置在光伏屋面9的不同位置如边角处以便更全面的感应监测；小车车厢11和固定杆15的高度可根据光伏屋面9的光伏组件10的高度进行合理的调节；在使用时，将光伏电站站用电电源拉至光伏屋面9上，在光伏屋面9上安装电源插座，在平常电站正常运行时，储能模块7可通过此电源插座进行充电，当充满时，充放电控制器72则控制停止充电。

在本实施例中，模块可集成于动力小车101内，系统控制器5、储能模块7、无线通讯模块8和电动机13设于小车车厢11中，灭火毯防护箱模块2、图像型火灾探测器模块3和行车导轨模块4设于光伏屋面9，因为模块和后台间的无线通讯，消防报警模块6可设于光伏屋面9和运维人员所处后台的控制室，中央处理器32、主机33和显示屏34同理可设于后台的控制室，及时在后台报警通知运维人员，并且运维人员可通过视频查看火势情况。其中，动力小车101采用耐火材料，采用储能模块7供电和无线通讯模块8进行通讯，保障在火灾发生时模块不会因为外部线缆被烧坏而不能正常运作。

其中，系统控制器5主要是完成整个系统的信息接收、处理、分析和控制，系统控制器5不限编程语言，如plc、c语言、c++等均可实现。在处理逻辑中：开始，执行步骤s1；在步骤s1中，图像型火灾探测器31监测光伏屋面9，执行步骤s2；在步骤s2中，判断光伏屋面9的火灾情况，若没有发生火灾则返回执行步骤s1，若发生火灾则执行步骤s3；在步骤s3中，系统控制器5接收并处理信息，执行步骤s41和步骤s42；在步骤s41中，消防报警模块6报警；在步骤s42中，储能模块7放电，动力小车101启动，灭火毯21敷设，执行步骤s5；在步骤s5中，判断动力小车101前方障碍情况，若没有障碍，则返回执行步骤s42，若有障碍，则执行步骤s6；在步骤s6中，系统控制器5接收并处理信息，执行步骤s7；在步骤s7中，储能模块7停止放电，动力小车101停止，灭火毯21敷设完成。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本实用新型所提供的分布式光伏电站屋面火灾处理系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

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