具有火灾预警、报警与视频联动报警功能的汇流箱

1.一种具有火灾预警、报警与视频联动报警功能的汇流箱，其特征在于：所述的汇流箱包括光伏组串汇流单元（B）、逻辑监控单元（C）和感温电缆（F）；所述的光伏组串汇流单元（B）、逻辑监控单元（C）、逻辑监控单元位于汇流箱内，所述的感温电缆（F）随其所贴附的光伏组串及其光伏组串输出电力电缆、光伏组串汇流单元（B）分别布置在汇流箱的外部和内部；所述的逻辑监控单元（C）由逻辑监控模块组成，该模块含有I/O接口；所述的I/O接口的输入端与感温电缆（F）连接，以监测感温电缆状态，I/O接口的输出端分别控制LED灯光显示（D）、汇流输出的开、断，以及视频联动（S）信号控制视频服务器报警。
2.按照权利要求1所述的汇流箱，其特征在于：n根所述的感温电缆（F）贴附于光伏组串(1～n)的表面，以及光伏组串输出电力电缆的表面；n根所述的感温电缆（F）的一端与所述的逻辑监控单元（C）的I/O接口的输入端连接，n≥1。
3.按照权利要求1所述的汇流箱，其特征在于：一根所述的感温电缆（G）贴附在汇流箱内的所述光伏组串汇流单元的汇流接线端子、避雷器、隔离开关或断路器、熔丝座，以及汇流箱内的汇流母排的表面，感温电缆（G）的一端连接到逻辑监控单元（C）的I/O接口的输入端。

具有火灾预警、报警与视频联动报警功能的汇流箱\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及一种太阳能光伏发电系统的汇流箱，特别涉及一种具有火灾预警、报警与视频联动报警功能汇流箱。\n背景技术\n[0002] 近年来随着国内光伏发电快速升温，目前国内光伏发电总装机容量已达到7GW，同时伴随着光伏发电火灾事故频发，尤其建筑光伏发电火灾可能造成人身、财产巨大损失。如最近的位于德国慕尼黑某光伏发电站光伏组串发生火灾，燃烧现场惨不忍睹。而国内光伏发电站光伏组串着火事件更是屡屡发生，经统计结果，多发生于组件和汇流箱。\n[0003] 到目前为止，国内、外只有少数业主采用视频监控由人值守和专业火灾报警方式。\n对大面积光伏组串视频监控不能做到早发现及时处理；而专业火灾报警可做到早发现及时报警，但投入成本很高，且很少有应用。\n[0004] 太阳能光伏发电系统的汇流箱主要实现多路组件电流汇流功能，在应用上分为智能型和非智能型两种。智能型汇流箱是在非智能型汇流箱中增加了监测单元，可对汇流箱每个通道进行电流、电源等电气参数监测，并通过通讯接口实时上传数据信息。\n实用新型内容\n[0005] 本实用新型的目的是克服现有技术专业火灾报警成本高，人工视频监控不及时的不足，提出一种具有火灾预警、报警与视频联动报警功能汇流箱。\n[0006] 汇流箱是太阳能光伏发电站的部件之一。由若干个电池组件串联组成的光伏组串通过输出电力电缆与汇流箱内的光伏组串汇流单元连接。为了提高发电功率，须安装大量的光伏组串，依据现场情况可多组光伏组串输出连接到同一汇流箱内，经所述的光伏组串汇流单元将多路电流汇入后输出到开关柜，开关柜再将多组汇流箱的输出电流再次汇流，输入逆变器。\n[0007] 所述光伏组串汇流单元主要由汇流接线端子、熔丝、电流传感器、避雷器及隔离开关或直流断路器组成。分别实现多组光伏组串输出电力电缆的正端和负端与对应汇流接线端子连接，每个汇流接线端子对应连接一根熔丝，经过熔丝过流保护后汇流，再经避雷器保护由直流断路器输出。\n[0008] 本实用新型在现有的太阳能光伏发电系统汇流箱中增加逻辑监控单元，在所述的逻辑监控单元中扩展一个输入、输出I/O接口，通过此I/O接口中的输入接口与感温电缆的一端连接，监测感温电缆状态。本实用新型不仅保留了原有汇流箱的功能，又可达到火灾预警、报警与视频联动，通过视频监控终端快速定位的目的。同时，本实用新型所扩展的I/O接口输出汇流输出开、断信号，控制汇流箱输出与总母线的开、断，而所扩展的I/O接口输出视频联动信号，控制视频服务器报警，在视频监控终端快速切换报警画面。本实用新型与专业火灾报警装置相比成本大大降低，并可以克服人工视频监控不及时的不足。\n[0009] 本实用新型采用以下技术方案：\n[0010] 本实用新型的汇流箱包括光伏组串汇流单元、逻辑监控单元和感温电缆。所述的光伏组串汇流单元、逻辑监控单元位于汇流箱内，所述的感温电缆随其所贴附的光伏组串及其光伏组串输出电力电缆、光伏组串汇流单元分别布置在汇流箱的外部和内部。所述的逻辑监控单元主要由逻辑监控模块组成，该逻辑监控模块含有I/O接口。所述的I/O接口的输入端与感温电缆连接，以监测感温电缆状态；I/O接口的输出端分别控制LED灯光显示、汇流输出的开、断，以及视频联动。\n[0011] 感温电缆由两根绞线与包裹在绞线外层的热敏材料绝缘护套组成，对沿着其安装长度范围内任意一点的温度变化进行探测。当感温电缆局部环境温度升高到一定值时，感温电缆绝缘护套的热敏材料电阻率下降，利用此原理进行火灾监测及报警。本实用新型所述的感温电缆紧密贴附于光伏组串表面，并贴附于光伏组串输出电力电缆，与汇流箱内逻辑监控单元的I/O接口的输入端对应连接，由逻辑监控单元实时监测。每个光伏组串表面贴有一根感温电缆，多个光伏组串表面贴有多根感温电缆，多根感温电缆的一端接入逻辑监控单元I/O接口的输入端。\n[0012] 同理，汇流箱内的汇流接线端子、避雷器、隔离开关或断路器、熔丝座、汇流母排等关键监测点由一根感温电缆同时贴附与上述各个部件表面，感温电缆的一端对应连接到逻辑监控单元的I/O接口的输入端，由逻辑监控单元实时监测。\n[0013] 当光伏组串、光伏组串输出电缆和汇流箱内某一部分温度升高到一定值时，贴附于此处表面的感温电缆电阻率降低，对应汇流箱逻辑监控单元I/O输入逻辑状态改变，逻辑监控模块分析判断发出报警信号，分别由逻辑监控单元的I/O接口输出LED灯光报警、视频联动信号输出，控制视频服务器报警输出及汇流输出开、断控制信号，对断路器进行控制。\n[0014] 电站视频监控管理终端接收到视频服务器报警信息，快速切换报警现场视频图像，具有视频跟踪功能摄像头可定位报警点，而固定式摄像头通过管理人员在图像查找汇流箱上LED闪烁显示确定报警位置，同时声光报警同步启动。\n[0015] 本实用新型实现了光伏组串汇流及火灾预警、报警与视频联动报警于一体全部功能，不仅保证原有功能又达到火灾预、报警的目的，实现具有火灾监测与视频联动报警功能的汇流箱。\n[0016] 本实用新型具有以下特点：\n[0017] ●增加硬件成本低；\n[0018] ●可实现警点快速定位，以及火灾的预警报警；\n[0019] ●带电操情况下，可将汇流箱的输出与断开公共母线断开；\n[0020] ●报警点可视化；\n[0021] ●安装方便。\n附图说明\n[0022] 图1本实用新型汇流箱与光伏电站系统之间连接关系框图；\n[0023] 图2具有火灾预警、报警与视频联动报警功能的汇流箱电气原理图。\n具体实施方式\n[0024] 以下结合附图和具体实施方式进一步说明本实用新型。\n[0025] 本实用新型包括光伏组串汇流单元B、逻辑监控单元C和感温电缆F。\n[0026] 如图1所示，光伏组串由若干个电池组件串联组成，本实用新型的实施例有串联的多个光伏组串1～n。多个光伏组串1～n均与汇流箱连接，光伏组串发出的电通过电力电缆送入汇流箱。\n[0027] 贴附于光伏组串1～n表面、并行贴附于光伏组串输出电力电缆的1～n根感温电缆F与所述的逻辑监控单元对应连接。\n[0028] 依据现场情况可多组光伏组串输出连接到同一汇流箱内，在汇流箱内实现电流汇流、感温电缆监测及控制信号输出。\n[0029] 经汇流箱汇流后的电流通过电力电缆送到开关柜，开关柜再将多组汇流箱的输出电流再次汇流，输入到逆变器。\n[0030] 而汇流箱内逻辑监控单元I/O输出视频联动信号与现场视频服务器连接，视频服务器与摄像头连接，视频服务器收到报警信号后，经通讯电缆将报警数据输出到电站视频监控管理终端，电站视频监控管理终端依据报警数据快速切换到故障现场视频画面。\n[0031] 图2为本实用新型汇流箱电气原理图，图中：A为分隔线，分隔线A的右侧为智汇流箱，分隔线A的左侧为光伏组串，B电流组件汇流单元，C逻辑监测单元，D LED汇流箱表面灯光报警指示，S视频联动输出信号，E光伏组串及光伏组串与汇流箱连接电缆，F感温电缆，G汇流箱内感温电缆，Q汇流输出开、断信号。\n[0032] 如图2所示，在多个光伏组串1～n表面均对应紧密贴附有n根感温电缆F，n根感温电缆F同时并行紧密贴附于光伏组串输出电力电缆1～n表面。n根感温电缆的一端与汇流箱内的逻辑监控单元I/O接口的输入端对应连接，n≥1。一根感温电缆G贴附在汇流箱内的所述光伏组串汇流单元的汇流接线端子、避雷器、熔丝座、隔离开关或断路器，以及汇流箱内的汇流母排的表面，感温电缆G的一端对应连接到逻辑监控单元的I/O接口的输入端，由逻辑监控单元实时监测。\n[0033] 光伏组串1～n的输出经光伏组串输出电力电缆接入汇流箱内光伏组串汇流单元B的光伏组串汇流接线端子，经过熔丝过流保护后汇流，再经直流断路器输出，实现光伏组串1～n的汇流输出功能。\n[0034] 逻辑监控单元C通过I/O接口的输入端对感温电缆F进行监测。逻辑监控单元C的I/O接口的输出端输出信号控制LED灯光报警，并输出开、断控制信号Q控制断路器的开断。逻辑监控单元C的I/O接口的输出视频联动信号S控制视频服务器报警，并由视频服务器向电站视频监控管理终端发出报警信号，视频终端快速将图像切换到报警现场画面。\n[0035] 本实用新型工作过程如下：\n[0036] 当光伏组串、光伏组串输出电缆和汇流箱内某一部分温度升高到一定值时，贴附于此处表面的感温电缆F的电阻率降低，与感温电缆连接的汇流箱逻辑监控单元I/O接口输入端的逻辑状态改变，逻辑监控单元的逻辑监控模块分析判断发出报警信号，分别由逻辑监控单元I/O接口的输出端输出LED灯光报警及汇流输出的开、断控制信号，对断路器进行控制。同时逻辑监控单元C的I/O接口的输出视频联动信号控制视频服务器报警，并由视频服务器向电站视频监控管理终端发出报警信号，视频终端快速将图像切换到报警现场画面，声光报警同步启动。\n[0037] 本实用新型可实现光伏组串汇流、火灾监测与视频联动报警功能的汇流箱于一体，不仅保留了原有汇流箱的功能，又可达到火灾预警、报警与视频联动报警，视频管理终端可视化快速定位的目的，实现具有火灾预警、报警与视频联动报警功能的汇流箱。