[發明專利]一種檢測氫氣泄露的報警系統及方法

在審

• 申請號: 202010549697.3
• 申請日: 2020-06-16
• 公開（公告）號: CN111915850A
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 徐占伯;吳江;劉晉輝;劉坤;管曉宏
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G08B21/16
• 分類號: G08B21/16;G01M3/26;G01M3/20;G01K13/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 姚詠華

1.一種檢測氫氣泄露的報警系統，其特征在于，包括：

制氫設備，用于制備氫氣；

氫氣壓縮設備，用于將制氫設備所制備氫氣壓縮存儲于高壓儲氫設備中；

高壓儲氫設備，用于存儲氫氣壓縮設備壓縮后的氫氣，在用氫設備需要用氫時向用氫設備輸送氫氣；

用氫設備，用于使用氫氣；

氫氣安全檢測設備，用于檢測氫氣泄露情況，并發檢測信息傳輸給信息處理與報警裝置；

信息處理與報警裝置，用于對檢測信息進行處理，判斷是否進行報警。

2.根據權利要求1所述的一種檢測氫氣泄露的報警系統，其特征在于，制氫設備為光伏電解水制氫設備、風電電解水制氫設備、天然氣重整制氫設備、石化資源制氫設備、化工原料制氫設備、生物質制氫設備、光化學制氫設備的一種或多種組合。

3.根據權利要求1所述的一種檢測氫氣泄露的報警系統，其特征在于，氫氣壓縮設備為活塞式壓縮機、膜式壓縮機、回轉式壓縮機、螺旋式壓縮機、渦輪式壓縮機的一種或多種組合。

4.根據權利要求1所述的一種檢測氫氣泄露的報警系統，其特征在于，高壓儲氫設備為高壓儲氫罐或高壓儲氫氣瓶。

5.根據權利要求1所述的一種檢測氫氣泄露的報警系統，其特征在于，用氫設備為燃料電池、氫氣內燃機的一種或組合。

6.根據權利要求1所述的一種檢測氫氣泄露的報警系統，其特征在于，制氫設備、氫氣壓縮設備、高壓儲氫設備和用氫設備設置于同一設備間中。

7.根據權利要求6所述的一種檢測氫氣泄露的報警系統，其特征在于，制氫設備、氫氣壓縮設備、高壓儲氫設備和用氫設備之間依次通過第一管路、第二管路、和第三管路串聯；

氫氣安全檢測設備，包括：第一流量傳感器、第二流量傳感器、第三流量傳感器、氫氣濃度傳感器、溫度傳感器和壓力傳感器，；

第一流量傳感器、第二流量傳感器、第三流量傳感器分別安裝于第一管路、第二管路、第三管路中；第一流量傳感器、第二流量傳感器、第三流量傳感器能夠將設定時長內的氫氣流量均值轉換為模擬電壓信號輸送至信息處理與報警裝置；

氫氣濃度傳感器安裝于設備間天花板，用于對在氫氣制備、壓縮、存儲、使用全流程中檢測氫氣泄露濃度，并可將檢測到的氫氣泄露濃度轉化為模擬電壓信號實時輸送至信息處理與報警裝置；

溫度傳感器與壓力傳感器，分別用于測量高壓儲氫設備的溫度與壓力，并將其轉化為模擬電壓信號實時輸送至信息處理與報警裝置。

8.根據權利要求7所述的一種檢測氫氣泄露的報警系統，其特征在于，信息處理與報警裝置，包括有微處理器和自動報警器；

微處理器獲取第一流量傳感器、第二流量傳感器、第三流量傳感器、氫氣濃度傳感器、溫度傳感器與壓力傳感器的輸出信號，并進行數據處理，輸出信號超過對應設定閾值時，控制自動報警器發出報警信號。

9.一種檢測氫氣泄露的報警方法，其特征在于，基于權利要求8所述的一種檢測氫氣泄露的報警系統，包括：

當微處理器收集到氫氣濃度傳感器所報氫氣泄露濃度大于設定閾值并持續時間超過3秒后，微處理器向自動報警器發送報警指令，自動報警器中的蜂鳴裝置啟動并且向外發送報警指令；

當制氫設備、氫氣壓縮設備、高壓儲氫設備和用氫設備均處于關閉狀態時，若微處理器收集到第一流量傳感器、第二流量傳感器、第三流量傳感器所報氫氣通量大于設定閾值時，則認為存在氫氣泄露，微處理器向自動報警器發送指令，自動報警器中的蜂鳴裝置啟動并且向外發送報警指令；

當制氫設備、氫氣壓縮設備、高壓儲氫設備處于開啟狀態，用氫設備處于關閉狀態時，若微處理器收集到第三流量傳感器所報氫氣通量大于設定閾值時，微處理器向自動報警器發送指令，自動報警器中的蜂鳴裝置啟動并且向外發送報警指令；

當制氫設備、氫氣壓縮設備處于關閉狀態，高壓儲氫設備、用氫設備處于開啟狀態時，若微處理器收集到第一流量傳感器、第二流量傳感器所報氫氣通量大于設定閾值時，微處理器向自動報警器發送指令，自動報警器中的蜂鳴裝置啟動并且向外發送報警指令；

當微處理器收集到溫度傳感器所報高壓儲氫設備溫度大于設定的閾值，微處理器向自動報警器發送報警指令，自動報警器中的蜂鳴裝置啟動并且向外發送報警指令；

當微處理器收集到壓力傳感器所報高壓儲氫設備壓強大于設定的閾值，微處理器向自動報警器發送報警指令，自動報警器中的蜂鳴裝置啟動并且向外發送報警指令。