[發明專利]一種儲能電站早期預警系統

在審

• 申請號: 202210946278.2
• 申請日: 2022-08-08
• 公開（公告）號: CN115127622A
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發明（設計）人: 谷永先;徐帆;張一鳴
• 申請（專利權）人: 無錫永先智能科技有限公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 南京明杰知識產權代理事務所(普通合伙) 32464
• 代理人: 張文杰

1.一種儲能電站早期預警系統，其特征在于：所述系統包括：傳感器節點、數據采集盒、邊緣計算主機、消防主機和熱成像儀；

通過所述傳感器節點監測氫氣、一氧化碳、二氧化碳、甲烷及揮發性有機氣體的濃度變化，并監測氣體的溫濕度；

通過所述數據采集盒匯總所述傳感器節點的數據，并進行擴展，將匯總的數據上傳至所述邊緣計算主機；

通過所述熱成像儀檢測電池機柜的溫度，并將溫度變化發送至所述邊緣計算主機；

通過所述邊緣計算主機根據不同的地址訪問每個所述數據采集盒收集的傳感器節點的數據并采集所述熱成像儀的溫度變化；

通過所述消防主機接收所述邊緣計算主機的判斷結果。

2.根據權利要求1所述的一種儲能電站早期預警系統，其特征在于：所述傳感器節點包括MEMS氣體傳感器、二氧化碳傳感器和溫濕度傳感器；所述MEMS氣體傳感器用于監測氫氣、一氧化碳、二氧化碳、甲烷及揮發性有機氣體；所述二氧化碳傳感器利用光聲原理對二氧化碳濃度進行監測；所述溫濕度傳感器用于監測氣體的溫濕度，同時將溫濕度傳輸給所述MEMS氣體傳感器和所述二氧化碳傳感器，對兩種傳感器進行溫濕度補償。

3.根據權利要求1所述的一種儲能電站早期預警系統，其特征在于：所述傳感器節點部署在電池機柜氣流的下游，其感測面一般平行于氣流的方向，通過氣體擴散的方式進入傳感器的內部，同時，在儲能倉前后設置參照傳感器節點，用于與安裝在電池機柜的所述傳感器節點進行對比，所述參照傳感器節點與安裝在每個電池機架的傳感器節點相同。

4.根據權利要求1所述的一種儲能電站早期預警系統，其特征在于：所述數據采集盒采用多路485或CAN總線接口與所述傳感器節點進行通信，同時所述數據采集盒通過485或CAN總線進行擴展；每一個所述數據采集盒都具有一個撥碼開關，通過所述撥碼開關可以設置數據采集盒的地址。

5.根據權利要求1所述的一種儲能電站早期預警系統，其特征在于：所述熱成像儀利用紅外探測器和光學成像物鏡將被測目標的紅外輻射能量分布圖形反映到紅外探測器的光敏元件上：

首先利用斯蒂芬-玻爾茲曼定律得到熱成像儀的輻射照度E_λ：

E_λ＝A₀d^-2[τ_aλε_λL_bλ(T₀)+τ_aλ(1-a_λ)L_bλ(T_u)+ε_aλL_bλ(T_a)]

其中，A₀d^-2為一個常量，A₀表示熱成像儀最小空間張角所對應的目標可視面積，d為所測電池機柜到熱成像儀的距離，τ_aλ為大氣的光譜透射率，ε_λ為表面發射率，L_bλ(T)表示溫度為T的電池的輻射功率，T₀為電池機柜表面溫度，T_u為環境溫度，T_a為大氣溫度，a_λ表示表面吸收率；

接著熱成像儀將接收到的輻射能量轉換為電信號，再經過放大、整形、模數轉換后成為數字信號，在顯示器上通過圖像顯示出來，從而獲得紅外熱像圖，這種熱像圖與物體表面的熱分布場相對應，用于檢測電池機柜的溫度變化，若熱圖像分布差距大，說明其溫差大，則存在熱失控的可能，從而預防傳感器因檢測不靈敏導致結果出現誤差的問題。