[發(fā)明專利]一種儲能電站早期預警系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210946278.2
• 申請日: 2022-08-08
• 公開（公告）號: CN115127622A
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 谷永先;徐帆;張一鳴
• 申請（專利權(quán)）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(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32464
• 代理人: 張文杰

本發(fā)明公開了一種儲能電站早期預警系統(tǒng)，包括：傳感器節(jié)點、數(shù)據(jù)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(jié)點監(jiān)測氫氣、一氧化碳、二氧化碳、甲烷及揮發(fā)性有機氣體的濃度變化，并監(jiān)測氣體的溫濕度；通過所述數(shù)據(jù)采集盒匯總所述傳感器節(jié)點的數(shù)據(jù)，并進行擴展，將數(shù)據(jù)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(fā)送至所述邊緣計算主機；通過所述邊緣計算主機根據(jù)不同的地址訪問每個采集盒收集的傳感器節(jié)點的數(shù)據(jù)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(jié)果；更有利于在電池發(fā)生熱失控之前，能夠盡早及時發(fā)現(xiàn)并定位到相應(yīng)的鋰電池機柜并通知消防主機。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電化學儲能電站技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種儲能電站早期預警系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著技術(shù)的發(fā)展，鋰電池儲能在發(fā)電側(cè)、用戶側(cè)、電網(wǎng)側(cè)等主要儲能領(lǐng)域均有很強的競爭力，然而現(xiàn)有電池儲能艙內(nèi)設(shè)有可燃氣體傳感器、煙霧傳感器，通常安裝于儲能艙的頂端，每種傳感器安裝1-2個。當煙霧傳感器監(jiān)測到煙霧時通常已經(jīng)發(fā)生較嚴重的事故，通常不用于早期預警。鋰電池出現(xiàn)異常的初期，1-2個安裝于頂部的可燃氣體傳感器不能定位到相應(yīng)的電池機柜，另外此類傳感器通常上傳所測得的氣體的絕對濃度，一般采用金屬氧化物半導體材料制成，測量時受環(huán)境影響較大，輸出線形不穩(wěn)定，算法也相對簡單，設(shè)定一個閾值，高于閾值則報警，由于輸出不穩(wěn)定，一般將閾值設(shè)置較高，不能及時監(jiān)測并上報。

所以，人們需要一種儲能電站早期預警系統(tǒng)來解決上述問題，在電池儲能艙內(nèi)，在電池發(fā)生熱失控之前，能夠盡早及時發(fā)現(xiàn)并定位到相應(yīng)的鋰電池機柜并通知消防主機，由消防主機采取一定的措施避免或者減少災害的發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種儲能電站早期預警系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種儲能電站早期預警系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：傳感器節(jié)點、數(shù)據(jù)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(jié)點監(jiān)測氫氣、一氧化碳、二氧化碳、甲烷及揮發(fā)性有機氣體的濃度變化，并監(jiān)測氣體的溫濕度；

通過所述數(shù)據(jù)采集盒匯總所述傳感器節(jié)點的數(shù)據(jù)，并進行擴展，將匯總的數(shù)據(jù)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(fā)送至所述邊緣計算主機；

通過所述邊緣計算主機根據(jù)不同的地址訪問每個所述數(shù)據(jù)采集盒收集的傳感器節(jié)點的數(shù)據(jù)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(jié)果。

進一步的，所述傳感器節(jié)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(jiān)測氫氣、一氧化碳、二氧化碳、甲烷及揮發(fā)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(jiān)測；所述溫濕度傳感器用于監(jiān)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；

所述MEMS氣體傳感器包括多個懸臂梁結(jié)構(gòu)，每個懸臂梁上有加熱電阻，在加熱電阻上覆蓋絕緣層，在絕緣層之上有叉齒電極，在叉齒電極上涂覆金屬氧化物敏感層，每個懸臂梁上的敏感層材料或摻雜都不同，敏感層材料主體主要有二氧化錫、三氧化鎢，摻雜元素主要有鉑、鈀金、銀等，不同的敏感層材料或摻雜不同的敏感層對氫氣、一氧化碳、甲烷、及揮發(fā)性有機氣體的靈敏度不同，即叉齒電極之間的電阻不同，加熱電阻加熱到不同的溫度，靈敏度也不同；比如每個懸臂梁可以設(shè)定2個工作溫度，4個懸臂梁一共有8個相應(yīng)的電阻值，8個電阻值只要其中有一個隨時間發(fā)生較大變化，就表明有某種還原性氣體出現(xiàn)，也就是多個敏感層組分和多個溫度配合，能夠檢測范圍較廣的還原性氣體。