[发明专利]一种储能电站早期预警系统

说明书

本发明公开了一种储能电站早期预警系统，包括：传感器节点、数据采集盒、边缘计算主机、消防主机和热成像仪；通过所述传感器节点监测氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷及挥发性有机气体的浓度变化，并监测气体的温湿度；通过所述数据采集盒汇总所述传感器节点的数据，并进行扩展，将数据上传至所述边缘计算主机；通过所述热成像仪检测电池机柜的温度，并将温度变化发送至所述边缘计算主机；通过所述边缘计算主机根据不同的地址访问每个采集盒收集的传感器节点的数据并采集所述热成像仪的温度变化；通过所述消防主机接收所述边缘计算主机的判断结果；更有利于在电池发生热失控之前，能够尽早及时发现并定位到相应的锂电池机柜并通知消防主机。

技术领域

本发明涉及电化学储能电站技术领域，具体为一种储能电站早期预警系统。

背景技术

随着技术的发展，锂电池储能在发电侧、用户侧、电网侧等主要储能领域均有很强的竞争力，然而现有电池储能舱内设有可燃气体传感器、烟雾传感器，通常安装于储能舱的顶端，每种传感器安装1-2个。当烟雾传感器监测到烟雾时通常已经发生较严重的事故，通常不用于早期预警。锂电池出现异常的初期，1-2个安装于顶部的可燃气体传感器不能定位到相应的电池机柜，另外此类传感器通常上传所测得的气体的绝对浓度，一般采用金属氧化物半导体材料制成，测量时受环境影响较大，输出线形不稳定，算法也相对简单，设定一个阈值，高于阈值则报警，由于输出不稳定，一般将阈值设置较高，不能及时监测并上报。

所以，人们需要一种储能电站早期预警系统来解决上述问题，在电池储能舱内，在电池发生热失控之前，能够尽早及时发现并定位到相应的锂电池机柜并通知消防主机，由消防主机采取一定的措施避免或者减少灾害的发生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种储能电站早期预警系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种储能电站早期预警系统，所述系统包括：传感器节点、数据采集盒、边缘计算主机、消防主机和热成像仪；

通过所述传感器节点监测氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷及挥发性有机气体的浓度变化，并监测气体的温湿度；

通过所述数据采集盒汇总所述传感器节点的数据，并进行扩展，将汇总的数据上传至所述边缘计算主机；

通过所述热成像仪检测电池机柜的温度，并将温度变化发送至所述边缘计算主机；

通过所述边缘计算主机根据不同的地址访问每个所述数据采集盒收集的传感器节点的数据并采集所述热成像仪的温度变化；

通过所述消防主机接收所述边缘计算主机的判断结果。

进一步的，所述传感器节点包括MEMS气体传感器、二氧化碳传感器和温湿度传感器；所述MEMS气体传感器用于监测氢气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷及挥发性有机气体；所述二氧化碳传感器利用光声原理对二氧化碳浓度进行监测；所述温湿度传感器用于监测气体的温湿度，同时将温湿度传输给所述MEMS气体传感器和所述二氧化碳传感器，对两种传感器进行温湿度补偿；

所述MEMS气体传感器包括多个悬臂梁结构，每个悬臂梁上有加热电阻，在加热电阻上覆盖绝缘层，在绝缘层之上有叉齿电极，在叉齿电极上涂覆金属氧化物敏感层，每个悬臂梁上的敏感层材料或掺杂都不同，敏感层材料主体主要有二氧化锡、三氧化钨，掺杂元素主要有铂、钯金、银等，不同的敏感层材料或掺杂不同的敏感层对氢气、一氧化碳、甲烷、及挥发性有机气体的灵敏度不同，即叉齿电极之间的电阻不同，加热电阻加热到不同的温度，灵敏度也不同；比如每个悬臂梁可以设定2个工作温度，4个悬臂梁一共有8个相应的电阻值，8个电阻值只要其中有一个随时间发生较大变化，就表明有某种还原性气体出现，也就是多个敏感层组分和多个温度配合，能够检测范围较广的还原性气体。