吸氣式熱解粒子火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)

極早期火災(zāi)微粒子與聯(lián)動(dòng)滅火系統(tǒng)

一、前言

2022年8月29日，工信部、財(cái)政部等五部門組織編制《加快電力裝備綠色低碳創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃》中提出：

“大幅提升電化學(xué)儲(chǔ)能裝備的可靠性，加快壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能裝備的研制，研發(fā)儲(chǔ)能電站消防安全多級(jí)保障技術(shù)和裝備。研發(fā)儲(chǔ)能電池及系統(tǒng)的在線檢測(cè)、狀態(tài)預(yù)測(cè)和極早期預(yù)警技術(shù)系統(tǒng)。”

二、行業(yè)需求

（1）電池本體熱失控預(yù)警：采用先進(jìn)的激光技術(shù)，采集納米微粒子和特征氣體探測(cè)技術(shù)，結(jié)合電池本體關(guān)鍵參數(shù)融合分析，通過AI算法，實(shí)現(xiàn)電池?zé)崾Э卦缙陬A(yù)警；

（2）隱患監(jiān)測(cè)：對(duì)設(shè)備、線纜的過熱或放電隱患、電池接頭等接觸不良而產(chǎn)生的納米粒子進(jìn)行靈敏探測(cè),保證電池外部設(shè)備及運(yùn)行環(huán)境的安全；

（3）主動(dòng)式在線監(jiān)測(cè)：采取主動(dòng)采樣的方式，比傳統(tǒng)點(diǎn)式響應(yīng)速度更快。

（4）環(huán)境溫度監(jiān)測(cè)：采集艙體內(nèi)環(huán)境溫度狀態(tài)，當(dāng)超設(shè)置溫度閥值時(shí)，結(jié)合粒子、氣體探測(cè)器，多維AI算法綜合研判，準(zhǔn)確發(fā)出告警信息。

（5）多級(jí)預(yù)警功能：五級(jí)告警輸出，分別是（示警、預(yù)警、巡警、火警1、火警2）。

（6）可擴(kuò)展多種氣體超限告警：一氧化碳、氫氣

（7）自診斷功能：監(jiān)測(cè)氣流/風(fēng)速狀態(tài)、傳感器故障告警功能

（8）防誤報(bào)：采用過濾器，防水霧、灰塵裝置。

（8）管道自清潔：管道自清潔裝置，定期或不定期清潔管道

三、主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

1. 探測(cè):探測(cè)器通過采樣方式獲取空氣中的氣體粒子。采樣方式可以是主動(dòng)式，主動(dòng)式是通過向空氣中吹入空氣流來獲取氣體粒子，被動(dòng)式則是通過空氣的自然流動(dòng)來獲取。探測(cè)器內(nèi)部通常裝有過濾器，以去除空氣中的塵埃和其他水霧雜質(zhì)，保證探測(cè)的準(zhǔn)確性。

2. 熱解:探測(cè)器內(nèi)部的熱解裝置將采集到的氣體加熱到高溫，使其發(fā)生熱解反應(yīng)，進(jìn)一步將氣體分解成更小的分子或原子。這一步的目的是為了更好地識(shí)別和檢測(cè)氣體中的熱解氣體粒子。

3. 多維AI算法研判分析:內(nèi)部的成分分析儀對(duì)熱解后的氣體進(jìn)行成分分析。通過激光光譜分析、色譜分析或質(zhì)譜分析、溫、濕度、氣體等傳感器，確定氣體中是否存在可燃性或有毒性氣體，以及其濃度。

4.預(yù)警與報(bào)警:根據(jù)成分分析的結(jié)果，探測(cè)器判斷是否達(dá)到預(yù)設(shè)的預(yù)警或報(bào)警條件。如果達(dá)到預(yù)警條件，探測(cè)器會(huì)發(fā)出聲光預(yù)警信號(hào)，提示可能存在火災(zāi)隱患;如果達(dá)到報(bào)警條件，探測(cè)器會(huì)發(fā)出火災(zāi)報(bào)警信號(hào)，并聯(lián)動(dòng)消防系統(tǒng)進(jìn)行滅火等應(yīng)急處置。

5、綜合研判分析：由于現(xiàn)階段的預(yù)制艙體結(jié)構(gòu)防護(hù)以及排風(fēng)性能的提高，傳統(tǒng)感溫感煙探測(cè)器，僅僅能在發(fā)生火災(zāi)后，發(fā)出告警信息。BMS和氣體探測(cè)在靈敏度和誤報(bào)率上受到局限，同時(shí)無法對(duì)外部電氣設(shè)備火災(zāi)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，因而儲(chǔ)能電站傳統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)以及告警設(shè)備均無法實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)整體有效在線監(jiān)測(cè)預(yù)警。

儲(chǔ)能電站主動(dòng)式安全在線監(jiān)測(cè)極早期預(yù)警系統(tǒng)，采用了主動(dòng)探測(cè)的采樣方式，結(jié)合隱患早期微粒子探測(cè)技術(shù)與氣體監(jiān)測(cè)、環(huán)境溫度通過AI算法研判分析，能夠同時(shí)預(yù)警外部電氣與內(nèi)部電池隱患，極大保障儲(chǔ)能電站安全運(yùn)行，有效避免儲(chǔ)能熱隱患事故的發(fā)生。

四、產(chǎn)品介紹

● 技術(shù)先進(jìn)：采用光學(xué)云霧技術(shù)可以探測(cè)納米級(jí)的熱解粒子，拋棄傳統(tǒng)的遮光率技術(shù)。

●非接觸：主動(dòng)式空氣吸氣采樣技術(shù)。

●無盲區(qū)：可實(shí)現(xiàn)360度從內(nèi)到外立體全覆蓋。

●可視化：采用7寸觸摸顯示屏，粒子濃度數(shù)據(jù)曲線實(shí)時(shí)顯示。

●支持多種通訊方式：RS485、4G、Lora、以太網(wǎng)、光纖（可選配）

●極早期:準(zhǔn)確探測(cè)熱解粒子的數(shù)量，在煙和火未出現(xiàn)之前，極早期發(fā)出告警信息。

●抗干擾:100%精準(zhǔn)無誤報(bào)，避免粉塵、強(qiáng)光、氣流、水霧等環(huán)境因素的影響。

●聯(lián)動(dòng)輸出：多級(jí)報(bào)警聯(lián)動(dòng)，可聯(lián)動(dòng)聲光報(bào)警器、智能樓宇、消防報(bào)警主機(jī)、噴淋、攝像頭等。

●開放式通信協(xié)議輸出，對(duì)接上傳第三方平臺(tái)

●告警輸出：多組繼電器干接點(diǎn)

●遠(yuǎn)程監(jiān)控：布署本地化智能管理系統(tǒng)，也可配接云平臺(tái)同步遠(yuǎn)程管理，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可同步到手機(jī)APP端。

五、主要技術(shù)參數(shù)

 

序號(hào)	技術(shù)參數(shù)名稱	參數(shù)及規(guī)格要求
1	微粒子直徑探測(cè)范圍	2納米～20微米
2	微粒子探測(cè)分辨率	500顆/cc
3	環(huán)境溫度監(jiān)測(cè)	范圍：-20℃~60℃；精度：±1℃；分辨率：0.5℃
4	環(huán)境濕度監(jiān)測(cè)	范圍：0~95%RH；精度：±5%RH；分辨率：1%RH
5	一氧化碳監(jiān)測(cè)	范圍：0~5000ppm；靈敏度：2ppm
6	氫氣監(jiān)測(cè)	1%-75%
7	監(jiān)測(cè)氣流/風(fēng)速	氣流/風(fēng)速率
8	故障告警	粒子傳感器故障、通信線路、離線等故障
9	時(shí)間校時(shí)功能	自動(dòng)校時(shí)
10	采樣方式	24h實(shí)時(shí)主動(dòng)吸入式采樣
11	預(yù)警功能	氣體預(yù)警+5級(jí)微粒子預(yù)警+溫度預(yù)警
12	多種通信方式	RS485、4G、Lora、以太網(wǎng)、光纖（可選配）
13	通信協(xié)議	4G、ModBus、TCP/IP
14	輸入輸出	8個(gè)干接點(diǎn)
15	顯示屏尺寸	7寸 LCD觸摸屏
16	工作電源	AC220V/DC24V
17	電磁兼容防護(hù)等級(jí)	EMC四級(jí)
18	防爆等級(jí)	ⅡC T4
19	防護(hù)等級(jí)	不低于IP40
20	外形尺寸	300*300*170㎜
21	通道選配	1通道、2通道、4通道

六、安裝示意圖