一种储能集装箱灭火系统及其控制方法与流程

1.本发明涉及储能设备技术领域，特别涉及一种储能集装箱灭火系统及其控制方法。


背景技术：

2.电化学储能是解决新能源消纳、增强电网稳定性、提高配电系统利用效率的合理的解决方案，在整个电力价值链上能够起到重要的作用，涉及发、输、配、用各个环节。近几年，国内外均有个别储能电站出现着火、爆炸事故。电池单元是构成储能集装箱的基本部件，具有危险性的本质。在储能系统应用时，必须配置配套的消防系统，以提高储能系统及周围环境的安全性。
3.目前，大部分火灾报警控制器与灭火装置分开，安装接线复杂；常规的火灾报警控制器与烟温感分开接线，线路较多，接线复杂；灭火装置使用机械压力表或称重装置确定是否泄漏，无法精确知道泄漏情况；储能集装箱一般放置在比较偏僻的地方，且不集中，不方便每日维护，且维护成本高，无实时视频，当火灾报警控制器误报时，因无法确认现场情况，只能喷放药剂，造成损失，因此需一种更加智能的储能集装箱灭火系统来解决这个问题。


技术实现要素：

4.本发明旨在于解决上述背景技术提出的技术问题，提供一种储能集装箱灭火系统。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种储能集装箱灭火系统，包括储能集装箱，内设若干电池簇和灭火系统，其特征在于，灭火系统包括：一体式报警及气体灭火设备、药剂输送管、选择阀、喷头、信号传输线、探测器、紧急灭火开关、声光报警器。
6.其中，一体式报警及气体灭火设备包括若干灭火剂钢瓶组和控制系统；其中，喷头通过药剂输送管和选择阀连接灭火剂钢瓶组，并布设在储能集装箱内侧上方；其中，储能集装箱上设有声光报警器，并通过信号传输线与控制系统连接；其中，储能集装箱外侧设有紧急灭火开关，并通过信号传输线与控制系统连接；其中，探测器包括摄像头、烟雾探测器、温度探测器和电池簇温度探测器，获取储能集装箱的火灾信号，各电池簇上安装电池簇温度探测器，摄像头、烟雾探测器、温度探测器有若干个均布设在储能集装箱内侧上方；其中，还包括物联网云平台和远程控制终端，控制系统与物联网云平台信号连接，物联网云平台与远程控制终端信号连接；其中，控制系统获取探测器的检测信号，并控制灭火系统做出相应反应。
7.本发明提供一种储能集装箱灭火系统的控制方法，包括上述储能集装箱灭火系统，当检测信号满足第一预设条件时，判定电池簇处于热失控状态，停止电池簇运行，声光报警器启动工作，并控制摄像头定位拍对应电池簇是否有释放电解液或产生明火，云平台
立即发送信息到终端，通知相关人员，第一预设条件包括：电池簇温度探测器检测到电池簇温度异常并达到第一温度设定值或接收到控制信号。
8.当检测信号满足第二预设条件时，判定电池簇处于1级火灾警报状态，停止储能集装箱运行并发出报警信号，控制对应电池簇上的选择阀和喷头运行释放灭火气体，对电池簇降温和早期火灾抑制，并控制摄像头定位拍对应电池簇是否有释放电解液或产生明火，声光报警器启动工作，云平台立即发送信息到终端，通知相关人员，第二预设条件包括：电池簇温度探测器检测到电池簇温度异常并达到第二温度设定值或接收到控制信号。
9.当检测信号满足第三预设条件时，判定储能集装箱处于2级火灾警报状态，停止储能集装箱运行并发出报警信号，控制所有选择阀和喷头运行释放灭火气体，实行全淹没式灭火，声光报警器启动工作，云平台立即发送信息到终端，通知相关人员，第三预设条件至少包括以下之一：烟雾探测器检测到烟雾信号且电池簇温度探测器检测到电池簇温度异常并达到第二温度设定值、温度探测器探测到温度异常并达到第三温度设定值、按下紧急灭火开关、摄像头监测到明火、接收到控制信号。
10.优选地，还包括：风机，所述风机布设在储能集装箱上，当所述摄像头监测到电池单元释放出电解液时，启动风机排风快速稀释储能集装箱内可燃气体浓度、避免储能集装箱发生爆炸。
11.优选地，还包括可燃气体探测器，可燃气体探测器布设在储能集装箱内侧上方，当可燃气体探测器检测到可燃气体达到设定阈值时，启动风机排风快速稀释储能集装箱内可燃气体浓度、避免储能集装箱发生爆炸。
12.优选地，还包括：包括放气指示灯，所述储能集装箱上设有放气指示灯并通过信号传输线与控制系统连接，当所述灭火气体释放时放气指示灯开启工作。
13.优选地，当摄像头监测到电池单元释放出电解液时（气态），启动风机排风快速稀释储能集装箱内可燃气体浓度、避免储能集装箱发生爆炸。
14.优选地，优选地，当检测信号满足第三预设条件时，摄像头监测是否有人员在储能集装箱内，如有人员在内，延迟一定预设时间实行全淹没式灭火，如没有人员在内，立即实行全淹没式灭火。
15.优选地，当摄像头监测到人员违规操作或非指定人员进入，判定储能集装箱处于违规警报状态，云平台立即发送信息到终端，并通过短信通知相关人员。
16.优选地，当紧急灭火开关被按下时，停止储能集装箱运行，灭火系统正常运行。
17.优选地，还包括：事故照明灯，事故照明灯设于储能集装箱上，当检测信号满足第一、第二或第三预设条件时，启动事故照明灯。
18.优选地，控制系统将灭火系统状态实时上传云平台，云平台收到异常信号后立即发送信息到终端，通知相关人员。
19.有益效果：1、远程监控：运用物联网技术，将一体式报警及气体灭火设备的数据、工作状态、异常、和记录上传到云平台；管理人员可通过手机app或电脑查看；并可远程手动启动装置灭火，提高便捷性。方便维保人员。
20.2、远程实时视频：可实时通过视频查看储能集装箱内情况。
21.3、在线决策功能：在线实时智能分析储能集装箱内的视频信息和一体式报警及气
体灭火设备数据，当出现异常时，立即发送异常信息到管理人员账号或手机。
22.4、一体式报警及气体灭火设备：将火灾报警控制器功能与柜式气体灭火装置集成到一起，利用总线技术和传感技术，收集灭火装置状态、烟温感数据、瓶内压力等信息。
23.5、智能控制灭火：当烟温感收到火灾报警信号，立即启动灭火程序，关闭风扇、门窗，并进行灭火启动倒计时，倒计时结束，立即启动灭火。
附图说明
24.图1为本发明实施例的俯视图；图2为本发明实施例的俯视图；图3为本发明实施例的侧剖面视图；图4为本发明实施例的系统连接关系图；图5为本发明实施例的系统工作程序方框图；图1-4中：1-储能集装箱，101-电池簇，102-汇流柜，103-空调，104-风道，2-一体式报警及气体灭火设备，201-药剂输送管，202-喷头，203-信号传输线，204-探测器，205-放气指示灯，206-紧急灭火开关，207-声光报警器。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
27.请参阅图1-5，本发明实施例中，一种储能集装箱灭火系统，包括储能集装箱1，内设若干电池簇101和灭火系统，其特征在于，灭火系统包括：一体式报警及气体灭火设备2、药剂输送管201、选择阀、喷头202、信号传输线203、探测器204、放气指示灯205、紧急灭火开关206、声光报警器207、风机、物联网云平台和远程控制终端。
28.其中，储能集装箱1内设有空调103，调节储能集装箱1温度。
29.其中，一体式报警及气体灭火设备2采用双电源供电，即主电源和备用电源，能够自动切换，保障供电安全。
30.其中，一体式报警及气体灭火设备2包括若干灭火剂钢瓶组和控制系统，控制系统与物联网云平台信号连接，物联网云平台与远程控制终端网络信号连接，远程控制终端可以是手机、电脑等；其中，喷头202有若干个，通过药剂输送管201和选择阀连接灭火剂钢瓶组，并布设在储能集装箱1内侧上方和每个电池簇101上；其中，储能集装箱1内外均设有放气指示灯205和声光报警器207，并通过信号传输线23与控制系统连接；
其中，储能集装箱1外侧设有紧急灭火开关，并通过信号传输线23与控制系统连接；其中，灭火剂钢瓶组的压力、温度、喷射反馈、启动情况、产品信息等均通过控制系统实时连接反馈物联网云平台，即钢瓶组内设有压力传感器、温度传感器，瓶口设有压力传感器且与控制系统相连，控制系统为plc触摸屏一体机。
31.其中，控制系统能够定时对灭火剂钢瓶组的释放电磁阀和各管路的选择阀进行巡检，判断是否故障，即释放电磁阀和各管路的选择阀连接有中间继电器，中间继电器连接有控制系统和电阻表，控制系统输出巡检信号，保持5秒，中间继电器得电，常开触点闭合，电阻表检测释放电磁阀和选择阀线圈电阻值是否在正常电阻值范围内，检测时间为5秒，再间隔3小时进行下一次的检测，当然间隔时间可根据需要更改，达到实时巡检的目的，检测结果为正常电阻值范围外，将释放电磁阀和选择阀异常信号发送到控制系统，发出异常报警提示，异常报警提示同时发送到云平台，工作人员及时检修、恢复正常。
32.其中，物联网云平台包括在线决策系统、数据采集显示模块、远程控制模块、历史记录模块，在线决策系统能够分析收集到的数据，并根据数据发出相应指令到远程控制模块进而控制灭火系统做出相应动作，远程控制模块还能手动控制发出相应指令，数据采集显示模块进行数据采集并显示采集的数据，历史记录模块记录数据和指令。
33.其中，探测器204包括摄像头、烟雾探测器、温度探测器和电池簇温度探测器，获取储能集装箱的火灾信号，各电池簇101上安装电池簇温度探测器，摄像头、烟雾探测器、温度探测器有若干个均布设在储能集装箱1内侧上方；其中，控制系统获取探测器204的检测信号，并控制灭火系统做出相应反应。
34.本发明提供一种储能集装箱灭火系统的控制方法，包括上述储能集装箱灭火系统，当检测信号满足第一预设条件时，判定电池簇101处于热失控状态，停止电池簇101运行，声光报警器207启动工作，并控制摄像头定位拍对应电池簇101是否有释放电解液或产生明火，物联网云平台立即发送信息到终端，通知相关人员，第一预设条件包括：电池簇温度探测器检测到电池簇101内温度异常并达到第一温度设定值或接收到控制信号（包括远程控制信号和现场plc触摸屏一体机控制信号）。
35.其中，风机布设在储能集装箱上，与控制系统连接，当摄像头监测到电池单元释放出电解液时（气态），启动风机排风快速稀释储能集装箱内可燃气体浓度、避免储能集装箱发生爆炸。
36.当检测信号满足第二预设条件时，判定电池簇101处于1级火灾警报状态，停止储能集装箱运行并发出报警信号，控制对应电池簇101上的选择阀和喷头运行释放灭火气体，对电池簇101降温和早期火灾抑制，并控制摄像头定位拍对应电池簇101是否有释放电解液或产生明火，声光报警器207、放气指示灯205启动工作，物联网云平台立即发送信息到终端，通知相关人员，第二预设条件包括：电池簇温度探测器检测到电池簇101温度异常并达到第二温度设定值或接收到控制信号（包括远程控制信号和现场plc触摸屏一体机控制信号）。
37.当检测信号满足第三预设条件时，判定储能集装箱处于2级火灾警报状态，停止储能集装箱运行并发出报警信号，关闭风机，控制所有选择阀和喷头运行释放灭火气体，实行全淹没式灭火，声光报警器207、放气指示灯205启动工作，云平台立即发送信息到终端，通
知相关人员，第三预设条件至少包括以下之一：烟雾探测器检测到烟雾信号且电池簇温度探测器检测到电池簇温度异常并达到第二温度设定值、温度探测器探测到温度异常并达到第三温度设定值、按下紧急灭火开关206、摄像头监测到明火、接收到控制信号（包括远程控制信号和现场plc触摸屏一体机控制信号）。
38.当检测信号满足第三预设条件时，摄像头监测是否有人员在储能集装箱内，如有人员在内，延迟一定预设时间实行全淹没式灭火，如没有人员在内，立即实行全淹没式灭火。
39.其中，事故照明灯设于储能集装箱上，与控制系统连接，当检测信号满足第一、二或三预设条件时，开启事故照明灯，关闭空调。
40.当摄像头监测到人员违规操作或非指定人员进入，判定储能集装箱处于违规警报状态，物联网云平台立即发送信息到终端，并通过短信通知相关人员。
41.进一步的，还包括可燃气体探测器，可燃气体探测器布设在储能集装箱1内侧上方，当可燃气体探测器检测到可燃气体达到设定阈值时，启动风机排风快速稀释储能集装箱内可燃气体浓度、避免储能集装箱发生爆炸。
42.如图5所示，系统工作程序图，火灾信号由探测器、现场人员目视或远程视频监控发现，探测器探测火灾信号后传输到控制系统（包括火警接受显示盘和灭火控制盘），自动模式下达到预设条件时启动相应的动作。
43.目视发现火灾信号后，判别火灾的严重程度，严重的情况下，按下制动扭（紧急灭火开关），实行全淹没式灭火；火灾初期或苗头情况下，接通警报，自动模式下达到预设条件时启动相应的动作，或者切换成手动模式，手动控制启动灭火。
44.远程视频监控发现火灾信号后，切换成手动模式，手动控制启动灭火。
45.控制系统设置有延时启动机制，即接收到启动信号后延时预设时间启动，方便人员撤离，关闭通道。
46.灭火器启动装置还设置有应急手动操作机制（即机械开关），避免释放电磁阀故障或控制系统瘫痪后无法启动灭火。
47.控制系统接收到火灾信号后启动火灾通报（声光报警器），控制设备联动（关闭/启动风机、开事故照明灯、关闭空调、关闭门窗开口等），当灭火气体释放后，瓶口设有压力传感器探测到信号，控制系统控制开启放气指示灯205。
48.显然，本说明书所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。