一种氢气储运安全性监测系统，包括：智能光纤状态传感器、室内安全储存监控系统、氢气瓶和储存室；所述储存室内设置有多个氢气瓶固定支架，智能光纤状态传感器设置于氢气瓶上；所述储存室内设置有安全储存监控系统，所述安全储存监控系统包括室内气压传感器、室内湿度传感器和室内温度传感器。本发明专利技术各个传感器更精确的测量瓶内氢气的参数以及状态，不仅仅是测量的氢气瓶的状态，其得到的参数更加精确,更加便利了人员监管氢气的储运，使氢气储运过程中有更小的风险，也可以使工作人员在风险来临时有所准备，提高了氢气储放运输时的避险率，因此，本发明专利技术不仅对氢气瓶的状态进行监测，更加对氢气的实时状态进行监测，监控的精确度更高。更高。更高。
【技术实现步骤摘要】
一种氢气储运安全性监测系统及其监测方法
[0001]本专利技术涉及一种氢气安全储运监控系统，尤其涉及一种氢气储运安全性监测系统及其监测方法，具体适用于氢气运输领域。
技术介绍
[0002]人们对于含碳燃料大量的燃烧利用，使化石燃料资源逐渐减少，同时由于其高污染特性，引起了严重的环境问题。为了减少常规能源资源的使用，人们开始尝试利用可再生能源替代化石燃料，在减轻环境污染的同时满足人们日益增长的能源需求。氢气是能源的重要载体，为全球未来对清洁能源的需求提供支持。它还将支持减少温室气体排放和依赖化石燃料进行能源的倡议，预计这将推动氢气市场在预测期内的增长。此外，越来越多的技术发展，对现场制氢系统的偏好增加，各行业氢气用量的不断增加以及绿色生产技术的引进将进一步激发未来几年对氢气的需求。
[0003]海洋风电制氢这一理念已经引起了国内外很多研究机构和大型企业的重视，但目前还存在大量的技术和商业问题，其中，在氢气的储运监控技术与装备方面，存在一系列与安全保障相关的重要问题。氢气的储存技术分为高压气态储存、低压液化储存及基于储氢材料的固态储存等三大类。高压气态储氢以其技术难度低、成本低、匹配当前氢能产业现状等特征优势得以应用最广。高压气态储氢是利用高压氢气瓶储氢，高压氢气瓶分为Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型和Ⅳ型４种类型，其中Ⅰ型瓶为全金属气瓶，Ⅱ型瓶为金属内胆纤维环向缠绕气瓶、Ⅲ型瓶为金属内胆纤维全缠绕气瓶、Ⅳ型瓶为非金属内胆纤维全缠绕气瓶，其中Ⅲ型应用较为广泛。目前，国内主要以35MPa瓶为主，而国外已经实现了70Mpa氢气瓶的型号。
[0004]由于压缩氢气瓶的内胆使用的材料不同，氢气的渗透不同，承压能力不同，可能出现金属内胆的连接不紧密，氢气的渗透量大，以及反复使用引起的破坏出现的泄漏。但是这方面的控制技术已经比较成熟，主要的风险就是充入氢气、释放氢气压力不断的变化，可能会引起氢气罐的疲劳现象，在高压情况下氢气罐也会出现疲劳现象。可能引发强度不够、泄漏的爆炸。海洋环境存在高水汽、高盐分等特点，在海上运输氢气就无法避免长期颠簸等不利条件，这对氢气储运提出了更高的要求。如果没有完整的监测系统，在氢气储运方面就有着一定的弊端。随着氢气瓶的反复使用，当氢气瓶内外部出现多重疲劳时，它的状态参数也随之发生改变，将会影响氢气瓶的正常使用，进一步影响氢气储运的安全。现在的技术对于监测氢气瓶工作状态下安全储运有着一定的缺陷，并且没有完整的系统。所以，氢气安全储运监测的当务之急是设计一套安全监测系统。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是克服现有技术中存在的不能同时对氢气瓶内和瓶外的存放环境进行监测的问题，提供了一种氢气储运安全性监测系统。
[0006]为实现以上目的，本专利技术的技术解决方案是：一种氢气储运安全性监测系统，包括：智能光纤状态传感器、室内安全储存监控系
统、氢气瓶和储存室；所述储存室内设置有多个氢气瓶固定支架，智能光纤状态传感器设置于氢气瓶上；所述储存室内设置有安全储存监控系统，所述安全储存监控系统包括室内气压传感器、室内湿度传感器和室内温度传感器。
[0007]所述氢气瓶固定支架上设置有氢气瓶，所述智能光纤状态传感器安装于氢气瓶上，所述氢气瓶包括瓶身和瓶口，瓶身为多层设计，瓶口设置于瓶身的顶部于瓶身连通，氢气瓶固定支架上设置有电源和连接接头。
[0008]所述智能光纤状态传感器包括瓶体气压传感器、瓶体湿度传感器、瓶体温度传感器依次设置于瓶口内，所述智能光纤状态传感器的瓶口外侧设置有光纤接口，光纤接口与接收器光纤连接，将瓶身内实时的压力、温度、应力、应变等数据通过光纤输送至智能光纤状态传感器数据接收器。
[0009]所述氢气瓶固定支架包括底座、支杆、横杆和防护环，所述底座的顶部四角均安装有支杆，支杆垂直于底座设置，四个支杆之间设置有横杆，所述支杆与横杆之间设置有防护环，防护环为开合式结构，防护环上设置有固定卡扣，氢气瓶固定支架上设置有接头处，接头的一端设置在氢气瓶固定支架上端，另一端与瓶体气压传感器、瓶体湿度传感器、瓶体温度传感器连接。
[0010]所述横杆分为两组，每组横杆的数量为三个，横杆同时与其相邻的支杆和防护环连接，两组横杆分别设置于支杆的上端和中端处。
[0011]所述室内气压传感器的数量为一个，安装于储存室的内壁顶部，所述室内湿度传感器的数量为两个，分别安装于储存室的内壁顶部和底部，所述室内温度传感器的数量为一个，安装于储存室的内壁侧面。
[0012]一种氢气储运安全性监测系统的监测方法，包括以下步骤：步骤一、在储存室内安装室内安全储存监控系统，然后将氢气瓶依次放置于预设位置，检查瓶体和室内安全储存监控系统外部零件是否受损。
[0013]步骤二、人工连接智能光纤状态传感器电路，并检查室内安全储存监控系统中各传感器是否正常工作。
[0014]步骤三、智能光纤状态传感器将氢气瓶内监测的数据信息传输至数据处理器，安全储存监控系统将储存室内监测的数据信息传输至数据处理器。
[0015]步骤四、数据处理器将数据传输至数字储存器进行储存备份，同时将数据信息传输至数字模拟器。
[0016]步骤五、储存器将数据储存，数字模拟器接收数据进行处理整合计算，当计算结果超过报警阈值时，将结果反馈至用户端；若没有超过阈值时，将结果储存并传输至用户端。
[0017]步骤六、用户端接收数据后将结果投放至显示屏显示，若结果超过阈值范围储存室内和显示区域同步进行报警。
[0018]步骤七、将所述显示屏与船用终端连接，船用终端处设置有分屏报警系统，单独对储存室和氢气瓶进行监控查看。
[0019]步骤二中，氢气瓶内部相关数据信息是利用智能光纤感知的碳纤维高压氢气瓶状态检测及失效管控技术对氢气瓶进行状态数据监测，即利用智能光纤感知技术，实时采集
高压氢气瓶内，特别是瓶胆位置处的压力、温度、应力应变等数据，精确的采集测量瓶内氢气的参数以及状态。
[0020]步骤五中，数据整合计算通过数字孪生技术，对高压氢气瓶的当前状态进行精准模拟仿真和映射，对氢气瓶的安全进行风险评估和预测，分析所有高压氢气瓶的全生命周期过程，数字储存器进行数据储存，以便后期进行数据校对和分析。
[0021]进一步的，分析所有高压氢气瓶的全生命周期过程包括对氢气瓶的使用年限，外部磨损状况等进行评估分析。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：1、本专利技术一种氢气储运安全性监测系统及其监测方法中，储存室内设置有多个氢气瓶固定支架，智能光纤状态传感器设置于氢气瓶上，氢气瓶固定支架上设置有氢气瓶，所述智能光纤状态传感器安装于氢气瓶上，所述氢气瓶包括瓶身和瓶口，瓶身为多层设计，瓶口设置于瓶身的顶部于瓶身连通，氢气瓶固定支架上设置有电源和连接接头，各个传感器更精确的测量瓶内氢气的参数以及状态，不仅仅是测量的氢气瓶的状态，其得到的参数更加精确,更加便利了人员监管氢气的储运，使氢气储运过程中有更小的风险，也可以使工作人员在风险来临时有所准备，提高了氢气储放运输时本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种氢气储运安全性监测系统，其特征在于，包括：智能光纤状态传感器（1）、室内安全储存监控系统（2）、氢气瓶（3）和储存室（4）；所述储存室（4）内设置有多个氢气瓶固定支架（5），智能光纤状态传感器（1）设置于氢气瓶（3）上；所述储存室（4）内设置有安全储存监控系统（2），所述安全储存监控系统（2）包括室内气压传感器（21）、室内湿度传感器（22）和室内温度传感器（23）。2.根据权利要求1所述的一种氢气储运安全性监测系统，其特征在于：所述氢气瓶固定支架（5）上设置有氢气瓶（3），所述智能光纤状态传感器（1）安装于氢气瓶（3）上，所述氢气瓶（3）包括瓶身（31）和瓶口（32），瓶身（31）为多层设计，瓶口（32）设置于瓶身（31）的顶部于瓶身（31）连通，氢气瓶固定支架（5）上设置有电源和连接接头。3.根据权利要求2所述的一种氢气储运安全性监测系统，其特征在于：所述智能光纤状态传感器（1）包括瓶体气压传感器、瓶体湿度传感器、瓶体温度传感器依次设置于瓶口（13）内，所述智能光纤状态传感器（1）的瓶口外侧设置有光纤接口，光纤接口与接收器光纤连接，将瓶身（31）内实时的压力、温度、应力、应变等数据通过光纤输送至智能光纤状态传感器数据接收器。4.根据权利要求1、2或3中所述的一种氢气储运安全性监测系统，其特征在于：所述氢气瓶固定支架（5）包括底座（51）、支杆（52）、横杆（53）和防护环（54），所述底座（51）的顶部四角均安装有支杆（52），支杆（52）垂直于底座（51）设置，四个支杆（52）之间设置有横杆（53），所述支杆（52）与横杆（53）之间设置有防护环（54），防护环（54）为开合式结构，防护环（54）上设置有固定卡扣，氢气瓶固定支架（5）上设置有接头处，接头的一端设置在氢气瓶固定支架（5）上端，另一端与瓶体气压传感器、瓶体湿度传感器、瓶体温度传感器连接。5.根据权利要求4所述的一种氢气储运安全性监测系统，其特征在于：所述横杆（53）分为两组，每组横杆（53）的数量为三个，横杆（53）同时与其相邻的支杆（52）和防护环（54）连接，两组横杆（53）分别设置于支杆（52）的上端和中端处。6.根据权利要求1所述的一种氢气储运安全性监测系统，其特征在于：所述室内气压传感器（2...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘林，杨学亮，李奥，郑航，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：
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