【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电化学反应器，尤其涉及基于电解水制氢电解槽的单元槽管理系统。
技术介绍
1、电化学反应器是一种实现电化学反应的设备或装置。随着社会经济的发展，能源与环境问题受到越来越多的关注。目前所使用的化石能源如煤、石油等，属于不可再生的能源，同时带来的环境污染问题。电化学反应器作为一种清洁化工和能源装置，也已逐渐引起人们的重视。电化学反应器主要包括电解水制氢电解槽、燃料电池、合成/分解甲烷电解槽、合成/分解氨电解槽等类型。
2、随着市场和用户对于电解槽产能越来越高的需求，电解槽为了提高单体产能，体积做的越来越大，单元槽数越来越多。这也对电解槽的安全运行提出了更高的要求和挑战，需要更加精细化的针对单元槽层面的监测，而传统的只对整个电解槽的宏观参数进行监测的手段已经远远不能满足要求。
3、每个单元槽都会存在一定风险，而随着单体电解槽的单元槽数目越来越多，现已经超过三百个单元槽，未来可能达到上千，包含如此庞大数量单元槽的电解槽发生风险的概率将大幅提高，从而影响整个电解槽乃至整个电解水制氢系统的性能和安全。
4、传统的电解槽监测方法只对电解槽的宏观参数进行监测，而当发现宏观参数出现问题时，往往已经太迟，这种方法已不能满足当前电解槽的需要。另一种较新的电解槽监测方法是将每个单元槽的阴、阳极板各用一根导线跟控制器连接，从而实现对电解槽的单元槽级的监测。但这种方法至少存在以下弊端：(1)电解槽中的每个单元槽都需要连接多根导线，几百、上千个单元槽意味着要连接几百乃至几千根导线，这种繁琐复杂的方法极大增加了安装维
5、即现有技术中的电解槽监测方法，仅对电解槽的宏观参数进行监测，或将每个单元槽的阴、阳极板各用一根导线跟控制器连接，导致监测结果会有较大的差异，从而导致最终监测参数的失真。
技术实现思路
1、为至少在一定程度上克服相关技术中的电解槽监测方法，仅对电解槽的宏观参数进行监测，或将每个单元槽的阴、阳极板各用一根导线跟控制器连接，导致监测结果会有较大的差异，从而导致最终监测参数的失真的问题，本申请提供基于电解水制氢电解槽的单元槽管理系统。
2、本申请的方案如下：
3、本申请提供基于电解水制氢电解槽的单元槽管理系统，所述系统包括：
4、控制模组，所述控制模组安装固定在槽架上，或设置在电解槽附近，或预设的控制室内；所述控制模组用于输出控制信号，利用控制信号控制单元槽管理系统的运行；
5、执行模组，安装固定于槽架上，所述执行模组用于通过执行所述控制模组的控制信号，对单元槽管理系统的进行监测；
6、采集模组，所述采集模组安装固定在槽架上，或设置在电解槽附近，或预设的控制室内；所述采集模组用于实时收集来自执行模组的信号和数据，并将其以统一有序的数据形式储存在sd卡、硬盘、云服务器中的一种或多种内；
7、显示模组，所述显示模组安装固定在槽架上，或设置在电解槽附近，或预设的控制室内；用于读取所述采集模组的数据，获取电解槽中对应单元槽的相关数据信息并展示；
8、通信模组，所述通信模组安装固定在槽架上，或设置在电解槽附近，或预设的控制室内；所述通信模组用于实时或定期与plc或dcs通讯，上传所述控制模组、执行模组、采集模组中的数据，以及获取来自plc或dcs的指令；
9、其中，所述控制模组分别与所述执行模组、采集模组、显示模组与通信模组连接。
10、进一步地，所述系统包括：控制模组、执行模组、采集模组、显示模组、通信模组中的一种或多种的组合，某一种模组的数量可以是零台、一台或多台。
11、进一步地，所述控制模组，通过输出控制信号，利用所述控制信号控制所述执行模组中的步进电机，使得滑台上的集成监测仪表装置受控移动，用于测量所有电解槽内单元槽的参数。
12、进一步地，所述执行模组，包括：滑台导轨、集成监测仪表装置、气体保护装置和支撑框架；所述支撑框架安装固定于所述电解槽或槽架上；所述滑台导轨安装固定于所述支撑框架上；所述集成监测仪表装置安装于所述滑台导轨上；所述气体保护装置安装于滑台导轨、支撑框架中的一处或多处。
13、进一步地，所述滑台导轨，安装固定在支撑框架上；所述滑台导轨，包括：滑台、导轨、步进电机；所述滑台在所述步进电机的带动下沿着导轨来回可控移动；所述导轨沿着电解槽的长度方向布置；所述导轨的长度为0.1米至40米。
14、进一步地，所述集成监测仪表装置，包括：一种或多种传感器，用于检测电解槽中单元槽的电压、温度、声音、震动、图像中的一种或多种的组合参数；所述集成监测仪表装置随着滑台可沿着电解槽各单元槽叠加的方向往复运动，通过所述传感器检测电解槽中各个单元槽的多个运行参数；利用控制模组输出的控制信号，通过所述集成监测仪表装置遍历所有单元槽或监测指定位置的单元槽。
15、进一步地，所述气体保护装置，用于在单元槽管理系统运行过程中，可控的喷出适量氮气、二氧化碳、氦气、氩气一种或多种保护气体，形成保护气氛围，保证相关装置和电解槽的安全。
16、进一步地，所述支撑框架由碳钢、铝合金、不锈钢、abs塑料、聚砜塑料、玻璃钢等中一种或多种材质搭建出的框架结构。
17、进一步地，所述集成监测仪表装置中的传感器，可固定安装于所述集成监测仪表装置上或在该装置上的电机、油缸、机构的作用下靠近或接触电解槽。
18、进一步地，所述系统还包括：
19、所述的执行模组与电解槽的匹配模式，包括：一台执行模组对应一台电解槽、一台执行模组对应多台电解槽、多台执行模组对应一台电解槽和多台执行模组对应多台电解槽。
20、本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：
21、本申请通过控制模组发出的控制信号控制执行模组动作，对电解槽的各个单元槽小室的电压、温度、声音、震动、图像等一种或多种参数进行监测，所有监测参数将汇总至单元槽管理系统的采集模组，通过显示模组的屏幕可以读出电解槽各个对应单元槽的所有参数，cms单元槽管理系统中的监测数据也可通过通信模组上传汇总至工厂中控室的plc或者dcs，进行统一管理，帮助实现对含多单元槽的电解槽的运行参数进行准确监测，解决现有电解槽参数监测的技术方案中存在滞后性、复杂性和参数失真的技术问题。
22、在具体实施时，本系统可广泛用于多种型式的电解水制氢电解槽，除此以外也可用于燃料电池、合成/分解甲烷电解槽、合成/分解氨电解槽、合成/分解甲醇电解槽等类型的电化学反应器中，可实现对电解槽的各个单元槽的电压、温度、声音、震动、图像等一种或多种参数进行监测。所有监测参数将汇总至单元槽管理系统的采集模组，通过显示模组的屏幕可以读出电解槽各个对应单元槽的所有参数，cms单元槽管理系统中的监测数据也可通过通信模组上传汇总至工厂中控室的plc或者dcs，进行统本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于电解水制氢电解槽的单元槽管理系统，其特征在于，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括：控制模组、执行模组、采集模组、显示模组、通信模组中的一种或多种的组合，某一种模组的数量可以是零台、一台或多台。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制模组，通过输出控制信号，利用所述控制信号控制所述执行模组中的步进电机，使得滑台上的集成监测仪表装置受控移动，用于测量所有电解槽内单元槽的参数。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述执行模组，包括：滑台导轨、集成监测仪表装置、气体保护装置和支撑框架；所述支撑框架安装固定于所述电解槽或槽架上；所述滑台导轨安装固定于所述支撑框架上；所述集成监测仪表装置安装于所述滑台导轨上；所述气体保护装置安装于滑台导轨、支撑框架中的一处或多处。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述滑台导轨，安装固定在支撑框架上；所述滑台导轨，包括：滑台、导轨、步进电机；所述滑台在所述步进电机的带动下沿着导轨来回可控移动；所述导轨沿着电解槽的长度方向布置；所述导轨的长度
6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述集成监测仪表装置，包括：一种或多种传感器，用于检测电解槽中单元槽的电压、温度、声音、震动、图像中的一种或多种的组合参数；所述集成监测仪表装置随着滑台可沿着电解槽各单元槽叠加的方向往复运动，通过所述传感器检测电解槽中各个单元槽的多个运行参数；利用控制模组输出的控制信号，通过所述集成监测仪表装置遍历所有单元槽或监测指定位置的单元槽。
7.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述气体保护装置，用于在单元槽管理系统运行过程中，可控的喷出适量氮气、二氧化碳、氦气、氩气一种或多种保护气体，形成保护气氛围，保证相关装置和电解槽的安全。
8.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述支撑框架由碳钢、铝合金、不锈钢、ABS塑料、聚砜塑料、玻璃钢等中一种或多种材质搭建出的框架结构。
9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述集成监测仪表装置中的传感器，可固定安装于所述集成监测仪表装置上或在该装置上的电机、油缸、机构的作用下靠近或接触电解槽。
10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
...【技术特征摘要】
1.基于电解水制氢电解槽的单元槽管理系统，其特征在于，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括：控制模组、执行模组、采集模组、显示模组、通信模组中的一种或多种的组合，某一种模组的数量可以是零台、一台或多台。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制模组，通过输出控制信号，利用所述控制信号控制所述执行模组中的步进电机，使得滑台上的集成监测仪表装置受控移动，用于测量所有电解槽内单元槽的参数。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述执行模组，包括：滑台导轨、集成监测仪表装置、气体保护装置和支撑框架；所述支撑框架安装固定于所述电解槽或槽架上；所述滑台导轨安装固定于所述支撑框架上；所述集成监测仪表装置安装于所述滑台导轨上；所述气体保护装置安装于滑台导轨、支撑框架中的一处或多处。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述滑台导轨，安装固定在支撑框架上；所述滑台导轨，包括：滑台、导轨、步进电机；所述滑台在所述步进电机的带动下沿着导轨来回可控移动；所述导轨沿着电解槽的长度方向布置；所述导轨的长度为0.1米至40米...
【专利技术属性】
技术研发人员：史伟涛，王波，陈效峰，
申请(专利权)人：兴迪江苏氢能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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