【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及储能舱消防预警，尤其涉及一种应用于储能舱的分布式多元耦合传感系统及消防故障判定方法。
技术介绍
1、随着我国经济的快速发展，大量的储能技术进一步发展。电化学储能技术以其能量密度高，寿命长、环保等优势，在市场中占据重要份额。然而，电池在运行过程中会因故障问题会导致火灾的发生。因此，在储能电站的建设过程中，需要不断加强对储能系统进行有效的安全管理。
2、目前在储能系统消防领域，通过不同的传感器对储能舱整体运行情况进行信息采集，通过传感器信号与阈值匹配情况进行故障判断及消防处置。然而，目前对传感器种类及布置方式没有固定的要求，容易出现传感器种类应用不全、布置数量不足或过多、布置位置不合理的问题。同时进行故障诊断时，通常是对单一信号或多个传感信号独立分析，无法准确及时的反映系统安全状态、无法准确预判早期进行热失效的风险程度，严重影响消防执行过程中的精准性。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种分布式多元耦合传感及消防故障判定方法及系统，以解决目前储能系统消防诊断结果受限于传感器布置数量、位置、单一信号处理方式而导致的无法准确及时的反映出系统安全状态的问题。
2、本专利技术采用如下的技术方案。
3、一种分布式多元耦合传感及消防故障判定方法，所述方法具体包括以下步骤：
4、步骤1：分级布置舱级传感器、簇级传感器、pack级传感器和电气室传感器，监测舱内相关信号参数；
5、步骤2：从各级传感器处
6、步骤3：为每个传感器信号设置多个报警阈值，当信号超过阈值时，使用多种判断方式耦合判断不同级别的报警，实现故障识别并启动相应措施。
7、在步骤1中，
8、所述舱级传感器包括温度传感器、烟雾传感器、气体传感器、声光传感器；温度传感器、烟雾传感器分别均匀布置于电池舱中轴线，声光传感器应用于布置在储能舱的四角和中心位置；
9、所述簇级传感器包括烟雾传感器、气体传感器；分别布置于电池簇上方，位置与pack透气阀在垂直方向上的投影重合；
10、所述pack级传感器包括温度传感器、气体传感器、电流电压检测器、pack内部压力传感器；温度传感器布置于pack盖板内侧顶部每个电池模块上中心位置，气体传感器布置于pack透气阀，电压电流检测器以贴片形式布置于pack极耳上，pack内部压力传感器置于pack盖板内部两侧侧壁、后壁及顶壁；
11、所述电气室传感器包括温度传感器、气体传感器、烟雾传感器；三种传感器交叉布置，均匀分布于电气室顶盖四周，每种传感器布置2颗。
12、所述舱级传感器采集的参数包括：储能舱前中后三段的温度、烟雾信息、火光、电弧光及异响参数；
13、所述簇级传感器采集的参数包括：电池簇的烟雾浓度及可燃性气体浓度变化率；
14、所述pack级传感器采集的参数包括：每个模块的温度信息、气体成分及气体流动速度、电池内部电流电压信息机电池内部压力；
15、所述电气室传感器采集的参数包括：电气室的温度信息、气体成分参数。
16、所述步骤2中对从各级传感器处采集的参数进行一致性处理并判断是否有异常具体包括：
17、采集每个传感器数据，根据时间得到确定时刻下各个同类传感器的数据并组成向量，计算向量的均值与标准差，引入3-sigma算法进行一致性分析，元素超过均值加3倍标准差的范围，则认定元素对应的信号为异常，进行告警。
18、所述步骤3中有包括多种信号判断方式；
19、所述信号判断方式包括综合信号独立判断、信号耦合判断和故障程度判断方式。
20、所述步骤3具体包括：
21、所述信号独立判断具体包括对单一信号进行分级判定，在异常范围内为每种传感器分别设为3个阈值，分别对应故障初级报警、中级报警、高级报警；当单一或者多个传感信号触发报警时，即可启动相应的消防措施。
22、单个传感器信号超过其设定的初级阈值，触发初级报警；
23、一个以上的传感器信号同时达到或超过各自的初级阈值，或单个传感器信号达到中级阈值，触发中级报警；
24、两个以上的传感器信号达到或超过各自的初级阈值、两个及以上的传感器信号达到或超过各自的中级阈值或单个传感器信号达到高级阈值，触发高级报警。
25、所述信号耦合判断具体包括：
26、信号耦合判断：结合多个传感器综合信息与系统运行情况进行综合分析，即使单一传感器采集到参数均未达到报警水平，但2个或以上传感器信号变化波动超过预设值，这种累计的异常信号变化即判定为出现故障。
27、所述故障程度判断具体包括：将传感器实时采集的点信息处理为连续信息，通过分析传感器信号变化速率和趋势判断故障发展趋势，在信号未到达报警阈值时，信号变化速率超过预设阈值，同样判定为故障。
28、本申请同时公开了一种基于前述消防故障判定方法的分布式多元耦合传感及消防故障判定系统，包括传感器模块，数据处理模块，报警决策模块，控制执行模块，
29、所述传感器模块：包含多种传感器，负责采集环境和设备的各种信号；
30、所述数据处理模块：对传感器采集的数据进行一致性处理和分析；
31、所述报警决策模块：根据处理后的数据判定故障等级，并发出相应的报警信号；
32、所述控制执行模块：根据报警信号启动相应的消防措施和应急响应。
33、本专利技术的有益效果在于，与现有技术相比，通过科学合理的对传感器进行布置，大大提高了传感器信号采集的速率及准确率，同时通过增加传感器的数量，提高了信号采集的范围，避免出现漏检的风险。多元传感信号耦合分析，准确判断储能系统安全状态，避免各个传感信号彼此独立，未实现多元信息的耦合，单一数据无法准确及时的反映出系统安全状态，消防系统缺乏信息交互，影响消防判别的风险；3种故障判断逻辑及设定方式对系统复杂的运行数据进行识别，避免传感器固定阈值设定方式无法对系统复杂动态的运行数据进行识别，预判早期进行热失效的风险程度，指导消防动作的风险。
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1.一种分布式多元耦合传感及消防故障判定方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种分布式多元耦合传感及消防故障判定方法，其特征在于，在步骤1中，
3.根据权利要求1所述的一种分布式多元耦合传感及消防故障判定方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的一种分布式多元耦合传感及消防故障判定方法，其特征在于，所述步骤2中对从各级传感器处采集的参数进行一致性处理并判断是否有异常具体包括：
5.根据权利要求1所述的一种分布式多元耦合传感及消防故障判定方法，其特征在于，所述步骤3中有包括多种信号判断方式；
6.根据权利要求5所述的一种分布式多元耦合传感及消防故障判定方法，其特征在于，所述步骤3具体包括：
7.根据权利要求5所述的一种分布式多元耦合传感及消防故障判定方法，其特征在于，
8.根据权利要求6所述的一种分布式多元耦合传感及消防故障判定方法，其特征在于，所述信号耦合判断具体包括：
9.根据权利要求7所述的一种分布式多元耦合传感及消防故障判定方法，其特征在于，<...
【技术特征摘要】
1.一种分布式多元耦合传感及消防故障判定方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种分布式多元耦合传感及消防故障判定方法，其特征在于，在步骤1中，
3.根据权利要求1所述的一种分布式多元耦合传感及消防故障判定方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的一种分布式多元耦合传感及消防故障判定方法，其特征在于，所述步骤2中对从各级传感器处采集的参数进行一致性处理并判断是否有异常具体包括：
5.根据权利要求1所述的一种分布式多元耦合传感及消防故障判定方法，其特征在于，所述步骤3中有包括多种信号判断方式；
【专利技术属性】
技术研发人员：胡继伟，刘斌，赵冲，任兴旺，刘东，任宇航，刘阳，孙爱婷，薛晓婕，丛海波，刘兵，从继东，逄锦淑，王文杰，
申请(专利权)人：北京四方继保自动化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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