一种用于一体柜的多级智能消防系统及方法与流程

本发明涉及一体柜消防，具体地指一种用于一体柜的多级智能消防系统及方法。

背景技术：

1、随着储能装机容量快速增加，储能安全隐患也在不断增加，安全已成为制约锂离子电池储能产业进一步发展的瓶颈。

2、对于工商业储能来说，储能系统容量大，一旦发生热失控之后，会持续地进行化学反应，持续地释放热量，包括产生各种各样的可燃性气体。所以对消防来讲，对于早期的探测尤为重要。

3、现今在针对储能柜的消防布置中，通常会设置层级，针对电池包和箱体依次设置消防防护装置，比如公布号为cn115869563a的“一种用于储能集装箱的消防灭火系统与消防预警控制方法”中提出的按照舱级、簇级、pack级进行预防和监测。

4、然而已知方法中存在以下问题：

5、1、系统通常依赖监测装置传输数据，从而判断是否存在起火情况，监测装置通常使用传感器等探测装置，在电池组存在起火的情境中，探测器容易受损，提高消防预防过程中的成本；

6、2、监测过程中，探测器根据成本计算其设置个数有限，其主要监测范围依赖感应端，在远离感应端有起火征兆时，感应端范围内温度达到设定值需要一定时间，探测有略微的滞后性，无法及时准确地对火源进行处理；

7、3、探测装置使得在储能电池柜中引入额外的电学元件，当电芯热失控后，大量的可燃气体从泄压阀处溢出，探测器等电学元件在火势影响下与可燃气体接触可能引发二次火灾，存在安全隐患；

8、4、探测模块误报率高，烟雾传感器、温度传感器及可燃气体传感器等探测模块从着火点的信号传输至感应反映并且超过设定值皆需要一定时间；

9、5、探测模块属于电子元器件，需定期维护巡检；

10、6、装置处理时，通常经过烟感、温感和可燃气体进行一次判断，缺少综合利用信息的智能进行消防的系统。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于一体柜的多级智能消防系统及方法，解决上述提到的现有消防预警方法中的问题。

2、本发明为了克服上述不足，提供如下方案：一种用于一体柜的多级智能消防系统，包括一体柜、pack级灭火装置和簇级灭火装置，所述一体柜内设有多个电池pack箱，所述一体柜内设有针对一体柜整体消防防护的簇级消防子系统，且簇级消防子系统与柜体一一对应，每个所述电池pack箱上皆设有针对单个电池pack箱消防防护的pack级消防子系统，且pack级消防子系统与电池pack箱一一对应；

3、所述簇级消防子系统包括设于柜内的通电探测组件、物理探测组件和簇级灭火装置，且通电探测组件以及物理探测组件皆与簇级灭火装置形成启动配合，所述簇级消防子系统还包括设于柜体上的防爆风机系统和声光报警器，且通电探测组件以及物理探测组件皆与簇级灭火装置与防爆风机系统和声光报警器形成启动配合；

4、每个所述pack级消防子系统包括物理探测组件与对应的pack级灭火装置，所述pack级灭火装置设于对应的电池pack箱上，且pack级灭火装置的喷口覆盖电池pack箱，物理探测组件沿箱内表面均匀分布，且物理探测组件与对应的pack级灭火装置形成启动配合。

5、所述通电探测组件包括感温探测器、感烟探测器、co探测器和氢气探测器。

6、当只有所述感烟探测器探测烟雾后的电信号值超过设定值时，形成一级预警信号，声光报警器启动并通知人员迅速处理。

7、当所述co探测器和氢气探测器其中任意一个检测形成的电信号值超过设定值时，柜内存在可燃气体，防爆风机系统启动进行排气，降低可燃气体浓度。

8、当所述感烟探测器和感温探测器检测形成的电信号值皆超过设定值时，形成二级预警信号，声光报警器和簇级灭火装置皆启动，并同时关闭防爆风机系统，阻止助燃气体进入，防止可燃气体溢出。

9、所述防爆风机系统包括关于柜体相对布置的进风机构和排风机构，进风机构位于柜体一侧的底部，排风机构位于与进风机构相对一侧的顶部。

10、所述物理探测组件皆为热敏线，簇级消防子系统的热敏线沿对应柜体内壁以及对应柜内每个电池pack箱的箱外表面均匀分布；

11、pack级消防子系统的热敏线沿对应电池pack箱的箱内表面均匀分布。

12、当所述簇级消防子系统的热敏线感应温度超过设定值时，热敏线引燃灭火组件，启动对应簇级灭火装置；

13、当所述pack级消防子系统的热敏线感应温度超过设定值时，热敏线引燃灭火组件，启动对应pack级灭火装置。

14、所述pack级灭火装置和簇级灭火装置皆为热气溶胶灭火装置，灭火装置在接收到电启动信号或明火引燃热敏线后，电引发器或热敏线燃烧激活灭火装置内的气溶胶发生剂，气溶胶发生剂通过氧化还原反应释放的热量使化学冷却剂分解，实现气溶胶发生剂和冷却剂共同参与灭火。

15、一种用于一体柜的多级智能消防方法，至少包括以下步骤：

16、s1：在一体柜上安装对应的簇级消防子系统、防爆风机系统和声光报警器；

17、s2：将s1簇级消防子系统中的物理探测组件和通电探测组件布置好，通电探测组件包括感温探测器、感烟探测器、co探测器和氢气探测器，并使簇级消防子系统中的物理探测组件和通电探测组件皆与对应的簇级灭火装置形成启动配合；

18、s3：当s2中的感温探测器没检测到温度超过设定值的火灾预警信号，感烟探测器检测到烟雾产生单一火灾预警信号时，进入一级预警阶段；

19、s4：s3中的一级预警阶段内只启动声光报警器；

20、s5：当s2中的co探测器和氢气探测器检测到任意一项可燃气体超标时，进入排气阶段；

21、s6：s5中的排气阶段内开启防爆风机系统，使柜内的可燃气体的浓度降低到最低爆炸极限的25%以下；

22、s7：当s2中的感温探测器和感烟探测器检测到温度超过设定值以及烟雾产生的复合火灾预警信号时，进入二级预警阶段；

23、s8：s7中的二级预警阶段内包含以下同步进行的步骤：启动声光报警器、启动簇级灭火装置以及使防爆风机系统处于关闭状态；

24、s9：在每个电池pack箱上安装对应的pack级消防子系统，pack级消防子系统包括对应的物理探测组件和pack级灭火装置，使pack级消防子系统中的物理探测组件与对应的pack级灭火装置形成启动配合；

25、s10：当s2中物理探测组件感应到火灾信号，直接启动簇级灭火装置；

26、当s9中的物理探测组件感应到火灾信号，直接启动pack级灭火装置。

27、本发明的有益效果：

28、1、本发明在通电探测组件的基础上，使用物理探测组件作为各个灭火装置的启动线，使其均匀分布在各监控领域内，进行全方位防护，成本降低，覆盖范围广，响应速度提高，第一时间获取起火信息，针对电池pack箱更易安装和布置，节省安装空间；

29、2、通过热敏线的理化性质成为灭火装置的启动线，当温度超标时引燃灭火组件喷出药剂，只在一体柜内的簇级系统中使用通电探测组件，降低二次事故产生的可能性低；

30、3、充分利用通电探测组件以及物理探测组件的检测数据，形成包括可燃气体生成阶段、一级预警阶段、二级预警阶段和pack级起火阶段，针对不同阶段启动对应的装置进行提醒和防护，智能防护；

31、4、当柜内可燃气体超标时，温度不高且无明火时，启动防爆风机系统将可燃气体通出，降低可燃气体的含量；而当温度超过设定值或有明火时，即进入二级预警阶段，停止防爆风机系统的送风，保证内部处于缺氧的状态，防止助燃气体进入使着火情况更严重，提高处理效果，智能防护；

32、5、物理探测组件与通电探测组件互补，弥补彼此的探测范围，且物理探测组件弥补感应时间，减少使用通电探测组件的维护巡检频次。