CN114221981A - 一种基于大数据的储能电站用消防安全应急系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于大数据的储能电站用消防安全应急系统，用于解决现有的储能电站存在不能对其内部进行监控感应和及时应急处理和维护，导致储能电站的安全性较差的问题；本发明感应模块采集储能电站的监测数据，通过处理器进行分析，当监测数据内监测数值大于等于对应的预设阈值，则生成应急处理指令并发送至安全应急模块和云服务器，安全应急模块接收到应急处理指令后将设置在储能电站箱体空腔内填充的固体灭火剂喷洒至对应的区域，从而进行应急处理，减少损失；通过信令处理模块分配对应处理人员的智能终端上，以便于选取对应处理人员进行处理，提前对监测数据进行异常判断和维护处理，降低储能电站异常的几率。
Description
技术领域
本发明涉及储能电站应急技术领域，具体为一种基于大数据的储能电站用消防安全应急系统。
背景技术
随着我国环保污染以及能源短缺问题的突出，新型能源的开发和利用已成为当今社会研究的重点问题，随着新型能源的大量应用，储能电站应运而生，但现有的储能电站主要分为抽水储能电站和风力发电场储能电站，仅是通过抽水或风能将能量转换为电能，以及现有的储能电站存在不能对其内部进行监控感应和及时应急处理和维护，导致储能电站的安全性较差；
针对此方面的技术缺陷，现提出一种解决方案。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决现有的储能电站存在不能对其内部进行监控感应和及时应急处理和维护，导致储能电站的安全性较差的问题，而提出一种基于大数据的储能电站用消防安全应急系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种基于大数据的储能电站用消防安全应急系统，包括储能电站及与储能电站通信连接的云服务器；所述储能电站包括箱体，箱体的内部设置有感应模块、处理器和通信模块及安全应急模块；
所述箱体侧壁的内部设置有空腔，空腔内填充有固体灭火剂；
所述感应模块用于采集储能电站的监测数据并将其发送至处理器；
所述处理器将监测数据通过通信模块发送至云服务器，同时对监测数据进行比对，当监测数据内监测数值大于等于对应的预设阈值，则生成应急处理指令并发送至安全应急模块和云服务器；监测数据包括监测类型名称和对应的监测数值；
所述安全应急模块接收到应急处理指令后进行安全应急处理，具体为：获取应急处理指令对应的区域，将空腔内填充的固体灭火剂喷洒至对应的区域；
所述云服务器包括数据分析模块和数据库；数据分析模块用于对监测数据进行分析，具体分析过程为：
获取同一监测类型名称对应的所有监测数值；再将监测数值与对应的分析阈值进行比对；其中，分析阈值小于预设阈值；
当监测数值大于分析阈值且小于预设阈值时，将该监测数值减去分析阈值得到值阈差；将所有的值阈差依据对应的监测时刻进行先后排序；以监测时刻为横坐标，值阈差的数值为竖坐标，建立值阈差和监测时刻的直角坐标系；将所有的值阈差的数值依次标记为直角坐标系中，然后连接相邻两个值阈差对应数值的连线得到值阈线，并计算值阈线的斜率；当值阈线与水平轴的夹角为锐角时，将该值阈线的斜率乘以预设系数一得到第一斜系值；当值阈线与水平轴的夹角为钝角时，将该值阈线的斜率乘以预设系数二得到第二斜系值；将所有的第一斜率值求和并取均值得到第一斜率均值；将所有的第二斜率值进行求和得到第二斜率均值；将第一斜率均值、第二斜率均值和值阈差的总数进行归一化处理并取三者归一化处理后的数值；将第一斜率均值减去第二斜率均值再乘以值阈差的总数得到斜数值；当斜数值大于预设斜数阈值，则生成该监测类型名称对应的站处信令并发送至信令处理模块；站处信令包括监测类型名称、对应储能电站的位置和维护指令和监测类型名称对应的所有监测数值；
所述信令处理模块用于接收站处信令并对其进行分析处理以得到对应的处理人员，然后将站处信令反馈至对的处理人员的智能终端上。
作为本发明的一种优选实施方式，所述信令处理模块对站处信令进行处理，具体处理过程为：
对站处信令进行解析以得到对应的监测类型名称、对应储能电站的位置和维护指令和监测类型名称对应的所有监测数值；
获取监测类型名称对应的所有注册人员并向其智能终端发送处理接收信令以获取接收确认信息；将在预设时间范围内反馈接收确认信息的注册人员标记为反馈人员；
获取反馈人员的人员参数，人员参数包括处优值和位处距值；其中位处距值为反馈人员监测类型名称对应储能电站之间的距离；对人员参数进行归一化处理并取归一化处理后的数值，将处优值和位处距值的数值分别标记为Mb1和Mb2；设定处优值和位处距值对应的预设权重占比为ds1和ds2，利用公式RL=Mb1×ds1+ds2/Mb2得到反馈人员的人令处值RL；将人令处值最大的反馈人员标记为处理人员；
采集处理人员的时刻信息并发送至数据库内存储，其中时刻信息包括处理人员接收到站处信令的时刻R1、处理人员到达站处信令对应储能电站的位置的时刻R2以及完成站处信令对应储能电站的维护时刻R3；
作为本发明的一种优选实施方式，所述信令处理模块内还包括时刻分析单元；所述时刻分析单元用于获取所有处理人员时刻信息并进行分析以得到处理人员的处优值，具体为：将时刻R1与时刻R2进行时刻差计算得到达处时长Ai，将时刻R2和时刻R3进行时刻差计算得到维护时长Bi；将所有的达处时长进行求和并取均值得到达处均值；将所有的维护时长进行求和并取均值得到维护均值；统计处理人员的所有维护时长的数量得到维护总次数；再将达处均值、维护均值和维护总次数进行归一化处理并取三者归一化处理后的数值，分别标记为WA1、WA2和WA3；利用公式
得到处理人员的处优值Mb1，并将其发送至数据库内存储；
作为本发明的一种优选实施方式，所述云服务器还包括人员注册模块，人员注册模块用于储能电站工作人员通过智能终端提交注册信息进行注册并将注册成功的注册信息发送至数据库内存储；其中注册信息包括姓名、年龄、负责处理的监测类型名称以及通信号码和电脑终端的通信号码和电脑终端的终端数据等，终端数据包括电脑终端的位置、型号等；数据库接收到注册信息后将该储能电站工作人员标记为注册人员；
作为本发明的一种优选实施方式，所述数据分析模块内部还设置有数据分配单元，所述数据分配单元用于统计待分析的监测数据的数量，当数量大于设定阈值数量时，将超出的监测数据依据预设条件等分为预设份数的监测数据并将其标记为待分配数据，然后将待分配数据发送至注册人员的电脑终端内，通过电脑终端对待分配数据进行处理得到斜数值并反馈至数据分析模块；
作为本发明的一种优选实施方式，所述感应模块包括危险气体传感器、氧浓度传感器、烟雾传感器、温度传感器和气压传感器；监测数据包括危险气体名称以及浓度、氧浓度、烟雾的浓度和气压。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明感应模块采集储能电站的监测数据，通过处理器进行分析，当监测数据内监测数值大于等于对应的预设阈值，则生成应急处理指令并发送至安全应急模块和云服务器，安全应急模块接收到应急处理指令后将设置在储能电站箱体空腔内填充的固体灭火剂喷洒至对应的区域，从而进行应急处理，减少损失；
2、本发明通过数据分析模块对监测数据进行分析，以得到斜数值，当斜数值大于预设斜数阈值，则生成该监测类型名称对应的站处信令并发送至信令处理模块；通过信令处理模块分配对应处理人员的智能终端上，以便于选取对应处理人员进行处理，提前对监测数据进行异常判断和维护处理，降低储能电站异常的几率。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的原理框图；
图2为本发明的箱体剖视图；
图3为本发明的感应模块原理框图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，一种基于大数据的储能电站用消防安全应急系统，包括储能电站及与储能电站通信连接的云服务器；
请参阅图2所示，储能电站包括箱体，箱体侧壁的内部设置有空腔，空腔内填充有固体灭火剂；
箱体的内部设置有感应模块、处理器、通信模块以及超级电容模块和电池管理模块；
请参阅图3所示，感应模块包括危险气体传感器、氧浓度传感器、烟雾传感器、温度传感器和气压传感器等，用于采集危险气体名称以及浓度、氧浓度、烟雾的浓度和气压等监测数据，将监测数据发送至处理器；
处理器将监测数据通过通信模块发送至云服务器，同时对监测数据进行比对，当监测数据内监测数值大于等于对应的预设阈值，则生成应急处理指令并发送至安全应急模块和云服务器；具体为：当烟雾传感器采集到的烟雾浓度大于预设浓度阈值，则生成烟雾对应的应急处理信令；监测数据包括监测类型名称和对应的监测数值，如烟雾传感器及对应的烟雾浓度数值；
安全应急模块接收到应急处理指令后进行安全应急处理，具体为：获取应急处理指令对应的烟雾传感器的监测区域，将空腔内填充的固体灭火剂喷洒至对应的烟雾传感器的监测区域；
云服务器包括人员注册模块、数据分析模块和数据库及信令处理模块；
储能电站工作人员通过智能终端提交注册信息至人员注册模块进行注册并将注册成功的注册信息发送至数据库内存储；数据库接收到注册信息后将该储能电站工作人员标记为注册人员；其中，注册信息包括姓名、年龄、负责处理的监测类型名称以及通信号码和电脑终端的通信号码和电脑终端的终端数据等，终端数据包括电脑终端的位置、型号等；
数据分析模块对监测数据进行分析，获取同一监测类型名称对应的所有监测数值；再将监测数值与对应的分析阈值进行比对；其中，分析阈值小于预设阈值；当监测数值大于分析阈值且小于预设阈值时，将该监测数值减去分析阈值得到值阈差；将所有的值阈差依据对应的监测时刻进行先后排序；以监测时刻为横坐标，值阈差的数值为竖坐标，建立值阈差和监测时刻的直角坐标系；将所有的值阈差的数值依次标记为直角坐标系中，然后连接相邻两个值阈差对应数值的连线得到值阈线，并计算值阈线的斜率；当值阈线与水平轴的夹角为锐角时，将该值阈线的斜率乘以预设系数一得到第一斜系值；当值阈线与水平轴的夹角为钝角时，将该值阈线的斜率乘以预设系数二得到第二斜系值；将所有的第一斜率值求和并取均值得到第一斜率均值；将所有的第二斜率值进行求和得到第二斜率均值；将第一斜率均值、第二斜率均值和值阈差的总数进行归一化处理并取三者归一化处理后的数值；将第一斜率均值减去第二斜率均值再乘以值阈差的总数得到斜数值；当斜数值大于预设斜数阈值，则生成该监测类型名称对应的站处信令并发送至信令处理模块；站处信令包括监测类型名称、对应储能电站的位置和维护指令和监测类型名称对应的所有监测数值；
信令处理模块用于接收站处信令并对其进行分析处理以得到对应的处理人员，然后将站处信令反馈至对的处理人员的智能终端上，具体为：对站处信令进行解析以得到对应的监测类型名称、对应储能电站的位置和维护指令和监测类型名称对应的所有监测数值；
获取监测类型名称对应的所有注册人员并向其智能终端发送处理接收信令以获取接收确认信息；将在预设时间范围内反馈接收确认信息的注册人员标记为反馈人员；
获取反馈人员的人员参数，人员参数包括处优值和位处距值；其中位处距值为反馈人员监测类型名称对应储能电站之间的距离；对人员参数进行归一化处理并取归一化处理后的数值，将处优值和位处距值的数值分别标记为Mb1和Mb2；设定处优值和位处距值对应的预设权重占比为ds1和ds2，利用公式RL=Mb1×ds1+ds2/Mb2得到反馈人员的人令处值RL；将人令处值最大的反馈人员标记为处理人员；
采集处理人员的时刻信息并发送至数据库内存储，其中时刻信息包括处理人员接收到站处信令的时刻R1、处理人员到达站处信令对应储能电站的位置的时刻R2以及完成站处信令对应储能电站的维护时刻R3；
处理人员接收到站处信令后，到达对应的储能电站并进行维护处理，处理完成后，反馈完成站处信令对应储能电站的维护时刻；
信令处理模块内还包括时刻分析单元；所述时刻分析单元用于获取所有处理人员时刻信息并进行分析以得到处理人员的处优值，具体为：将时刻R1与时刻R2进行时刻差计算得到达处时长Ai，将时刻R2和时刻R3进行时刻差计算得到维护时长Bi；将所有的达处时长进行求和并取均值得到达处均值；将所有的维护时长进行求和并取均值得到维护均值；统计处理人员的所有维护时长的数量得到维护总次数；再将达处均值、维护均值和维护总次数进行归一化处理并取三者归一化处理后的数值，分别标记为WA1、WA2和WA3；利用公式
得到处理人员的处优值Mb1，并将其发送至数据库内存储；
数据分析模块内部还设置有数据分配单元，所述数据分配单元用于统计待分析的监测数据的数量，当数量大于设定阈值数量时，将超出的监测数据依据预设条件等分为预设份数的监测数据并将其标记为待分配数据，然后将待分配数据发送至注册人员的电脑终端内，通过电脑终端对待分配数据进行处理得到斜数值并反馈至数据分析模块，具体发送过程为：
向注册人员的电脑终端发送信息获取信令以获取电脑终端的数据处理响应和实时网速；实时网速包括上行速率和下行速率；
获取数据处理响应的电脑终端的终端参数；将电脑终端的位置与服务器的位置进行距离差计算得到传输距离；设定所有的电脑终端型号均对应一个预设型号值，将终端参数内的型号与所有电脑终端型号进行匹配以得到对应的预设型号值；将预设型号值、传输距离以及上行速率和下行速率进行归一化处理并取预设型号值、传输距离以及上行速率和下行速率的数值，将其标记为DX1、DX2、DX3和DX4；利用公式PW=（DX1×0.17+DX3×0.15+DX4×0.27）/DX2×0.0014得到电脑终端的排处值PW，依据排处值由大到小对电脑终端进行排序；
由前至后依次选取与预设份数相同的电脑终端，将待分配数据依次发送至该电脑终端，通过该电脑终端进行数据处理以得到斜数值；
箱体内还设置有超级电容模块和电池管理系统BMS；超级电容模块为超级电容模组，用于将多个超级电容器单体串联，进行储能；
电池管理系统BMS用于监控超级电容器单体的状态并进行过充电和过放电处理；
本发明在使用时，感应模块采集储能电站的监测数据，通过处理器进行分析，当监测数据内监测数值大于等于对应的预设阈值，则生成应急处理指令并发送至安全应急模块和云服务器，安全应急模块接收到应急处理指令后将设置在储能电站箱体空腔内填充的固体灭火剂喷洒至对应的区域，从而进行应急处理，减少损失；通过数据分析模块对监测数据进行分析，当监测数值大于分析阈值且小于预设阈值时，将该监测数值减去分析阈值得到值阈差；将所有的值阈差依据对应的监测时刻进行先后排序；以监测时刻为横坐标，值阈差的数值为竖坐标，建立值阈差和监测时刻的直角坐标系；将所有的值阈差的数值依次标记为直角坐标系中，然后连接相邻两个值阈差对应数值的连线得到值阈线，并计算值阈线的斜率；当值阈线与水平轴的夹角为锐角时，将该值阈线的斜率乘以预设系数一得到第一斜系值；当值阈线与水平轴的夹角为钝角时，将该值阈线的斜率乘以预设系数二得到第二斜系值；将所有的第一斜率值求和并取均值得到第一斜率均值；将所有的第二斜率值进行求和得到第二斜率均值；将第一斜率均值、第二斜率均值和值阈差的总数进行归一化处理并取三者归一化处理后的数值；将第一斜率均值减去第二斜率均值再乘以值阈差的总数得到斜数值；当斜数值大于预设斜数阈值，则生成该监测类型名称对应的站处信令并发送至信令处理模块；通过信令处理模块分配对应处理人员的智能终端上，以便于选取对应处理人员进行处理，提前对监测数据进行异常判断和维护处理，降低储能电站异常的几率。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (6)
1.一种基于大数据的储能电站用消防安全应急系统，包括储能电站及与储能电站通信连接的云服务器；其特征在于，所述储能电站包括箱体，箱体的内部设置有感应模块、处理器和通信模块及安全应急模块；
所述箱体侧壁的内部设置有空腔，空腔内填充有固体灭火剂；
所述感应模块用于采集储能电站的监测数据并将其发送至处理器；
所述处理器将监测数据通过通信模块发送至云服务器，同时对监测数据进行比对，当监测数据内监测数值大于等于对应的预设阈值，则生成应急处理指令并发送至安全应急模块和云服务器；监测数据包括监测类型名称和对应的监测数值；
所述安全应急模块接收到应急处理指令后进行安全应急处理，具体为：获取应急处理指令对应的区域，将空腔内填充的固体灭火剂喷洒至对应的区域；
所述云服务器包括数据分析模块和数据库；数据分析模块用于对监测数据进行分析，具体分析过程为：
获取同一监测类型名称对应的所有监测数值；再将监测数值与对应的分析阈值进行比对；
当监测数值大于分析阈值且小于预设阈值时，将该监测数值减去分析阈值得到值阈差；将所有的值阈差依据对应的监测时刻进行先后排序；以监测时刻为横坐标，值阈差的数值为竖坐标，建立值阈差和监测时刻的直角坐标系；将所有的值阈差的数值依次标记为直角坐标系中，然后连接相邻两个值阈差对应数值的连线得到值阈线，并计算值阈线的斜率；当值阈线与水平轴的夹角为锐角时，将该值阈线的斜率乘以预设系数一得到第一斜系值；当值阈线与水平轴的夹角为钝角时，将该值阈线的斜率乘以预设系数二得到第二斜系值；将所有的第一斜率值求和并取均值得到第一斜率均值；将所有的第二斜率值进行求和得到第二斜率均值；将第一斜率均值、第二斜率均值和值阈差的总数进行归一化处理并取三者归一化处理后的数值；将第一斜率均值减去第二斜率均值再乘以值阈差的总数得到斜数值；当斜数值大于预设斜数阈值，则生成该监测类型名称对应的站处信令并发送至信令处理模块；
所述信令处理模块用于接收站处信令并对其进行分析处理以得到对应的处理人员，然后将站处信令反馈至对应处理人员的智能终端上。
2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的储能电站用消防安全应急系统，其特征在于，所述信令处理模块对站处信令进行处理，具体处理过程为：
对站处信令进行解析以得到对应的监测类型名称、对应储能电站的位置和维护指令和监测类型名称对应的所有监测数值；
获取监测类型名称对应的所有注册人员并向其智能终端发送处理接收信令以获取接收确认信息；将在预设时间范围内反馈接收确认信息的注册人员标记为反馈人员；
获取反馈人员的人员参数，人员参数包括处优值和位处距值；其中位处距值为反馈人员监测类型名称对应储能电站之间的距离；对人员参数进行归一化处理以得到反馈人员的人令处值；将人令处值最大的反馈人员标记为处理人员；
采集处理人员的时刻信息并发送至数据库内存储，其中时刻信息包括处理人员接收到站处信令的时刻R1、处理人员到达站处信令对应储能电站的位置的时刻R2以及完成站处信令对应储能电站的维护时刻R3。
3.根据权利要求2所述的一种基于大数据的储能电站用消防安全应急系统，其特征在于，所述信令处理模块内还包括时刻分析单元；所述时刻分析单元用于获取所有处理人员时刻信息并进行分析以得到处理人员的处优值，具体为：将时刻R1与时刻R2进行时刻差计算得到达处时长Ai，将时刻R2和时刻R3进行时刻差计算得到维护时长Bi；将所有的达处时长进行求和并取均值得到达处均值；将所有的维护时长进行求和并取均值得到维护均值；统计处理人员的所有维护时长的数量得到维护总次数；再将达处均值、维护均值和维护总次数进行归一化处理以得到处理人员的处优值并将其发送至数据库内存储。
4.根据权利要求1所述的一种基于大数据的储能电站用消防安全应急系统，其特征在于，所述云服务器还包括人员注册模块，人员注册模块用于储能电站工作人员通过智能终端提交注册信息进行注册并将注册成功的注册信息发送至数据库内存储；数据库接收到注册信息后将该储能电站工作人员标记为注册人员。
5.根据权利要求1所述的一种基于大数据的储能电站用消防安全应急系统，其特征在于，所述数据分析模块内部还设置有数据分配单元，所述数据分配单元用于统计待分析的监测数据的数量，当数量大于设定阈值数量时，将超出的监测数据依据预设条件等分为预设份数的监测数据并将其标记为待分配数据，然后将待分配数据发送至注册人员的电脑终端内，通过电脑终端对待分配数据进行处理得到斜数值并反馈至数据分析模块。
6.根据权利要求1所述的一种基于大数据的储能电站用消防安全应急系统，其特征在于，所述感应模块包括危险气体传感器、氧浓度传感器、烟雾传感器、温度传感器和气压传感器；监测数据包括危险气体名称以及浓度、氧浓度、烟雾的浓度和气压。
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