CN117912215A - 一种电池仓管理应急消防系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池仓管理应急消防系统，所述系统包括安全监测装置，异常预警装置，用户终端和网关及远程服务器，不同主题类型下设置的不同的异常预警阈值，设置异常预警数量，确定告警信息，同时根据区域内的网关执行中继传输，设置多路径传输覆盖和去重设置，保障了系统告警信息的安全冗余和准确性。

Description

一种电池仓管理应急消防系统

技术领域

本发明一种信息处理领域，特别涉及一种电池仓应急消防系统。

背景技术

电池仓储能中电池仓安全问题一向受到关注，电池仓的安全对储能系统的运作非常重要。由于锂电池的设计结构及化学特性，通常存在热失控的风险，一旦出现热失控状况，发生火情后极难被熄灭。对于消防管理而言，除了要提高电池本身的安全性外，也要通过监测系统对电池在使用过程中的热状态监控，对电池的热失控发生提前进行预判，将火灾隐患遏止在萌芽状态，同时也需要能够在热失控或温度异常时，能够将相应的数据通过应急系统及时发送出去。因此在电池仓的应急管理中，如何将电池仓中的信息与消防管控相结合，从而保障电池仓储能系统的安全运行，保障用户及电池仓周边用户的安全成为需要关注和解决的问题。现有的技术缺乏对储能系统中的电池，做到准确检测提前预警且高效系统。

发明内容

基于以上问题，本发明提出一种电池仓管理应急消防系统。

所述系统包括：安全监测装置，异常预警装置，用户终端，网关及远程服务器，电池仓中设置有不同的传感器，所述传感器用于监测电池仓中电池的状态数据，不同的安全监测装置和异常预警装置与网关设备构成近距离通信网络，不同位置的电池仓自身归属的网关设备与远程服务器通信，用户终端接入远程服务器获取预警管理信息；

其中，所述安全监测装置实时采集电池仓的电池状态信息，安全监测装置基于电池仓的电池基础数据，对不同的电池信息以不同的做聚类处理，划分出不同的主题分类，为不同的主题分类下的预警信息设置告警阈值；

所述异常预警装置用于针对实时采集上来的电池仓状态数据，进行异常判断，所述异常判断具体为：通过安全监测装置的不同主题类型下的告警阈值，当不同主题分类下的告警信息大于设置设定值时，则向远程服务器发送告警信息；

所述告警信息根据不同的级别通过归属网关通过不同路径向远程服务器发送告警；所述告警信息中至少包括电池仓的ID信息和监测时钟信息。

优选的，所述安全监测装置的具体监测参数至少包括：电池单体温度、电池单体形变、电池单体气压、电池单体漏液、电池仓爆炸性气体、电池仓环境温度、电池舱烟雾。

优选的，所述电池的基础数据具体包括：电池铭牌信息及不同电池铭牌属性下的电池仓中电池的历史运行数据信息。

优选的，所述安全监测装置实时采集的数据还包括：电池簇信息，电池箱信息，电池电压。

优选的，安全监测装置中接受远程服务器中下发的动态监测指令，所述动态监测指令具体为根据新闻及网页抓取的信息，设置不同的监测任务。可选的，采用爬虫工具对网页内的新闻媒体数据进行抓取，不同的监测任务。

优选的，远程服务器对于不同的预警信息触发不同的报警联动机制，并向管理用户端界面推送处理规则，所述推送的处置规则，根据不同的预警信息类型，展示不同的事态仿真预警，为管理用户端提供处置措施。

优选的，所述系统中进一步包括，根据电池仓的不同位置，设置区域内的中继网关，不同的中继网关单元之间构成信息传输网络，所述中继网关的拓扑结构图存储在远程服务器中。

优选的，对于报警信息的联动处理还包括，在初始配置阶段，远程服务器根据不同电池仓物理坐标，配置不同的中继网关，所述中继网关可以是 消防通信系统中的集中设备网关，可选的，所述集中设备网关可以是位于社区内的消防设备专网接入网设备。可选的，对于不同的电池仓的监测设备通过中继网关进行控制。

优选的，远程服务器根据地理位置信息，获取到区域内的电池仓的位置信息图，根据归属网关的信息配置中继网关接入拓扑图，并对不同的电池仓消防信息配置冗余的虚拟中继网关，根据不同的预警类型级别设置不同的发送路径做预警信息的发送。

优选的，远程服务器还包括，监测不同的中继网关设备的状态信息，获取中继网关设备的覆盖信息，当所述覆盖信息不在预设范围内时候，远程服务器配置中继网关根据所述当前状态信息调整近距离的中继策略。

所述中继策略包括：判断所述中继网关的覆盖是否处于预设阈值范围；若是，根据所述当前覆盖信息设置监测信息上传的速率和中继时长。

本发明公开的一种电池仓应急消防系统，本系统中为不同主题类型设置不同的异常预警阈值，所述不同的异常预警阈值基于多个不同的传感器监测，依据电池相关的历史数据信息划分不同的主题，主题之间存在交叉信息，通过异常预警数量值最终确定告警信息，根据告警信息级别通过区域内的网关执行多路径中继传输和去重设置，保障了系统安全冗余和告警消息及时传输。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本公开的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本公开进行任何限制，在附图中：

图1本发明的系统示意图。

具体实施方式

参看下面的说明以及附图，本发明的这些或其他特征和特点、操作方法、结构的相关元素的功能、部分的结合以及制造的经济性可以被更好地理解，其中说明和附图形成了说明书的一部分。然而，可以清楚地理解，附图仅用作说明和描述的目的，并不意在限定本发明的保护范围。可以理解的是，附图并非按比例绘制。本发明中使用了多种结构图用来说明根据本公开的实施例的各种变形。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本文中的“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。

需要说明的是，为了便于清楚描述本申请实施例的技术方案，在本申请的实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能或作用基本相同的相同项或相似项进行区分，本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定。例如，第一信息和第二信息是用于区别不同的信息，而不是用于描述信息的特定顺序。

需要说明的是，本发明实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本发明实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

实施例1

如图1所示，本发明提出一种消防电池仓管理应急系统。所述系统包括：安全监测装置，异常预警装置，用户终端，电池仓和网关及远程服务器，电池仓中设置有不同的传感器，所述传感器用于监测电池仓中电池的状态数据，不同的安全监测装置和异常预警装置与网关设备构成近距离通信网络，不同位置的电池仓自身归属的网关设备与远程服务器通信，用户终端接入远程服务器获取预警管理信息。

所述安全监测装置实时采集电池仓的中的电池状态信息，安全监测装置基于电池的基础数据提取和设置预警信息，不同的聚类主题下的预处理数据存在交叉或重叠。

所述电池的基础数据，可以电池铭牌信息为基础结合历史运行数据信息，对不同电池信息以不同的主题分类处理，可选的可以采用k-means算法。历史数据信息包括所述电池运行失效时间，漏液，自动过充失效等。不同的电池信息分类包括电池的类型信息，所述电池类型信息为化学构成成分等锂电，磷酸锂电等。获取文本或数据信息，设置不同的主题信息做聚类分析，提取出不同的主题类型下电池安全运行状态数据信息，以此为基础设置预警阈值或特征向量。

其中信息实时采集包括，对于不同的电池做簇处理，获取电池簇信息电池箱信息、告警、电池电压和温度等数据的实时采集，所述数据信息采用增量发送的发送归属网关发送，所述归属网关可以配置显示单元，通过显示单元显示采集信息，在本地设备端，可选的所述本地设备端为单节点单屏幕显示。

对于同一电池仓，还配置有异常预警装置，所述异常预警装置接收安全监测装置上传的电池仓数据，针对实时采集上来的电池仓状态数据，与电池仓数据特征值相匹配，判断是否存在异常，在确定异常数量超过预设值时，则通过归属网关发送不同类型的告警信息。所述异常预警信息是基于不同分类主题下设置阈值，基于不同的阈值下设置异常预警信息。

示例性的方式中，对于同一个电池仓的监测告警是对于不同类型主题的异常预警，当不同类型下的异常预警信息大于设置设定值时，则向远程服务器发送告警信息，减少虚警信息的产生。设置定值可依据历史运行数据信息对电池仓、电池簇和电池箱的参数设置取值范围。

安全监测装置进一步包括，用于对电池历史数据统计，根据所述历史统计数据对电池数据储存记录进行分析和展示并做数据处理，所述安全监测装置的具体监测参数具体可以包括：电池单体温度、电池单体形变、电池单体气压、电池单体漏液、电池舱爆炸性气体、电池舱环境温度、电池舱烟雾等。

示例性的：所述电池单体温度的检测包含设置电池单体内温度传感监测单元和/或电池单体内电阻层析成像单元及其对应的传感发射装置，用于获电池的单体实时温度信息，并将获取到的信息传至电池仓的网关单元或至远程服务器。

所述电池单体形变监测包含电池单体内形变传感监测装置和/或电池单体表面可变电阻监测单元及其对应的传感发射单元，用于获取电池的单体实时形变信息，并将获取到的信息传至电池仓网关单元远程服务器。

示例性的，电池单体气压监测还包括所述电池仓爆炸性气体监测，具体可以是包含CO爆炸气体探测、H 2爆炸气体探测、CH 4爆炸气体探测、VOC挥发物检测等及其对应的传感发射装置中一种或多种。获取电池仓的爆炸性气体的成分及实时浓度信息，并将获取到的信息传电池仓网关传送至远程服务器。

安全监测装置支持动态配置，优选的方式中，安全监测装置中接受远程服务器中下发的动态监测指令，所述动态监测指令具体为根据新闻及网页抓取的信息，设置不同的监测任务。具体的实施方式中，采用爬虫工具对网页内的新闻媒体数据，消防历史数据进行抓取，不同的监测任务。可选的，当冬季时提取火灾类型与锂电的相关性，可对电池仓设置过充泄露监测任务。远程服务器中的动态实时获取抓取信息，并下发监测任务，配置不同检测数据的优先级，保障安全监测装置的处理效能。

具体的实施方式中，当对电池单体温度、电池单体形变、电池单体气压、漏液情况、电池舱爆炸性气体浓度、电池舱环境温度、电池舱烟雾情况进行实时监测，异常告警装置判断，出现监测结果高于设定阈值或漏液等情况时发出异常预警信息，当异常预警信息超过设定值，确定故障信息，获取匹配的告警联动机制，触发不同的消防联动机制。远程服务器同时向管理用户端界面推送处理规则，所述推送的处置规则，根据不同的预警信息，展示不同的事态仿真预警，为管理用户端提供处置措施。

对于告警信息的故障信息确定，示例性的，可以是根据电池状态的关系链信息构建包含瞬时故障节点的局部电池故障链路拓扑图，通过分布式链路追踪工具收集到的故障链表示不同电池状态之间关联的基本信息；构建局部微服务链路拓扑图，其中节点代表电池的某一状态，边代表电池状态之间的跳转关系。基于故障链路拓扑图，计算不同电池状态下的动态故障责任评分，判断瞬时故障根源的电池状态。所述故障责任评分指用来衡量局部电池链路拓扑图中各个电池状态节点的故障责任相关程度，故障责任评分包括异常相关分数、性能相关分数和因果相关分数。

示例性的，所述异常相关分数用来衡量各电池状态包含的异常信息量，基于局部电池故障链路拓扑图，与瞬时故障节点相关距离越近的电池包含更多异常相关信息，则异常相关分数越高。根据监测到的参数信息的加权评分，确定故障的根源和故障的电池，根据故障根源提供对应的消防处置措施。可选的处置措施为，当判断是电池模组热失控或严重故障时候，相应的处置可以是直接触发可切断模组内继电器，隔离故障对象。当判断是系统应急故障时，在可进入联动机制，所述联动机制具体是配置消防和电池仓的储能变流器以及电池仓的能量管理系统联动。当系统发生或收到应急故障时，则直接保护机制后，切断电池仓系统的电源输入和输出。

示例性的，异常告警单元根据不同的级别，对告警信息做触发，在触发中、低风险告警时，向远程管理单元发出预警信息的同时通过报警提示单元，并发出本地告警声光或语音提示。在触发高风险告警时，自动启动爆炸抑制装置并向远程服务器发出预警信息的同时通过报警提示单元发出本地告警声光或语音提示。

所述告警信息通过电池仓的归属网关单元进行告警信息的存储转发，根据区域位置信息，为不同的电池仓的归属网关配置中继网关，所述不同的中继网关单元之间构成信息传输网络，所述中继网关的拓扑结构图存储在远程服务器中，不同的电池仓配置有主归属网关和次归属网关，可选的所述次归属网关为虚拟归属网关，作为冗余备份配置。

可选的方式中，不同的告警类型设置有不同的中继网关信息传输路径，可选的在不同的预警信息配置不同的传输路径，可选的传输路径的匹配传输与预警信息的强度相适应。所述预警信息中至少还包括设置初始时钟信息和电池仓的标识信息，所述初始时钟信息和电池仓标识信息用于在远程服务器在接收到预警信息执行去重操作。

具体的实施方式中，对于告警信息的联动处理还包括，在初始配置阶段，远程服务器根据不同电池仓所述区域的物理坐标，配置不同的归属网关。可选的，不同的电池仓被配置到不同的归属网关。相邻物理坐标信息的归属网关，配置相同的中继网关，所述中继网关可以是消防通信系统中的集中设备网关。可选的，所述集中设备网关可以是位于社区内的消防设备专网接入网设备。可选的，对于不同的电池仓设备通过归属网关进行控制。

优选的实施方式中，远程服务器根据地理位置信息，获取到区域内的电池仓的位置信息图，根据归属的中继网关配置网络接入拓扑，为保障电池仓的监测信息及告警信息能够被传送到远程服务器，对不同的电池仓消防信息配置冗余的虚拟归属网关，并将所述虚拟归属网关拓扑图，发送给实际控制的中继网关设备，根据不同的告警类型设置不同的发送路径做告警信息的发送。可知的归属网关和中继网关可以是是同一装置，对于不同的位置区域，同一各归属网关可以是另以位置电池仓的中继网关。

示例性的实施例方式中，所述电池仓站中的中继网关具备自备电源和外界接入电源两种方式，根据电池仓场站的设置位置不同，所述中继网关配置为自备电源时，所述网关中继网关根据自身的电源电量信息设置和报警场景，配置不同的近距离通信功率模式，以提高中继功能控制的准确性。

示例性的，远程服务器还包括，监测不同的中继网关设备的状态信息，获取中继网关设备的覆盖信息，当所述覆盖信息不在预设范围内时候，远程服务器配置中继网关根据所述当前状态信息调整近距离的中继策略。

所述中继策略包括：判断所述中继网关的覆盖是否处于预设阈值范围；若是，根据所述当前覆盖信息设置监测信息上传的速率和中继时长，若否，通过远程服务器唤醒网关拓扑图中与该中继网关相关联的其它网关的配置信息，并发送设置的相关中继信息，所述中继信息包括：中继网关的功率、以及工作模式。示例性的，用户终端区分为管理终端和用户终端，不同的用户终端设置有不同的权限信息，不同的权限信息设置接受不同的告警信息。示例性的，根据不同的管理权限层级，推送不同的告警信息类型。

具体的实施方式中，包括安全监测装置，进一步可以包括安全控制策略单元。对于不同的电池仓的根据不同的信息监测，将检测出的不同失控状态的阈值和/或安全状态的阈值，划分出不同的安全等级。根据预先设置的安全规则数据，将不同的信息设置为不同的参数对应不同的故障。

基于如上所述的示例，在一个实施例中涉及方法步骤的特征，可以被本发明提供的一种计算机设备/或系统实现，该计算机设备/系统包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中，处理器执行所述程序时实现如上述各实施例中的任意一种方法。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性的计算机可读取存储介质中，如本发明实施例中，该程序可存储于计算机系统的存储介质中，并被该计算机系统中的至少一个处理器执行，以实现包括如上述各视频播放方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(RandomAccess Memory，RAM)等。据此，还提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，其中，该程序被处理器执行时实现如上述各实施例中的任意涉及的方法步骤。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电池仓管理应急消防系统，其特征在于，所述系统包括：安全监测装置，异常预警装置，用户终端，网关及远程服务器，电池仓中设置有不同的传感器，所述传感器用于监测电池仓中电池的状态数据，不同的安全监测装置和异常预警装置与网关设备构成近距离通信网络，不同位置的电池仓自身归属的网关设备与远程服务器通信，用户终端接入远程服务器获取预警管理信息；

其中，所述安全监测装置实时采集电池仓的电池状态信息，安全监测装置基于电池仓的电池基础数据，对不同的电池信息以不同的做聚类处理，划分出不同的主题分类，为不同的主题分类下的预警信息设置预警阈值；

所述异常预警装置用于针对实时采集上来的电池仓状态数据，进行异常判断，所述异常判断具体为：通过安全监测装置获取不同主题类型下的预警阈值，当不同主题分类下的异常预警数大于设置设定值时，则向远程服务器发送告警信息；异常预警装置区分不同告警信息的级别类型，所述告警信息依据不同的级别类型通过归属网关通过不同路径向远程服务器发送；所述告警信息中至少包括电池仓的ID信息和监测时钟信息。

2.如权利要求1所述的系统，其特征还在于：所述安全监测装置的具体监测参数至少包括：电池单体温度、电池单体形变、电池单体气压、电池单体漏液、电池仓爆炸性气体、电池仓环境温度、电池舱烟雾。

3.如权利要求2所述的系统，其特征还在于：所述电池的基础数据具体包括：电池铭牌信息及不同电池铭牌属性下的电池仓中电池的历史运行数据信息。

4.如权利要求3所述的系统，其特征还在于：所述安全监测装置实时采集的数据还包括：电池簇信息，电池箱信息，电池电压。

5.如权利要求4所述的系统，其特征还在于：安全监测装置中接受远程服务器中下发的动态监测指令，所述动态监测指令具体为根据新闻及网页抓取的信息，设置不同的监测任务；

可选的，采用爬虫工具对网页内的新闻媒体数据进行抓取，不同的监测任务。

6.如权利要求5所述的系统，其特征还在于：，远程服务器对于不同的告警信息触发不同的联动机制，并向管理用户端界面推送处理规则，根据不同的告警信息的级别类型，展示不同的事态仿真预警，为管理用户终端提供处置措施。

7.如权利要求6所述的系统，其特征还在于：所述系统中进一步包括，根据电池仓的不同位置，设置区域内的中继网关，不同的中继网关单元之间构成信息传输网络，所述中继网关的拓扑结构图存储在远程服务器中。

8.如权利要求7所述的系统，其特征还在于：远程服务器根据不同电池仓物理坐标，配置不同的中继网关，所述中继网关是消防通信系统中的集中设备网关。

9.如权利要求8所述的系统，其特征还在于：远程服务器根据地理位置信息，获取到区域内的电池仓的位置信息图，根据归属网关的信息配置中继网关接入拓扑图，并对不同的电池仓消防信息配置冗余的虚拟中继网关，根据不同的预警类型级别设置不同的发送路径做预警信息的发送。

10.如权利要求9所述的系统，其特征还在于：远程服务器还包括，监测不同的中继网关设备的状态信息，获取中继网关设备的覆盖信息，当所述覆盖信息不在预设范围内时候，远程服务器配置中继网关根据所述当前状态信息调整近距离的中继策略。