一种加氢站气体安全盾系统
阅读说明：本技术 一种加氢站气体安全盾系统 (Gas safety shield system of hydrogenation station ) 是由 汪桢 饶文涛 魏炜 李尤 蔡方伟 申朋飞 于 2021-08-18 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种加氢站气体安全盾系统,包括：氢气微泄漏监测预警模块、氢气中泄漏监测报警模块、氢气高泄漏监测报警模块、三级报警系统、反馈处理系统和中控平台；氢气微泄漏监测预警模块包括氢敏色变传感贴片胶带、摄像头和AI大数据平台,并联动三级报警系统；氢气中泄漏监测报警模块包括固定式电化学原理氢气探测器、氢气报警控制器,并联动三级报警系统、反馈处理系统；氢气高泄漏监测报警模块包括固定式催化燃烧原理可燃气体探测器,并联动三级报警系统、反馈处理系统。本发明提供的加氢站气体安全盾系统具有泄漏监测覆盖范围广、自动化程度高、安全高效、监测数据立体全面、具备分级报警功能的特点。(The invention discloses a gas safety shield system of a hydrogenation station, which comprises: the system comprises a hydrogen micro-leakage monitoring and early-warning module, a hydrogen in-leakage monitoring and alarming module, a hydrogen high-leakage monitoring and alarming module, a three-level alarming system, a feedback processing system and a central control platform; the hydrogen micro-leakage monitoring and early warning module comprises a hydrogen sensitive color change sensing patch adhesive tape, a camera and an AI big data platform and is linked with a three-level warning system; the hydrogen leakage monitoring and alarming module comprises a fixed electrochemical principle hydrogen detector, a hydrogen alarming controller, a three-level alarming system and a feedback processing system; the hydrogen high leakage monitoring and alarming module comprises a fixed combustible gas detector based on a catalytic combustion principle, and is linked with a three-level alarming system and a feedback processing system. The gas safety shield system of the hydrogenation station provided by the invention has the characteristics of wide leakage monitoring coverage range, high automation degree, safety, high efficiency, three-dimensional and comprehensive monitoring data and a grading alarm function.)
技术领域
本发明涉及加氢站气体防泄漏技术领域，特别是涉及一种加氢站气体安全盾系统。
背景技术
加氢站在氢气的储运、销售过程中，涉及到的卸气、增压、储氢、加氢和放散等系统的关键设备或管线，存在一定的气体泄漏安全隐患。氢气无色无味，逸散性强，爆炸极限低，不易被快速监测。
目前，加氢站的气体泄漏监测内容比较单一，主要侧重于利用基于催化燃烧、红外光学等原理的可燃气体探测器，以及基于催化燃烧、电化学等原理的氢气探测器，实现对较大泄漏的监控报警，无法及时有效地预防泄漏，当检测到环境中泄漏气体的浓度变化时，探测器会向控制台传递电信号，并依据设定的报警值进行声、光报警，这就需要传感器具备电路结构部件，安装过程中甚至需要施工布线，存在一定的爆炸风险。其次，针对设备、管件的微泄漏方面，还停留在涂抹肥皂水和使用手持式检测仪检测的阶段，需要人员不停地在现场进行巡检，在空间狭小区域，特别是移动式或撬装式加氢站，易泄漏点位多，人工巡检费时费力，不易快速精准溯源，信息传递也需要一定时间，同时现场工作人员还要面临一定的安全风险。另外，加氢站的各种气体泄漏监测设备应用分工不明确，给应急除险机制和日常管理带来不便，若能做到多种监测设备之间的分级监测、有效协同，逐步实现对加氢站气体泄漏的全方位无死角监测，将会大大提高监测过程的时效性和管理效率。基于以上问题，迫切需要提出一种新的加氢站气体安全盾系统。
发明内容
本发明的目的是提供一种加氢站气体安全盾系统，通过设备之间的相互联动和对气体的分级监测，实现对加氢站气体的全方位无死角自动监测，具有泄漏监测覆盖范围广、自动化程度高、安全高效、监测数据立体全面、具备分级报警功能的特点。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种加氢站气体安全盾系统，包括：氢气微泄漏监测预警模块、氢气中泄漏监测报警模块、氢气高泄漏监测报警模块、三级报警系统、反馈处理系统和中控平台，所述三级报警系统和反馈处理系统均与所述中控平台电性连接；
所述氢气微泄漏监测预警模块包括氢敏色变传感贴片胶带、摄像头和AI大数据平台，所述氢敏色变传感贴片胶带粘贴在加氢站易泄漏点位，所述氢敏色变传感贴片胶带粘贴位置周围布置所述摄像头，所述摄像头连接所述AI大数据平台，所述AI大数据平台与所述中控平台电性连接，并与所述三级报警系统进行联动，所述AI大数据平台用于利用图像识别技术对所述摄像头采集到的氢敏色变传感贴片胶带图像进行识别分析，若判定发生泄漏，所述AI大数据平台向所述中控平台发送报警信息，由所述中控平台将接收的报警信息下发给所述三级报警系统，所述三级报警系统向所述中控平台发出初级报警指令，所述中控平台对泄漏点位图像信息进行动态显示；
所述氢气中泄漏监测报警模块包括固定式电化学原理氢气探测器、氢气报警控制器，所述固定式电化学原理氢气探测器连接所述氢气报警控制器，所述氢气报警控制器与所述中控平台电性连接，并与所述三级报警系统、反馈处理系统进行联动，所述固定式电化学原理氢气探测器设置在加氢站管线、制氢设备、储氢设备、加氢机关键设备上或设备周围，所述氢气报警控制器用于接收所述固定式电化学原理氢气探测器检测的氢气浓度，并判断所述氢气浓度是否超过设定的报警值，若超出，所述氢气报警控制器向所述中控平台发送报警信息，由所述中控平台将接收到的报警信息下发给所述三级报警系统、反馈处理系统，所述三级报警系统向指定人员发送一级短信报警指令，并将氢气浓度和泄漏点位信息同步至所述中控平台进行显示，所述反馈处理系统联动消防设备做紧急处理；
所述氢气高泄漏监测报警模块包括固定式催化燃烧原理可燃气体探测器，所述固定式催化燃烧原理可燃气体探测器与所述中控平台连接，并与所述三级报警系统、反馈处理系统进行联动，所述固定式催化燃烧原理可燃气体探测器安装在加氢站管线、制氢设备、储氢设备、加氢机关键设备上或设备周围，所述固定式催化燃烧原理可燃气体探测器用于检测环境中的可燃气体的类型和浓度，并判断所述可燃气体浓度是否超过报警值，若超出，所述固定式催化燃烧原理可燃气体探测器向所述中控平台发送报警信号，所述中控平台将报警信息下发给所述三级报警系统、反馈处理系统，所述三级报警系统联动加氢站具备声光报警功能的相关设备发出二级声光报警，并将可燃气体类型、浓度、泄漏点位信息上传至所述中控平台进行显示，所述反馈处理系统控制关键设备的开闭、联动所述消防设备做紧急处理；
所述中控平台用于接收报警信息，同时向所述三级报警系统、反馈处理系统下发报警信息，并显示监测视频图像、气体浓度、类型、泄漏点位信息；
所述三级报警系统用于接收报警信号，下发警报指令，并联动所述中控平台、反馈处理系统分别进行信息显示和设备联动；
所述反馈处理系统用于接收所述中控平台的警报指令，联动加氢站相关设备、消防设备进行紧急处理。
可选的，所述摄像头与所述AI大数据平台之间、所述固定式电化学原理氢气探测器与所述氢气报警控制器之间以及所述固定式催化燃烧原理可燃气体探测器与所述中控平台之间的连接方式为有线或无线通信连接。
可选的，所述摄像头采用高清防爆摄像头。
可选的，所述中控平台设置有中控大屏。
可选的，所述消防设备包括电磁阀和排风扇，所述电磁阀和排风扇均与所述中控平台电性连接，所述电磁阀用于控制消防水流的开闭，所述排风扇用于排出高浓度气体。
可选的，所述加氢站易泄漏点位包括法兰、阀门和管件接口处。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明提供的加氢站气体安全盾系统，基于氢敏色变传感贴片胶带和图像识别技术，可以实现对氢气微泄漏的快速监测、精准溯源和有效管理，特别适用于狭小空间的关键点位，尤其是撬装式或移动式加氢站；通过设置气体泄漏监测三级报警机制，可以细化设备监测的范围和内容，优化应急除险管理模式，能够显著提高气体泄漏监测的时效性和管理效率，并提高了加氢站安全等级，进一步确保人员和生产作业安全；通过利用固定式电化学原理氢气探测器或固定式催化燃烧原理可燃气体探测器的监测信息，可根据客户实际需要辅助控制加氢站设备和联动消防设备，对泄漏进行紧急处理，降低安全危害；相比传统泄漏监测手段，本发明提供的加氢站气体安全盾系统加强并优化了对微泄漏的监管并实现了可视化在线监测，能够防患于未然，节省人工巡检成本。本发明提供的加氢站气体安全盾系统具有泄漏监测覆盖范围广、自动化程度高、安全高效、监测数据立体全面、具备分级报警功能的特点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明加氢站气体安全盾系统的模块示意图；
图2为本发明加氢站气体安全盾系统的氢气微泄漏监测预警模块示意图；
图3为本发明加氢站气体安全盾系统的氢气中泄漏监测报警模块示意图；
图4为本发明加氢站气体安全盾系统的氢气高泄漏监测报警模块示意图；
附图标记说明：1、氢气微泄漏监测预警模块；2、氢气中泄漏监测报警模块；3、氢气高泄漏监测报警模块；4、中控平台；5、反馈处理系统；6、三级报警系统；101、氢敏色变传感贴片胶带；102、摄像头；103、AI大数据平台；201、固定式电化学原理氢气探测器；202、氢气报警控制器；301、固定式催化燃烧原理可燃气体探测器。
具体实施方式
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做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。
本发明的目的是提供一种加氢站气体安全盾系统，通过设备之间的相互联动和对气体的分级监测，实现对加氢站气体的全方位无死角自动监测，具有泄漏监测覆盖范围广、自动化程度高、安全高效、监测数据立体全面、具备分级报警功能的特点。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明提供的加氢站气体安全盾系统，如图1和图2所示，所述系统包括：氢气微泄漏监测预警模块1、氢气中泄漏监测报警模块2、氢气高泄漏监测报警模块3、三级报警系统6、反馈处理系统5和中控平台4，所述三级报警系统6和反馈处理系统5均与所述中控平台4电性连接，所述中控平台4用于接收报警信息，同时向所述三级报警系统6、反馈处理系统5下发报警信息，并显示监测视频图像、气体浓度、类型、泄漏点位信息；所述三级报警系统6用于接收报警信号，下发警报指令，并联动所述中控平台4、反馈处理系统5分别进行信息显示和设备联动；所述反馈处理系统5用于接收所述中控平台4的警报指令，联动加氢站相关设备、消防设备进行紧急处理；所述系统能够对加氢站制氢设备、储氢罐、管线、加氢机、以及其它与氢气相关的设备设施进行实时监测，分别实现对微小泄漏、较大泄漏、大泄漏的监测预警或报警，共同构建氢气泄漏监测的三级安全管理模式，从而进一步提高加氢站安全等级和管理效率；所述中控平台4设置有中控大屏，所述中控平台4布置在值班室(控制室)；本发明提供的加氢站气体安全盾系统通过所述三级报警系统，弥补了对微泄漏的监控，形成了微、中、高三级立体化泄漏监控模式，可显著提高加氢站的安全性和管理效率；
如图2所示，所述氢气微泄漏监测预警模块1包括氢敏色变传感贴片胶带101、摄像头102和AI大数据平台103，所述摄像头102采用高清防爆摄像头，所述氢气微泄漏监测预警模块1布置在法兰、阀门和管件接口等气体易泄漏处，其中，所述氢敏色变传感贴片胶带101(Ensmart ENS-301)对氢气非常敏感，当与微量氢气“相遇”后，就会迅速发生颜色变化，能够快速、直观、准确地判断是否发生氢气泄漏；所述氢敏色变传感贴片胶带101包裹粘贴在加氢站易泄漏点位，所述氢敏色变传感贴片胶带101粘贴位置周围布置所述摄像头102对易泄漏点位进行实时摄像监控，以1min为间隔捕捉保存易泄漏点位画面；所述摄像头102连接有AI大数据平台103，所述摄像头102通过有线或无线途径将画面信息上传至所述AI大数据平台103，所述AI大数据平台103与所述中控平台4电性连接，并与所述三级报警系统6进行联动，所述AI大数据平台103利用图像识别技术对所述摄像头102采集到的氢敏色变传感贴片胶带图像的连续5张画面进行识别分析，若判定发生泄漏，所述AI大数据平台103向所述中控平台4发送报警信息，由所述中控平台4将接收的报警信息下发给所述三级报警系统6，所述三级报警系统6向所述中控平台4发出初级报警指令，所述中控平台4对泄漏点位图像信息进行动态显示，提示平台管理人员及时安排检修排查，防微杜渐，避免较大泄漏发生；所述氢气微泄漏监控模块，实现了氢气泄漏的可视化在线监测，并精确溯源；
如图3所示，所述氢气中泄漏监测报警模块2包括固定式电化学原理氢气探测器201，所述固定式电化学原理氢气探测器201连接有氢气报警控制器202，所述氢气报警控制器202与所述中控平台4电性连接，并与所述三级报警系统6、反馈处理系统5进行联动，所述氢气中泄漏监测报警模块2用于加氢站100-1000ml/min的较大泄漏的监测预警，所述固定式电化学原理氢气探测器201设置在加氢管线、制氢设备、储氢设备、加氢机等关键设备上或设备周围，所述氢气报警控制器202布置在值班室(控制室)；所述固定式电化学原理氢气探测器201对环境中的气体进行实时检测，通过有线或无线途径，以30s/次的固定频率(可调)，先将气体浓度、点位、时间等信息上传到所述氢气报警控制器202，所述氢气报警控制器202判断氢气浓度是否超过设定的报警值，若超出，所述氢气报警控制器202向所述中控平台4发送报警信息，由所述中控平台4将接收到的报警信息下发给所述三级报警系统6、反馈处理系统5，所述三级报警系统6向指定人员发送一级短信报警指令，并将氢气浓度和泄漏点位信息同步至所述中控平台4进行显示，所述反馈处理系统5联动消防设备做紧急处理，所述消防设备包括电磁阀和排风扇，所述电磁阀和排风扇均与所述中控平台4电性连接，所述电磁阀用于控制消防水流的开闭，所述排风扇用于排出高浓度气体；所述氢气报警控制器202将点位、浓度、泄漏等级等相关信息同步到所述中控平台4进行报警，将关键信息显示在所述中控大屏上，并向相关人员发送报警短信；所述中控平台4控制加氢站关键设备的工作状态，联动排风扇、电磁阀等消防设备进行紧急处理；通过以上两种种途径(可选)提醒相关人员及时采取安全处理措施；
如图4所示，所述氢气高泄漏监测报警模块3包括固定式催化燃烧原理可燃气体探测器301，所述固定式催化燃烧原理可燃气体探测器301与所述中控平台4连接，并与所述三级报警系统6、反馈处理系统5进行联动，所述氢气高泄漏监测报警模块3用于加氢站区域1000ml/min以上的气体泄漏监测；所述固定式催化燃烧原理可燃气体探测器301安装在加氢站管线、制氢设备、储氢设备、加氢机等关键设备上或设备周围，所述固定式催化燃烧原理可燃气体探测器301用于检测环境中的可燃气体的类型和浓度，并判断所述可燃气体浓度是否超过报警值，若超出，所述固定式催化燃烧原理可燃气体探测器301向所述中控平台4发送报警信号，所述中控平台4将报警信息下发给所述三级报警系统6、反馈处理系统5，所述三级报警系统6联动加氢站具备声光报警功能的相关设备发出二级声光报警，并将可燃气体类型、浓度、泄漏点位信息上传至所述中控平台4进行显示，所述反馈处理系统5控制关键设备的开闭、联动所述消防设备做紧急处理；加氢站内的多个所述固定式催化燃烧原理可燃气体探测器301对各自点位周围环境中的气体进行实时检测，通过有线或无线途径，以1s/次的频率(可调)，将检测信息上传至所述中控平台4；当检测到环境中的氢气浓度超过报警值时：所述固定式可燃气探测器301会立即发出声、光报警；同时将气体类型、浓度、时间、点位等信息及时传输至所述中控平台4进行报警，将关键信息显示在所述中控大屏上，并向相关人员发送报警短信；所述中控平台4控制加氢站关键设备的工作状态，联动排风扇、电磁阀等消防设备进行紧急处理；通过以上三种途径(可选)提醒相关人员及时采取安全处理措施。
本发明提供的加氢站气体安全盾系统，基于氢敏色变传感贴片胶带和图像识别技术，可以实现对氢气微泄漏的快速监测、精准溯源和有效管理，特别适用于狭小空间的关键点位，尤其是撬装式或移动式加氢站；通过设置气体泄漏监测三级报警机制，可以细化设备监测的范围和内容，优化应急除险管理模式，能够显著提高气体泄漏监测的时效性和管理效率，并提高了加氢站安全等级，进一步确保人员和生产作业安全；通过利用固定式电化学原理氢气探测器或固定式催化燃烧原理可燃气体探测器的监测信息，可根据客户实际需要辅助控制加氢站设备和联动消防设备，对泄漏进行紧急处理，降低安全危害；相比传统泄漏监测手段，本发明提供的加氢站气体安全盾系统加强并优化了对微泄漏的监管并实现了可视化在线监测，能够防患于未然，节省人工巡检成本。本发明提供的加氢站气体安全盾系统具有泄漏监测覆盖范围广、自动化程度高、安全高效、监测数据立体全面、具备分级报警功能的特点。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。