一种碱性电解水制氢保护罩及罩内气体检测方法与流程

本发明涉及电解制氢领域，尤其涉及一种碱性电解水制氢保护罩及罩内气体检测方法。

背景技术：

1、电解水制氢装置根据安装方式可分体安装式和一体式，其中一体式又分为框架式和集装箱式。对于集装箱式电解水制氢设备，电解槽放置于集装箱内部，既能防止电解槽被雨水及杂物影响，又能实现电解槽与人员的有效隔离；对于框架式电解水制氢设备，可以实现电解槽与人员的隔离，但无法阻挡雨水及杂物；而对于分体安装式电解水设备，电解槽未单独设置防护罩，因此，一般将分体安装式及框架式电解水设备放置于室内，需要为这两类设备单独配备独立的设备室，应用场景受限且增加了建设费用，并且在气体发生泄漏时，无法及时有效的解决。

2、综上所述，需要一种碱性电解水制氢保护罩及罩内气体检测方法来解决现有技术中所存在的不足之处。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种碱性电解水制氢保护罩，旨在解决上述问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种碱性电解水制氢保护罩，包括护罩本体，所述护罩本体内设置气体检测系统，所述气体检测系统与护罩本体固定连接，所述护罩本体上一侧设置检测门，所述检测门与护罩本体活动连接，所述护罩本体上与检测门的相对侧设置电缆预留孔，所述电缆预留孔设置在护罩本体上部，所述护罩本体一侧的侧板上散热孔，所述散热孔设置在护罩本体上部，所述护罩本体另一侧的侧板上设置管道预留孔，所述管道预留孔设置在护罩本体下部。

3、可选的，所述气体检测系统包括音频报警模块、气体检测模块、mcu控制模块、无线收发模块和控制中心，音频报警模块与其他检测模块连接，气体检测模块与mcu控制模块连接，无线收发模块与mcu控制模块连接，控制中心与无线收发模块连接。

4、可选的，所述气体检测模块包括气体检测电路和气体检测芯片电路，所述气体检测电路包括至少一个气体检测单元，所述气体检测单元包括气体检测传感器m1、电阻r1-r8、电容c1、运算放大器op1、op2和二极管d1，运算放大器op1的正极输入端连接电阻r5和r7，运算放大器op1的负极输入端连接气体检测传感器m1、电阻r1和电容c1，运算放大器op1的输出端连接电阻r4和r6，电阻r4另一端连接电容c1和气体检测传感器m1，运算放大器op2的正极输入端连接电阻r6和r8，运算放大器op2的负极输入端连接电阻r2和r3，电阻r2与电阻r1连接，运算放大器op2的输出端连接电阻r3和二极管d1。

5、可选的，所述气体检测芯片电路包括检测芯片u1、u2、电容c2、c3和电阻r9-r14，检测芯片u1的第三和十六脚连接检测芯片u2的第十六脚和电容c2，检测芯片u1第九脚连接电阻r9，检测芯片u1第十脚连接电阻r10，检测芯片u1第十一脚连接电阻r11，电阻r9-r11另一端连接电阻r12，电阻r12连接电容c2和检测芯片u2的第十二脚，检测芯片u2的第九脚连接电容c3，检测芯片u2的第十脚连接电阻r14，检测芯片u2的第十一脚连接电阻r13，电阻r13、r14和电容c3的另一端与气体检测单元的二极管d1连接。

6、可选的，所述检测芯片u1采用cd4051芯片，检测芯片u2采用cd4060芯片。

7、可选的，所述护罩本体上设置支撑底座，所述支撑底座与护罩本体固定连接，所述支撑底座设置在护罩本体的边角。

8、可选的，所述护罩本体包括顶板、正面固定板、背面固定板、左侧板和右侧板，所述正面固定板、背面固定板、左侧板和右侧板均与顶板固定连接，所述电缆预留孔设置在背面固定板，所述散热孔设置在左侧板，所述管道预留孔设置在右侧板，所述检测门与正面固定板活动连接。

9、可选的，所述检测门上设置检测滑轮，所述检测滑轮与检测门固定连接。

10、一种碱性电解水制氢保护罩内气体检测方法，所述以下步骤：

11、步骤s1：将保护罩进行分区，记录保护罩内每个检测传感器在分区内的坐标位置及所检测参数；

12、步骤s2：检测传感器即时检测保护罩内每个分区内的气体数据，生成检测数据集，并将数据集输送到mcu控制模块；

13、步骤s3：mcu控制模块分析检测数据集，选取一段时间内本分区相同检测参数的中心位置数据和周边位置数据，生成中心位置数据集和周边位置数据集，对中心位置数据集和周边位置数据集进行综合分析，并判断各个检测参数是否达到各自的报警阈集范围；

14、步骤s4：若气体数据超过各自的报警阈集范围，则mcu控制模块发出报警信息，通过音频报警模块进行报警，若气体数据未超过各自的报警阈集范围，则对检测参数数据进行记录，并发送至控制中心。

15、本发明的有益效果：

16、1、本发明中，在保证设备性能的前提下为分体安装式电解槽提供固定式防护，使得分体安装式电解水设备可适配于室外和半室外的应用场景，一定程度上节省了项目建设费用；

17、2、本发明中，将电解槽与雨水及杂物隔离，使得分体安装式电解水设备可适配于室外和半室外的应用场景，一定程度上节省了项目建设费用。同时将使用人员与带电槽体进行有效隔离，提升设备的使用安全性；

18、3、本发明中，通过气体检测系统可以有效的检测电解制氢时，气体是否有泄漏，若有泄漏，则通知控制中心并报警。

技术特征：

1.一种碱性电解水制氢保护罩，其特征在于，包括护罩本体，所述护罩本体内设置气体检测系统，所述气体检测系统与护罩本体固定连接，所述护罩本体上一侧设置检测门，所述检测门与护罩本体活动连接，所述护罩本体上与检测门的相对侧设置电缆预留孔，所述电缆预留孔设置在护罩本体上部，所述护罩本体一侧的侧板上散热孔，所述散热孔设置在护罩本体上部，所述护罩本体另一侧的侧板上设置管道预留孔，所述管道预留孔设置在护罩本体下部。

2.根据权利要求1所述一种碱性电解水制氢保护罩，其特征在于，所述气体检测系统包括音频报警模块、气体检测模块、mcu控制模块、无线收发模块和控制中心，音频报警模块与其他检测模块连接，气体检测模块与mcu控制模块连接，无线收发模块与mcu控制模块连接，控制中心与无线收发模块连接。

3.根据权利要求2所述一种碱性电解水制氢保护罩，其特征在于，所述气体检测模块包括气体检测电路和气体检测芯片电路，所述气体检测电路包括至少一个气体检测单元，所述气体检测单元包括气体检测传感器m1、电阻r1-r8、电容c1、运算放大器op1、op2和二极管d1，运算放大器op1的正极输入端连接电阻r5和r7，运算放大器op1的负极输入端连接气体检测传感器m1、电阻r1和电容c1，运算放大器op1的输出端连接电阻r4和r6，电阻r4另一端连接电容c1和气体检测传感器m1，运算放大器op2的正极输入端连接电阻r6和r8，运算放大器op2的负极输入端连接电阻r2和r3，电阻r2与电阻r1连接，运算放大器op2的输出端连接电阻r3和二极管d1。

4.根据权利要求3所述一种碱性电解水制氢保护罩，其特征在于，所述气体检测芯片电路包括检测芯片u1、u2、电容c2、c3和电阻r9-r14，检测芯片u1的第三和十六脚连接检测芯片u2的第十六脚和电容c2，检测芯片u1第九脚连接电阻r9，检测芯片u1第十脚连接电阻r10，检测芯片u1第十一脚连接电阻r11，电阻r9-r11另一端连接电阻r12，电阻r12连接电容c2和检测芯片u2的第十二脚，检测芯片u2的第九脚连接电容c3，检测芯片u2的第十脚连接电阻r14，检测芯片u2的第十一脚连接电阻r13，电阻r13、r14和电容c3的另一端与气体检测单元的二极管d1连接。

5.根据权利要求4所述一种碱性电解水制氢保护罩，其特征在于，所述检测芯片u1采用cd4051芯片，检测芯片u2采用cd4060芯片。

6.根据权利要求1-5任一项所述一种碱性电解水制氢保护罩，其特征在于，所述护罩本体上设置支撑底座，所述支撑底座与护罩本体固定连接，所述支撑底座设置在护罩本体的边角。

7.根据权利要求1-5任一项所述一种碱性电解水制氢保护罩，其特征在于，所述护罩本体包括顶板、正面固定板、背面固定板、左侧板和右侧板，所述正面固定板、背面固定板、左侧板和右侧板均与顶板固定连接，所述电缆预留孔设置在背面固定板，所述散热孔设置在左侧板，所述管道预留孔设置在右侧板，所述检测门与正面固定板活动连接。

8.根据权利要求1-5任一项所述一种碱性电解水制氢保护罩，其特征在于，所述检测门上设置检测滑轮，所述检测滑轮与检测门固定连接。

9.一种碱性电解水制氢保护罩内气体检测方法，其特征在于，所述以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种碱性电解水制氢保护罩及罩内气体检测方法，在保证设备性能的前提下为分体安装式电解槽提供固定式防护，使得分体安装式电解水设备可适配于室外和半室外的应用场景，一定程度上节省了项目建设费用，将电解槽与雨水及杂物隔离，使得分体安装式电解水设备可适配于室外和半室外的应用场景，一定程度上节省了项目建设费用。同时将使用人员与带电槽体进行有效隔离，提升设备的使用安全性，通过气体检测系统可以有效的检测电解制氢时，气体是否有泄漏，若有泄漏，则通知控制中心并报警。

技术研发人员：张志宇,陈珺珺,陈汝蒋,朱朝阳,朱旺,彭峻,沈杰,郑科,刘洪涛,李科舟,周雨轩,王峰
受保护的技术使用者：浙江浙能航天氢能技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/16