锂离子动力电池系统热失控检测原理及方案

锂离子电池的热失控问题一直是制约电动汽车发展的因素之一,因此需要及时对热失控电池进行预警,避免发生起火等车辆安全事故。动力电池热失控过程通常伴随有烟雾产生,可通过烟雾检测识别故障信号。文章首先汇总6种锂离子动力电池系统热失控检测原理及方案,并对不同方案的优劣进行对比,重点分析烟雾传感器的功能验证和市场情况,以期为提高锂离子电池的热失控检测提供指导。

矿用烟雾传感器的抗干扰设计与试验研究

针对传统技术路线矿用烟雾传感器工作在高尘工作面环境易受干扰发出误报警的问题,分析了现有技术路线的局限,提出使用双波长光电感烟敏感元件作为检测核心,采集散射光响应及其比例值作为原始数据,以烟雾气溶胶粒径尺寸为判据判定其性质是否为火灾烟雾气溶胶。通过双阈值判断算法实现了在提升样机抗干扰性能的同时保证其检测的高灵敏度,并优化了气室设计以提升其防护能力。经实验室测试,传感器样机具备高灵敏度和对短暂扫过喷水流的防护能力。样机在工业现场高尘工作面环境实际测试中未出现误报警现象,可正确响应标校烟雾试剂,能够满足高尘工作面火灾烟雾检测的需求。

抗干扰技术在矿用烟雾传感器设计中的应用

矿用烟雾传感器是煤矿巷道火灾前兆特征监测的重要设备之一,由于矿井巷道电磁环境愈来愈复杂,针对矿用烟雾传感器检测数据抗干扰能力面临挑战,提出一种采用抗干扰技术的矿用烟雾传感器的设计方法,采用抗干扰硬件设计、抗干扰软件处理方法,设计了基于抗干扰技术的矿用烟雾传感器;通过电快速瞬变脉冲群抗扰度试验、射频电磁场辐射抗扰度试验对比验证。结果表明,该设计方法能有效避免传感器的误报警,提升传感器的工作稳定性,为煤矿安全监控系统提供可靠的感知数据,对于保障煤矿生产安全和提高生产效率具有重要意义。

基于YOLOv8框架的智慧园区火灾预警检测

智慧园区中的消防火灾系统主要包括检测火警、报警、灭火和疏散4个部分,可实现对火灾的快速响应和有效处置。传统的末端探测器存在检测精度低、安装位置和刷量不能够全覆盖及无法稳定检测区域内烟雾和火焰警情的问题。文章采用先进的目标识别框架YOLOv8,训练自定义的智慧园区室内室外烟雾和火焰目标检测及分类检测结合的模型。自训练的模型实现了数字视频系统的摄像头全覆盖区域内烟雾和火焰的目标检测,弥补了消防系统的检测死角和误报、漏报情况,也提高了智慧园区中消防系统的区域检测灵敏度、准确率和覆盖率。

基于FDS的锂离子电池柜火灾数值模拟

当前关于锂离子电池热失控及燃烧行为的研究成果多集中于小容量的圆柱形锂离子电池,较少关注于轨道车辆或是电动汽车使用的大容量锂离子电池或电池柜。文章利用火灾动力学模拟(FDS)软件对轨道车辆使用的某型磷酸铁锂电池柜进行火灾仿真,探究电池柜内单电芯热失控燃烧后的火灾发展情况,验证电池柜内无源感温传感器及有源感温、感烟复合传感器的有效性。仿真结果表明:电池柜无源感温传感器的设计位置合理,传感器符合设计标准;有源感温、感烟复合传感器中的感烟传感器报警时间较晚,应适当降低其CO报警质量浓度值。

基于多传感器数据的燃煤锅炉烟气污染物排放监测系统设计

燃煤锅炉烟气中的污染物种类多,包括颗粒物、二氧化硫、氮氧化物等,同时燃煤锅炉烟气排放监测产生的数据庞大且复杂,影响污染物监测的精度。为了实现对燃煤锅炉烟气中多种污染物的实时监测,设计了基于多传感器数据的燃煤锅炉烟气污染物排放监测系统。该系统的硬件设计主要包括多传感器模块、数据采集器和通信模块等。将通过硬件部分的多个传感器采集到的燃煤锅炉烟气污染物排放数据传送到系统的软件部分中,利用高斯烟羽模型获取烟气污染物的排放扩散范围,并基于通信距离去除传感器采集过程中的无用数据,以此节省监测时间。引入差分吸收光谱法反演出烟气污染物各成分的排放浓度,并使用通信协议将结果数据传送至硬件系统中,实现燃煤锅炉烟气污染物排放的实时监测。实验结果表明,所提方法设计的监测系统能够精确预测出烟气污染物排放的扩散范围,且监测精度、鲁棒性以及稳定性高。

基于SolidWorks Flow Simulation的矿用烟雾传感器气室结构流体仿真分析

针对矿用烟雾传感器气室结构容易进水且烟雾进出困难、影响烟雾传感元件响应时间的问题,为改善烟雾传感器气室结构对探测元件的影响并提高其防水性能,通过SolidWorks Flow Simulation对3种不同夹角投影的开孔气室结构进行流体仿真分析,研究了不同夹角开孔影响的气流、水流分布特征及变化规律。结果表明:气室结构设计为60°夹角投影的开孔防水、进烟雾程度对传感元件的影响最小,能极大地提高烟雾传感元件的检测灵敏性。

基于ADPD188BI传感器的主动吸入式烟雾探测装置设计

烟雾检测的准确性是影响火灾预警的重要因素。光电式传感器因具有低功耗、体积小等优势,逐渐被应用在多场景的烟雾探测环境中。文中基于ADPD188BI传感器设计了一种主动吸入式的烟雾报警装置,通过输出计算接收光功率与发射光功率之比(PTR)的值来判断是否存在烟雾,经实验证明其可以有效地分辨烟雾并发出声光报警信号,并且由于该传感器模块可以区分不同种类物质的燃烧,进而能够有效区分普通油烟和火灾烟雾,从而在应用到火灾预警等场合下,可以减少误报。

吸烟检测智能边缘终端设计与实现

随着计算机的发展以及各种芯片的性能提升,使得边缘计算成为可能,实现在智能终端进行图像数据的计算。利用NVIDIA TX2开发板以及传感器设计了一个吸烟检测系统,用于检测视频中人员是否吸烟,帮助检测非烟雾物质,报警预告危险,并将数据上传到云端用于远程监控一些需要禁烟的重要场所,如医院、加油站等公共场合。系统的设计包括了图像采集模块,基于RESNET网络的吸烟检测模块、报警模块以及Flask框架模块。利用Python QT,实现图形化操作界面,方便监控人员操作。整套系统体积轻便,适用于监控室内外需要禁烟的场所,方便管理。

STM32的智能宿舍烟雾检测器的设计

STM32的检测器具有低功耗、高效性和可靠性的特点,但只依靠烟雾检测器的测量不能对抽烟行为实行全面管理。为了提高其检测精度及可用性,本文提出以STM32为核心的判断烟雾和温度阈值的方法。通过采用MQ-2烟雾传感器采集烟雾数据,并使用DHT11温度传感器获取环境温度信息,用ZigBee无线远传功能将采集到的信息通过网络发送到学校官方小程序中。实践结果表明,本文的设计能够提供有效的抽烟监测和安全管理,具有较好的可实施性。

基于树莓派的远程火灾报警装置设计

为设计一款远程火灾报警装置,采用树莓派作为处理器,传感器与树莓派GPIO口连接,组成报警装置的信号采集部分,利用DHT11温湿度传感器、MQ-2烟雾传感器对环境温湿度和烟雾浓度进行采集,将采集到的数据和相应单元阈值进行比较,从而判断火灾是否发生。树莓派采集的信息通过WIFI模块传送至服务器端,远程手机app端显示报警信息的同时还会以邮件的形式发送报警信息给用户,实现远程火灾监测以及自动报警功能。

基于红外反射的油烟浓度传感器技术的实验研究

现有的红外油烟浓度传感器以红外反射的方式实现油烟浓度的检测,为解决红外油烟浓度传感器被油烟附着物污染阻挡所导致的检测不准确及使用寿命问题,本文对新型厨房油烟浓度传感器技术进行了研究。本文首先对现有厨房油烟浓度传感器技术进行了原理介绍,提出现有厨房油烟浓度传感器技术方案的优缺点,并对本文所述的一种新型油烟浓度传感器的原理及结构进行了详细介绍以及测试验证。本文所述的新型厨房油烟浓度传感器可解决目前传感器检测不准确且寿命短的问题。实验结果表明,新型厨房油烟浓度传感器技术是可行且有效的,能达到精准且长期检测油烟浓度的目的。

火电厂热工参数软测量技术的应用研究

针对火电厂热工参数测量时效差、投资大、精度低等问题,本文以某330 MW亚临界机组锅炉为例,利用遗传算法和支持向量机构建了烟气含氧量软测量模型,并对影响烟气含氧量的因素进行了辅助变量及核函数的选择,旨在确定最优需氧量及配风方式。结果表明,烟气含氧软测量误差小于0.2%,且在工况3和工况4条件下,与高负荷方式相比,中低负荷方式的锅炉燃烧效率均提高了0.45%和0.37%,这说明随着燃烧负荷的升高,在确保煤炭质量的前提下,增加磨煤机的出力比增加磨煤机的台数更具经济性和环保性。

TN9红外温度传感器在火灾报警系统中的应用

基于AT89C52单片机与TN9红外温度测量模块,设计出了一种大范围实时火灾监测智能报警系统。与传统的火灾报警系统相比,该系统采用一个TN9红外模块即可检测30 m以内的火灾情况,监控范围广,精度高,同时节约了经济成本,可实现大范围火灾报警。实验结果表明:与传统报警系统相比,该系统对温度和烟雾体积分数的测量精度与范围均明显改善,完全可以满足现代工厂等火灾易发区的火灾报警需求。

基于图像传感器的推进剂发烟量测试方法

提出了一种基于图像传感器的推进剂发烟量测试方法。用平行光管代替传统测试装置中的卤素钨灯,用图像传感器代替传统测试装置中的光电二极管或光敏电阻,设计了一种表面有镂空条纹的遮光罩对光源信号进行调制,采取图像数据处理方法消除环境噪声对测试结果的影响。测量了SQ2推进剂、Al-CMDB推进剂和NEPE推进剂燃烧烟雾的发烟量。结果表明,SQ2推进剂和Al-CMDB推进剂的烟雾透过率曲线在点火后50s左右基本稳定;NEPE推进剂燃烧的烟雾光透过率曲线在点火50s后稳定,但有缓慢上升趋势;3种推进剂烟雾光透过率分别为84.1%、65.9%、22.3%,与传统测试方法一致。

基于单片机的火灾烟雾报警系统设计

随着人们防火意识的提高,火灾报警技术也越来越受到重视.针对现有的分布式火灾报警系统的缺点,文中介绍了一种适用范围更广泛的基于单片机的无线火灾烟雾报警系统.系统主机采用STM32F103单片机作为主控MCU,从机则用烟雾传感器和温度传感器作为探测节点,并选用MSP430G2553系列单片机进行控制.主机和各节点之间通过CC1101无线射频双工通信组成网络.采用软件Altium Designer作为硬件电路设计工具,同时采用软件Keil ARM进行软件设计.最后对完成的实物进行相关实验,结果良好,实现了预定功能.

基于北斗卫星的森林火灾监控终端设计

针对传统森林火灾监控方式存在的受地形限制,导致火灾发现不及时和定位难的缺陷,设计了基于北斗卫星的森林火灾监控系统,实现了火灾智能识别和预警,并且可以对火源、火场进行快速定位和信息通报;终端包括烟采集处理模块、图像采集模块、DSP处理模块、ARM主控模块和北斗卫星通信模块五部分,从烟和火焰两个方面对森林实时进行监控,分别采用离子烟雾传感器和DSP火焰识别混合算法,提取火焰图像差值和火焰图像边界参数的方法,提高了识别的准确率;试验证明,系统具有结构简单、使用方便和识别智能化的特点。

孔庄煤矿胶带巷火灾预警与控制系统设计

为了防止胶带巷火灾对煤矿生产系统和工人生命安全造成影响,针对孔庄煤矿胶带巷的现状,进行了胶带巷火灾预警与控制系统的设计,使CO、烟雾传感器能够及时地监测到灾变,并通过控制自动风门有效地控制巷道内风流流动,防止灾情蔓延,同时报警器提醒人员及时撤离,为下一步抢险救灾工作提供有利条件。最后,通过胶带巷的火灾事故抢险救援演练,验证了矿井胶带巷火灾预警与控制系统的有效性和可靠性。

基于WiFi技术的火灾报警监测系统设计

火灾给人民的生命和财产安全带来极大的威胁,其造成的各方面损失无法估量,对生态平衡造成的破坏几乎不可逆转,因此,各个国家都投入大量的人力、财力,试图通过先进的技术方法防止大范围火灾的发生。文中设计了一种基于51单片机并结合手机APP实时监控的火灾报警监测系统,以51单片机为主控,利用温度传感器和烟雾传感器准确检测场所内的实时环境并将数据通过WiFi模块传输到终端进行监测;各环境参数值大于等于预先设定的报警数值时会进行声光报警,提醒场所人员和监测人员采取紧急应对措施。该系统注重在中小型生活场所中的可推广性,安装方便、操作简单且价格低廉,为中小型场所生活民众的安全提供了保障,并为相关火灾报警监测系统设计提供了参考。

基于GSM短信的烟雾传感报警系统

应用GSM网络模块TC35i,实现了短信息报警系统。系统以AT89S52芯片为控制核心,以手机短信为载体,通过烟雾传感器MQ-2感应可燃气体及烟雾信号,将其传输给单片机芯片,再通过与单片机相连的GSM模块发送短信至家人,提示报警情况及报警等级,完成报警功能。