[发明专利]一种氢燃料电池船舶安全保护系统和保护方法

权利要求书

1.一种氢燃料电池船舶安全保护系统，包括传感器、功能模块和监控台，其特征在于：传感器的信号输出端与功能模块的信号输入端连接，功能模块的信号收发端与监控台的信号收发端连接；传感器设置在船舶目标区域中，用于监测需要的物理量并将采集信息发送给功能模块；功能模块包括氢气泄漏监测报警模块、紧急切断模块、通风模块和自动灭火模块；氢气泄漏监测报警模块设置在包括氢气瓶、氢气管路、氢气储罐区、燃料电池舱室、控制舱和乘客舱的船舶目标区域处，用于监测目标区域是否发生氢气泄露；氢气泄漏监测报警模块包括主控制器和报警器，主控制器的信号输出端与报警器的信号输入端连接；主控制器用于接收传感器发送的信息并实时转发到监控台，同时接收监控台反馈的信息，主控制器判断和处理收到的信息并将控制指令发送给报警器；报警器设置在包括驾驶舱、控制舱和乘客舱的船舶目标区域处，用于接收主控制器发送的控制指令进行声光报警；紧急切断模块设置在船舶的氢气管路中，通过监控台获取传感器的采集数据，根据采集数据控制氢气管路的通断以保证氢燃料电池船舶的安全；紧急切断模块包括主控制器和电磁阀，主控制器的信号输出端与电磁阀的信号输入端连接；主控制器用于接收监控台发送的信息，主控制器判断和处理收到的信息并将控制指令发送给电磁阀；电磁阀设置在氢气管路中，用于接收主控制器发送的控制指令以控制氢气管路的通断和氢气的供给；通风模块设置在船舶舱室的侧壁上，通过监控台获取传感器的采集数据，根据采集数据控制船舶舱室的通风量以调节目标区域的可燃气体浓度，以及在船舶出现火情时控制火势；通风模块包括主控制器、通风口和强制排风扇，主控制器的信号输出端分别与通风口和强制排风扇的信号输入端连接；主控制器用于接收监控台发送的信息，主控制器判断和处理收到的信息并将控制指令发送给通风口和强制排风扇；通风口设置在船舶舱室的一侧壁面上，包括上部通风口和下部通风口，上部通风口为进风口，下部通风口为出风口，通风口用于根据收到的控制指令打开或关闭以调节船舶舱室的通风量；强制排风扇设置在上部通风口处，用于根据收到的控制指令进行强制通风换气；自动灭火模块设置在包括供氢管道和船舱的船舶目标区域处，用于在船舶出现火情时自动灭火；自动灭火模块包括主控制器、报警器和灭火装置，主控制器的信号输出端分别与报警器和灭火装置的信号输入端连接；主控制器用于接收传感器发送的信息并实时转发到监控台，同时接收监控台反馈的信息，主控制器判断和处理收到的信息并将控制指令发送给报警器和灭火装置；报警器设置在包括驾驶舱、控制舱和乘客舱的船舶目标区域处，用于接收主控制器发送的控制指令进行声光报警；灭火装置设置在船舶目标区域处，用于根据收到的控制命令灭火；监控台设置在船舶的监控室内，监控台的信号收发端与功能模块的主控制器的信号收发端连接，用于接收和显示功能模块发送的采集数据，并向功能模块发送控制命令；监控台包括显示面板、数据存储模块和手动启停按钮；显示面板的信号输入端与功能模块的主控制器的信号输出端连接，用于显示传感器通过主控制器转发的采集数据；数据存储模块的信号收发端与功能模块的主控制器的信号收发端连接，用于存取传感器发送的采集数据；手动启停按钮的信号输出端与功能模块的主控制器的信号输入端连接，用于手动控制功能模块进行报警、通风、切断氢气供给和灭火操作。

2.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池船舶安全保护系统，其特征在于：传感器包括温度传感器、压力传感器、氢气传感器、烟雾传感器和火焰探测器；温度传感器设置在包括氢气瓶及氢气管路、舱顶储罐区、燃料电池舱、控制舱和乘客舱的船舶目标区域处，用于采集包括氢气瓶和舱室的船舶目标区域内的温度值；压力传感器设置在包括氢气瓶口、集格汇流排、供气总管和减压后的进气总管的船舶目标区域处，用于采集氢气瓶及氢气管路内的压力值；氢气传感器设置在包括船顶氢气储罐区、燃料电池舱室、控制舱和乘客舱的船舶目标区域处，用于采集船舶目标区域中氢气的浓度值；烟雾传感器设置在包括舱顶储罐区、燃料电池舱和控制舱的船舶目标区域处，用于采集船舶目标区域中的烟度值；火焰探测器设置在包括舱顶储罐区、燃料电池舱和控制舱的船舶目标区域处，用于采集船舶目标区域中的可燃气体燃烧产生火焰的光照强度。

3.根据权利要求2所述的一种氢燃料电池船舶安全保护系统，其特征在于：所述的自动灭火模块还包括灭火器，设置在船舶的各个位置用于人工应急灭火。