一种用于储能电站的防火系统的制作方法

1.本发明涉及储能电站技术领域，具体而言，涉及一种用于储能电站的防火系统。


背景技术：

2.储能电站中包含多个电池箱，电池箱一般设置在箱架上，且以排的形式排列。我国目前电化学储能电站的主流建设形式是预制舱式锂离子电池储能电站。储能电站存在失火风险，近年来全国已经爆发多起储能电站失火事件，引发人们对电化学储能电站安全性的广泛关注和担忧。
3.储能电站容易失火的原因主要包括：电池箱中的电池单体之间存在一致性差异，电池本身出现安全问题，或是对电池进行过度的满充和满放等。目前储能电站的管理系统对电站火灾风险方面略有不足，且在发生灾情时缺乏及时高效的灭火调度措施，导致灭火效率低，且存在人员安全风险。


技术实现要素：

4.为解决上述问题，本发明实施例的目的在于提供一种用于储能电站的防火系统。
5.本发明实施例提供了一种用于储能电站的防火系统，包括：主控设备和多个巡检设备；
6.所述巡检设备在储能电站中运行，采集所述储能电站中待测对象的当前状态数据，并将所述当前状态数据发送至所述主控设备；所述待测对象包括至少一个电池箱，所述当前状态数据包括所述待测对象的当前温度、所述待测对象所处环境的环境温度和环境湿度；
7.所述主控设备将所述当前状态数据输入至预先训练好的火灾预测模型，根据所述火灾预测模型的输出结果确定所述待测对象的风险等级；在所述风险等级表示所述待测对象存在火灾风险的情况下，将存在火灾风险的待测对象划定为火灾风险对象，根据所述当前状态数据确定灭火所需的总消防用量，并向至少一个所述巡检设备发送用于指示所述巡检设备移动至所述火灾风险对象处进行灭火的灭火指令；
8.其中，所述巡检设备携带有相应的消防用量，且接收到所述灭火指令的所有所述巡检设备的消防用量之和不小于所述总消防用量。
9.在一种可能的实现方式中，所述主控设备还预先训练得到所述火灾预测模型；
10.训练得到所述火灾预测模型的过程包括：
11.获取多个包含风险等级的历史状态数据，将部分所述历史状态数据作为训练集，另一部分所述历史状态数据作为验证集；
12.构建基础模型，所述基础模型包括输入层、至少一个隐藏层和输出层，所述隐藏层位于所述输入层和所述输出层之间；
13.对待定模型循环执行更新训练操作，直至所述待定模型符合要求，将符合要求的待定模型作为所述火灾预测模型；
14.其中，最初的待定模型为所述基础模型，且所述更新训练操作包括：
15.根据所述训练集对所述待定模型进行训练；
16.在训练之后，根据所述验证集对训练后的待定模型进行验证，确定所述训练后的待定模型对所述验证集的识别准确度；
17.在所述识别准确度低于预设阈值的情况下，为所述待定模型增加新的隐藏层，生成新的待定模型，以对所述新的待定模型执行所述更新训练操作；
18.在所述识别准确度高于预设阈值的情况下，确定所述训练后的待定模型符合要求。
19.在一种可能的实现方式中，所述为所述待定模型增加新的隐藏层，包括：
20.在所述待定模型的最后一层隐藏层与所述输出层之间，增加新的隐藏层。
21.在一种可能的实现方式中，所述训练集包括正常运行时的历史状态数据，以及发生火灾前采集到的历史状态数据。
22.在一种可能的实现方式中，所述根据所述当前状态数据确定灭火所需的总消防用量，包括：
23.获取所述巡检设备发送的当前灾情数据，所述当前灾情数据包括：单位时间产生热量、火势蔓延速度和所述巡检设备到达所述火灾风险对象处的时间；
24.根据所述当前状态数据和所述当前灾情数据，确定由所述巡检设备进行灭火所需的总消防用量。
25.在一种可能的实现方式中，所述主控设备还用于：
26.周期性更新所述总消防用量，直至灭火任务结束。
27.在一种可能的实现方式中，所述向至少一个所述巡检设备发送用于指示所述巡检设备移动至所述火灾风险对象处进行灭火的灭火指令，包括：
28.循环执行增加目标巡检设备的过程，直至所有所述目标巡检设备所携带的消防用量超过所述总消防用量；
29.其中，所述增加目标巡检设备的过程包括：
30.确定当前所有的目标巡检设备；所述目标巡检设备为已向其发送灭火指令的巡检设备；在初始时，所述目标巡检设备的数量为一个，且为最快到达所述火灾风险对象处的巡检设备；
31.判断所有所述目标巡检设备所携带的消防用量是否超过所述总消防用量；
32.在所有所述目标巡检设备所携带的消防用量没有超过所述总消防用量的情况下，将当前没有向其发送所述灭火指令、且最快到达所述火灾风险对象处的巡检设备增加为新的目标巡检设备，并向所述新的目标巡检设备发送所述灭火指令。
33.在一种可能的实现方式中，所述储能电站分为多个巡检区域，每个所述巡检区域分配有至少一个所述巡检设备；
34.在不存在火灾风险的情况下，所述巡检设备在相应的巡检区域内运行，执行巡检任务；在其他巡检区域存在火灾风险的情况下，响应于所述主控设备发送的用于跨区域运行至火灾风险对象处的灭火指令，执行灭火任务。
35.在一种可能的实现方式中，防火系统还包括后勤系统，所述后勤系统包括至少一个备用巡检设备；
36.在所述巡检区域内不存在巡检设备的情况下，所述备用巡检设备移动至所述巡检区域内，执行巡检任务。
37.在一种可能的实现方式中，所述主控设备还用于：
38.在所述巡检区域内发生火灾的数量和/或频率超过预设值的情况下，将所述巡检区域分为多个新的巡检区域，并为每个所述新的巡检区域分配相应的巡检设备。
39.本发明实施例提供的方案中，利用巡检设备实时采集的待测对象的当前状态数据，基于火灾预测模型可以进行火灾预测，以判断是否存在火灾风险，并在存在火灾风险时，主控设备调度至少一个巡检设备，利用巡检设备所携带的消防用量自动进行灭火，从而实现早发现火灾灾情，且早扑灭火灾，防火灭火的效率高，且不需要人员灭火，能够有效避免出现人员伤亡的情况。并且，主控设备可以统一调度巡检设备，可以协同控制所有的巡检设备，能够提高对巡检设备的利用率。
40.为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
41.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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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。
42.图1示出了本发明实施例所提供的防火系统的一种结构示意图；
43.图2示出了储能电站中，电池箱的排布示意图；
44.图3示出了本发明实施例所提供的防火系统中，巡检设备分区巡检的一种示意图；
45.图4示出了本发明实施例所提供的防火系统中，巡检设备协同灭火的一种示意图。
46.附图标记说明：
47.10、储能电站；101、电池箱；20、主控设备；30、巡检设备；40、无人机；11、后勤系统；31、备用巡检设备；41、备用无人机；50、充电桩。
具体实施方式
48.本发明实施例提供了一种用于储能电站的防火系统，该防火系统可以实现对储能电站的防火管理，以提高储能电站的安全性，在发生火灾时能够及时扑灭。具体地，参见图1所示，图1示出了储能电站10的平面示意图，该储能电站10中包含多个电池箱101，这些电池箱101分布在储能电站10内的相应位置；一般情况下，储能电站10内设有多个箱架，电池箱101设置在箱架上，每个箱架可以放置一组电池箱101，图1示出了四组电池箱101。其中，箱架可以为多层结构，每一层可以并排设置多个电池箱101；图2示出了一组电池箱101在箱架上的排列示意图，如图2所示，箱架分为四层，每一层可以设置六个电池箱101，即一个箱架可以用于设置24个电池箱101。
49.并且，如图1所示，用于该储能电站10的防火系统包括：主控设备20和多个巡检设备30；图1仅示出了两个巡检设备30。其中，巡检设备30能够在储能电站10中运行，以执行巡检任务。巡检设备30可以是无人车或无人机等可移动设备，主控设备20可以为上位机或服
务器等，其可以设置在储能电站10内，也可以设置在储能电站10之外，与巡检设备30远程通信；一般情况下，主控设备20与巡检设备30之间以无线的方式进行通信。
50.具体地，该巡检设备30在储能电站10中运行时，将至少一个电池箱101作为待测对象，对待测对象进行数据采集。其中，可以将一个电池箱101作为一个待测对象；或者，也可以将多个电池箱101作为一个待测对象，例如，将图2所示的一个箱架中的所有电池箱101作为一个待测对象，或者将一个箱架中的部分电池箱101(例如一列电池箱101)作为一个待测对象，本发明实施例对此不做限定。
51.本发明实施例中，巡检设备30在储能电站10中运行时，可以采集储能电站10中待测对象的当前状态数据，并将采集到的当前状态数据发送至主控设备20。其中，该当前状态数据包括待测对象的当前温度、待测对象所处环境的环境温度和环境湿度。具体地，巡检设备30设有可以采集相应数据的传感器。例如，巡检设备30设有可以检测待测对象的当前温度(例如，表面温度)、环境温度(例如，多个环境点温度的均值)的温度传感器(例如红外传感器)，还设有可以采集环境湿度的湿度传感器；并且，该巡检设备30还携带有用于灭火的消防资源，例如干冰、水、全氟己酮、干粉灭火剂、镁铝钼氯化钠等，巡检设备30还设有重量传感器，以能够检测当前剩余消防资源的量，即巡检设备30当前所携带的消防用量。此外，该巡检设备30还可以按需设置其他传感器，例如能够检测烟雾浓度的烟雾传感器，能够检测燃烧时生成的异常气体(如ch4，co，c2h4，h2s等)的气体传感器，基于所检测到的烟雾、气体等可以尽早定位可能出现着火的源头。
52.可以理解，巡检设备30每次可以只采集一个待测对象的当前状态数据，也可以同时采集多个待测对象的当前状态数据，具体可基于实际情况而定。
53.该主控设备20设有预先训练好的火灾预测模型，该火灾预测模型可以预测发生火灾的概率。主控设备20接收到巡检设备30发送的待测对象的当前状态数据之后，即可将该当前状态数据输入至该火灾预测模型，根据火灾预测模型的输出结果确定该待测对象的风险等级；其中，风险等级越高，说明该待测对象发生火灾的概率越高；例如，可以将发生火灾的风险等级划分为4级：级别1代表低，即最不容易发生火灾；级别4代表最高，代表最容易发生火灾。
54.若基于火灾预测模型确定待测对象的风险等级较低，则说明待测对象是安全的，不需要进行额外处理，巡检设备30可以继续采集其他待测对象的当前状态数据。若基于火灾预测模型确定待测对象的风险等级较高，则说明待测对象存在发生火灾的可能，或者已经发生火灾，此时需要对该待测对象进行灭火。
55.具体地，在风险等级表示待测对象存在火灾风险的情况下，为方便描述，将存在火灾风险的待测对象划定为“火灾风险对象”；并且，主控设备20根据当前状态数据确定灭火所需的总消防用量，并向至少一个巡检设备30发送用于指示巡检设备30移动至火灾风险对象处进行灭火的灭火指令；其中，巡检设备30携带有相应的消防用量，且接收到灭火指令的所有巡检设备30的消防用量之和不小于总消防用量。
56.本发明实施例中，如上所述，巡检设备30还携带有用于灭火的消防资源，该巡检设备30除了可以执行巡检任务，还可以执行灭火任务。具体地，若储能电站10内存在火灾风险对象，即储能电站10内存在具有火灾风险的电池箱101，则主控设备20可以根据当前状态数据确定灭火所需的总消防用量，以巡检设备30所携带的消防用量是否能够超过该总消防用
量为基准，向至少一个巡检设备30发送灭火指令，使得接收到灭火指令的巡检设备30可以移动至该火灾风险对象处，对该火灾风险对象进行灭火。一般情况下，巡检设备30距离火灾风险对象越近，越有可能受到灭火指令，即主控设备20优先向距离火灾风险对象较近的巡检设备30发送灭火指令。
57.其中，每个巡检设备30所携带的消防用量是定值；例如，在每次执行巡检任务之前、或者每执行完一次灭火任务之后，巡检设备30均将自身携带的消防资源补全，使得在需要执行灭火任务时，自身携带的消防用量始终为最大量。或者，巡检设备30定期、或所携带的消防用量少于预设值时才会补充消防资源，在这种情况下，每个巡检设备30利用自身的重量传感器等确定当前的消防用量，即当前携带的消防资源的量，并将当前的消防用量发送至主控设备20，以使得主控设备20基于巡检设备30所携带的消防用量判断需要向哪些巡检设备30发送灭火指令，以保证接收到灭火指令的所有巡检设备30的消防用量之和不小于总消防用量。
58.本发明实施例提供的防火系统，利用巡检设备30实时采集的待测对象的当前状态数据，基于火灾预测模型可以进行火灾预测，以判断是否存在火灾风险，并在存在火灾风险时，主控设备20调度至少一个巡检设备30，利用巡检设备30所携带的消防用量自动进行灭火，从而实现早发现火灾灾情，且早扑灭火灾，防火灭火的效率高，且不需要人员灭火，能够有效避免出现人员伤亡的情况。并且，主控设备20可以统一调度巡检设备30，可以协同控制所有的巡检设备30，能够提高对巡检设备30的利用率。
59.可选地，在一些实施例中，主控设备20还预先训练得到火灾预测模型；并且，该训练得到火灾预测模型的过程具体可以包括以下步骤a1至步骤a3。
60.步骤a1：获取多个包含风险等级的历史状态数据，将部分历史状态数据作为训练集，另一部分历史状态数据作为验证集。
61.本发明实施例中，为能够对火灾预测模型进行训练，需要确定相应的训练集。具体地，可以采集该储能电站或其他储能电站在之前的状态数据，即历史状态数据；例如，可以利用储能电站中的巡检设备采集该历史状态数据，并通过人工标注等方式为该历史状态数据设置相应的风险等级，从而形成训练集。
62.其中，可以选择不同日期、不同时段采集的状态数据作为历史状态数据；并且，可以理解，为了能够训练出可以预测火灾的模型，部分历史状态数据需要是已发生火灾时或即将发生火灾时的状态数据，基于这些有着火的案例样本确定相应的历史状态数据。具体地，该训练集包括正常运行时的历史状态数据，即未发生火灾时采集到的状态数据，并且，该训练集还包括发生火灾前采集到的历史状态数据。
63.并且，所确定的一部分历史状态数据作为验证集，以验证训练出的火灾预测模型是否可靠。例如，验证集中包含存在火灾风险时的历史状态数据，这些历史状态数据的风险等级为3级或4级(风险等级被划分为1至4四个等级)，且火灾预测模型对这些历史状态数据进行预测时，所确定的风险等级也是相应的3级或4级，则可认为该火灾预测模型符合要求，可靠性高。
64.其中，若电池箱位于室外等环境，则状态数据(包括当前状态数据和历史状态数据)还可以包括环境风速、当前降雨量等，以能够更准确地确定火灾风险等级。此外可选地，该状态数据还可以包括单位时间产生热量、火势蔓延速度等数据，利用该火灾预测模型，可
以确定火灾的生长蔓延趋势，可以更准确地刻画火灾灾情。
65.步骤a2：构建基础模型，基础模型包括输入层、至少一个隐藏层和输出层，隐藏层位于输入层和输出层之间。
66.步骤a3：对待定模型循环执行更新训练操作，直至待定模型符合要求，将符合要求的待定模型作为火灾预测模型。
67.本发明实施例中的火灾预测模型为神经网络模型，而神经网络模型一般均具有输入层和输出层，且输入层与输出层之间还存在一些其他具有处理功能的层，本发明实施例将位于输入层和输出层之间的层称为“隐藏层”。例如，若该神经网络模型为bp神经网络，则该隐藏层具体为隐含层；若该神经网络模型为cnn(卷积神经网络)，则该隐藏层具体可以为卷积层、池化层、全连接层等，具体可基于实际情况而定。
68.本发明实施例中，首先构建最简单的神经网络模型，即基础模型，该基础模型中隐藏层的数量较少，例如只有一层隐藏层；在该基础模型的基础上进行训练，在训练过程中通过逐渐增加隐藏层，从而逐渐对模型进行完善，使得最终训练得到的模型(即火灾预测模型)结构尽量精简，复杂程度较低，且还可以保证预测的准确度。
69.具体地，将该基础模型作为最初的待定模型，通过对待定模型循环进行更新训练操作，最终得到火灾预测模型。其中，上述步骤a3中循环执行的“更新训练操作”具体包括以下步骤a31至步骤a34。
70.步骤a31：根据训练集对待定模型进行训练。
71.步骤a32：在训练之后，根据验证集对训练后的待定模型进行验证，确定训练后的待定模型对验证集的识别准确度。
72.步骤a33：在识别准确度低于预设阈值的情况下，为待定模型增加新的隐藏层，生成新的待定模型，以对新的待定模型执行更新训练操作。
73.步骤a34：在识别准确度高于预设阈值的情况下，确定训练后的待定模型符合要求。
74.本发明实施例中，在第一次训练时，将基础模型作为待定模型，即根据训练集对该基础模型进行训练，并根据验证集判断训练后的基础模型是否符合要求，即其是否能够准确识别验证集中历史状态数据的风险等级；若训练后的基础模型能够实现准确识别，即若训练后的基础模型识别准确度高于预设阈值，则训练结束，将训练后的基础模型作为火灾预测模型。相反地，若训练后的基础模型不符合要求，即其识别准确度低于预设阈值，对当前的待定模型(即基础模型)增加新的隐藏层，从而生成结构更加复杂的、新的待定模型，对该新的待定模型重新执行该更新训练操作。即，在第二次训练时，根据训练集所训练的待定模型，是对基础模型增加隐藏层后的模型。以此类推，直至训练得到符合要求的火灾预测模型。
75.其中，在需要为待定模型增加新的隐藏层时，可以按照需求增加相应数量的、合适的隐藏层，例如，每次可以只增加一层隐藏层，所增加的隐藏层可以是卷积层、池化层等。
76.并且可选地，上述步骤a33中“为待定模型增加新的隐藏层”的过程，具体可以包括：在待定模型的最后一层隐藏层与输出层之间，增加新的隐藏层。即，在需要增加隐藏层时，将增加的隐藏层设置在最后一层(除输出层之外)，这样在下一轮对新的待定模型进行训练时，主要训练与最后一层的隐藏层相关的权重等参数，其余隐藏层的参数基本可保持
不变或变动不大，从而能够提高训练效率。
77.此外，若待定模型的隐藏层数量较多，这可能会导致数据处理的复杂度较大，基于由此确定的火灾预测模型进行预测时，预测效率较低；为兼顾模型的精度和数据处理复杂度，可以适当降低隐藏层的输出维度；例如，所增加的隐藏层是输出维度较低的层，例如增加输出维度较低的池化层；或者，还可以将原本存在的隐藏层改为更低输出维度的其他层，并重新训练。
78.例如，待定模型中原本的隐藏层为卷积层，其输出维度为15*10*10；多个卷积层这样连着计算会导致计算量大，且存在冗余的问题；此时，可以将其中一个卷积层变为池化层，这样这一层的输出就由15*10*10降低为更低的维度，例如7*5*5，从而简化待定模型，提高待定模型的处理效率；并且，这种替换方式也可以较大程度保证模型原本的特征不丢失。
79.由于巡检设备30同时可以采集一个或多个待测对象的当前状态数据，在预测时，基于该火灾预测模型可以只对一个待测对象的当前数据进行预测，也可以同时对多个待测对象的当前数据进行预测，具体基于训练得到的火灾预测模型所具有的功能而定。
80.本发明实施例中，通过逐渐增加隐藏层的方式进行模型训练，可以得到能够兼顾模型复杂度和准确度的火灾预测模型，在能够准确预测火灾风险等级的同时，利用较低复杂度的火灾预测模型，也可保证预测效率，方便后续对火灾进行及时处理。
81.可选地，在一些实施例中，为能够准确确定灭火所需的总消防用量，例如灭火所需的总水量，还获取当前的灾情数据。具体地，主控设备20根据当前状态数据确定灭火所需的总消防用量的过程，可以包括以下步骤b1至步骤b2。
82.步骤b1：获取巡检设备30发送的当前灾情数据，该当前灾情数据包括：单位时间产生热量、火势蔓延速度和巡检设备30到达火灾风险对象处的时间。
83.步骤b2：根据当前状态数据和当前灾情数据，确定由巡检设备30进行灭火所需的总消防用量。
84.本发明实施例中，巡检设备30在巡检过程中，除了采集温度、湿度等数据之外，还可以采集待测对象单位时间产生热量、火势蔓延速度等，为方便描述，将单位时间产生热量、火势蔓延速度等称为当前灾情数据。其中，巡检设备30可以实时向主控设备20发送该当前灾情数据，若未发生火灾，则单位时间产生热量、火势蔓延速度均为零；或者，主控设备20在确定存在火灾风险时，通知巡检设备30，该巡检设备30再向主控设备20发送当前灾情数据。本发明实施例对巡检设备30发送当前灾情数据的时机不做限定。
85.并且，为了方便主控设备20选出距离火灾风险对象较近的巡检设备30，主控设备20还需要获取到每个巡检设备30到达该火灾风险对象处的时间。其中，该时间可以由巡检设备30的移动速度以及其与火灾风险对象之间的距离确定。巡检设备30可以自行计算其到达该火灾风险对象处的时间，并将该时间发送至主控设备20；或者，巡检设备30也可只将自身的速度以及所在位置发送至主控设备20，主控设备20基于该巡检设备30的所在位置以及火灾风险对象的位置，确定二者之间的距离，进而在基于巡检设备30的速度即可确定巡检设备30到达火灾风险对象处的时间。其中，可以预先设置储能电站10的地图，基于该地图确定从巡检设备30到达火灾风险对象的最短路径，该最短路径的长度即为二者之间的距离。
86.主控设备20获取到当前状态数据和当前灾情数据后，即可基于二者确定由巡检设备30进行灭火所需的总消防用量。对于在当前时刻同样的火灾情况，巡检设备30到达火灾
风险对象处的时间越长，火灾发展越严重，所需要的总消防用量也越多。
87.其中，可以基于之前发生火灾时的状态数据、灾情数据，以及灭火所需的总消防用量进行拟合，确定相应的经验公式，从而基于该当前状态数据和当前灾情数据可以确定相应的总消防用量；或者，也可以通过建模分析的方式，例如神经网络、贝叶斯全局优化方法、粒子群算法等，基于当前状态数据和当前灾情数据确定相应的总消防用量，本发明实施例对此不做限定。
88.此外，由于火灾预测是一种动态且复杂的场景，随着火灾的发生，所需要的总消防用量可能会发生变化，在确定总消防用量时，可以额外增加一定的冗余量，以最大可能保证能够完全灭火；在灭火之后，统计所有巡检设备30所实际使用的消防用量之和，该实际使用的消防用量之和可用来确定上述的经验公式或实现建模分析等。或者，该主控设备20还可以周期性更新总消防用量，直至灭火任务结束，以尽量保证所确定的总消防用量能够实现灭火。
89.可选地，如上所述，主控设备20可以选择能够较快到达火灾风险对象处的巡检设备30执行灭火任务。具体地，主控设备20向至少一个巡检设备30发送用于指示巡检设备30移动至火灾风险对象处进行灭火的灭火指令的过程，可以包括以下步骤c1。
90.步骤c1：循环执行增加目标巡检设备的过程，直至所有目标巡检设备所携带的消防用量超过总消防用量。
91.本发明实施例中，为方便描述，将已向其发送灭火指令的巡检设备30称为“目标巡检设备”，即所有的目标巡检设备需要执行灭火任务，即扑灭火灾风险对象处的火灾；并且，所有目标巡检设备所携带的消防用量超过总消防用量，以能够扑灭火灾风险对象处的火灾。
92.其中，主控设备20逐渐选取并增加目标巡检设备，具体地，上述步骤c1中循环执行的“增加目标巡检设备”的过程，可以包括以下步骤c11至步骤c13。
93.步骤c11：确定当前所有的目标巡检设备；目标巡检设备为已向其发送灭火指令的巡检设备；在初始时，目标巡检设备的数量为一个，且为最快到达火灾风险对象处的巡检设备。
94.步骤c12：判断所有目标巡检设备所携带的消防用量是否超过总消防用量。
95.步骤c13：在所有目标巡检设备所携带的消防用量没有超过总消防用量的情况下，将当前没有向其发送灭火指令、且最快到达火灾风险对象处的巡检设备30增加为新的目标巡检设备，并向新的目标巡检设备发送灭火指令。
96.本发明实施例中，主控设备20确定总消防用量之后，即可执行第一轮“增加目标巡检设备”的过程；如步骤c11所示，第一轮为初始，此时将最快到达火灾风险对象处的巡检设备作为目标巡检设备；可以理解，该目标巡检设备一般也是向主控设备20发送当前状态数据的巡检设备。
97.之后，主控设备20判断该目标巡检设备所携带的消防用量是否超过总消防用量；若超过，则只需利用这一个目标巡检设备(最快到达火灾风险对象处的巡检设备)进行灭火即可；若未超过，则说明还需要其他的巡检设备，此时将当前没有向其发送灭火指令、且最快到达火灾风险对象处的巡检设备30增加为新的目标巡检设备，之后重复执行步骤c11至步骤c13所示的“增加目标巡检设备”的过程，直至所有目标巡检设备所携带的消防用量超
过总消防用量，此时所有接收到灭火指令的目标巡检设备均移动至火灾风险对象处进行灭火，实现对多巡检设备的协同调遣。
98.可选地，储能电站10可以分为多个巡检区域，每个巡检区域分配有至少一个巡检设备30。如图3所示，储能电站10被分为四个巡检区域，每个虚线框对应一个巡检区域，每个巡检区域分配有相应的巡检设备30；图3中以圆圈表示巡检设备30，如图3所示，四个巡检区域均分配一个巡检设备，且所分配的巡检设备分别为巡检设备a、b、c、d。每个巡检设备按照规划好的巡检路径进行巡检，图3示出了巡检设备b的一种巡检路径，该巡检路径以虚线箭头表示。
99.在不存在火灾风险的情况下，巡检设备30在相应的巡检区域内运行，执行巡检任务；在其他巡检区域存在火灾风险的情况下，响应于主控设备20发送的用于跨区域运行至火灾风险对象处的灭火指令，执行灭火任务。
100.即，在正常情况下，巡检设备30只在自己所负责的巡检区域内运行，执行巡检任务；当所在巡检区域发生火灾时，可以移动至火灾源头进行灭火。并且，若其他巡检区域发生火灾，该巡检设备30也可以移动至其他巡检区域进行灭火。具体地，主控设备20可以根据巡检设备30到达火灾风险对象处的时间，以及该巡检设备30携带的消防用量，调度巡检设备30跨区域运行至火灾风险对象处。
101.其中，在需要使用多个巡检设备进行灭火时，优先从存在火灾风险的巡检区域内调遣巡检设备，或者说，存在火灾风险的巡检区域内的巡检设备，其能够更快地到达火灾风险对象处；若该巡检区域内所有巡检设备的消防用量之和仍然不超过总消防用量，再从其他巡检区域寻找合适的目标巡检设备。
102.可选地，参见图3所示，该防火系统还包括后勤系统11，后勤系统11包括至少一个备用巡检设备31；在巡检区域内不存在巡检设备30的情况下，备用巡检设备31移动至该巡检区域内，执行巡检任务。本发明实施例中，若某个巡检区域内的所有巡检设备30暂时均不在该巡检区域内，例如，这些巡检设备30去充电、或者执行其他巡检区域的灭火任务等，此时可以从后勤系统11中调用备用的巡检设备，即备用巡检设备31，使得每个巡检区域内使用有巡检设备执行巡检任务。
103.如图3所示，该防火系统还可以包括无人机40，无人机40也可执行巡检任务，以寻找出火灾风险对象；其中，为减轻无人机40的重量，一般情况下无人机不携带消防资源，即无人机40只执行巡检任务，不执行灭火任务，当需要灭火时，主控设备20控制携带有消防资源的巡检设备30去灭火。其中，无人机40可以设有摄像头，在发生火灾且对其进行灭火时，可以利用无人机40的摄像头拍摄灭火场景，供工作人员远程观看灭火进度。
104.类似地，如图3所示，后勤系统11中也可包含备用无人机41。并且，后勤系统11中还可以设有充电桩50，供巡检设备30或无人机40等充电。例如，巡检设备30或无人机40低电量时，可以返回后勤系统11进行充电。
105.例如，参见图4所示，在每个巡检设备在各自的巡检区域内执行巡检任务时，主控设备20基于巡检设备c上传的当前状态数据，确定电池箱x存在火灾风险，即将电池箱x作为火灾风险对象，且主控设备20确定需要灭火的总消防用量。
106.之后，主控设备20以循环执行增加目标巡检设备的方式，确定哪些巡检设备需要对电池箱x进行灭火。具体地，先将巡检设备c作为一个目标巡检设备，并判断巡检设备c所
携带的消防用量是否超过总消防用量；若超过，则只用巡检设备c进行灭火即可；若未超过，则主控设备20确定除该巡检设备c之外，哪个巡检设备能够最快到达电池箱x处。
107.例如，如图4所示，若除该巡检设备c之外，巡检设备b能够最快到达电池箱x处，则该巡检设备b也作为目标巡检设备，且指示该巡检设备b移动至电池箱x处，且主控设备20判断此时所有的目标巡检设备(包括巡检设备c和巡检设备b)所携带的消防用量之和是否超过总消防用量，如此重复，直至能够对电池箱x完全灭火。
108.其中，若巡检设备b移动至左下方的巡检区域，则右上方的巡检区域内不存在巡检设备，此时可以从后勤系统11中调用备用巡检设备31移动至该右上方的巡检区域，保证右上方的巡检区域内始终有巡检设备。
109.此外可选地，主控设备20还用于：在巡检区域内发生火灾的数量和/或频率超过预设值的情况下，将巡检区域分为多个新的巡检区域，并为每个新的巡检区域分配相应的巡检设备30。
110.本发明实施例中，若某个巡检区域经常发生火灾，则说明该巡检区域内电池箱的质量较差，通过将该巡检区域分为多个新的巡检区域，且为每个新的巡检区域分配相应的巡检设备30，可以对巡检区域实现精细化管理，便于尽快发现火灾隐情。
111.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
112.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
113.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
114.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换的技术方案，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种用于储能电站的防火系统，其特征在于，包括：主控设备和多个巡检设备；所述巡检设备在储能电站中运行，采集所述储能电站中待测对象的当前状态数据，并将所述当前状态数据发送至所述主控设备；所述待测对象包括至少一个电池箱，所述当前状态数据包括所述待测对象的当前温度、所述待测对象所处环境的环境温度和环境湿度；所述主控设备将所述当前状态数据输入至预先训练好的火灾预测模型，根据所述火灾预测模型的输出结果确定所述待测对象的风险等级；在所述风险等级表示所述待测对象存在火灾风险的情况下，将存在火灾风险的待测对象划定为火灾风险对象，根据所述当前状态数据确定灭火所需的总消防用量，并向至少一个所述巡检设备发送用于指示所述巡检设备移动至所述火灾风险对象处进行灭火的灭火指令；其中，所述巡检设备携带有相应的消防用量，且接收到所述灭火指令的所有所述巡检设备的消防用量之和不小于所述总消防用量。2.根据权利要求1所述的防火系统，其特征在于，所述主控设备还预先训练得到所述火灾预测模型；训练得到所述火灾预测模型的过程包括：获取多个包含风险等级的历史状态数据，将部分所述历史状态数据作为训练集，另一部分所述历史状态数据作为验证集；构建基础模型，所述基础模型包括输入层、至少一个隐藏层和输出层，所述隐藏层位于所述输入层和所述输出层之间；对待定模型循环执行更新训练操作，直至所述待定模型符合要求，将符合要求的待定模型作为所述火灾预测模型；其中，最初的待定模型为所述基础模型，且所述更新训练操作包括：根据所述训练集对所述待定模型进行训练；在训练之后，根据所述验证集对训练后的待定模型进行验证，确定所述训练后的待定模型对所述验证集的识别准确度；在所述识别准确度低于预设阈值的情况下，为所述待定模型增加新的隐藏层，生成新的待定模型，以对所述新的待定模型执行所述更新训练操作；在所述识别准确度高于预设阈值的情况下，确定所述训练后的待定模型符合要求。3.根据权利要求2所述的防火系统，其特征在于，所述为所述待定模型增加新的隐藏层，包括：在所述待定模型的最后一层隐藏层与所述输出层之间，增加新的隐藏层。4.根据权利要求2所述的防火系统，其特征在于，所述训练集包括正常运行时的历史状态数据，以及发生火灾前采集到的历史状态数据。5.根据权利要求1所述的防火系统，其特征在于，所述根据所述当前状态数据确定灭火所需的总消防用量，包括：获取所述巡检设备发送的当前灾情数据，所述当前灾情数据包括：单位时间产生热量、火势蔓延速度和所述巡检设备到达所述火灾风险对象处的时间；根据所述当前状态数据和所述当前灾情数据，确定由所述巡检设备进行灭火所需的总消防用量。6.根据权利要求5所述的防火系统，其特征在于，所述主控设备还用于：
周期性更新所述总消防用量，直至灭火任务结束。7.根据权利要求1所述的防火系统，其特征在于，所述向至少一个所述巡检设备发送用于指示所述巡检设备移动至所述火灾风险对象处进行灭火的灭火指令，包括：循环执行增加目标巡检设备的过程，直至所有所述目标巡检设备所携带的消防用量超过所述总消防用量；其中，所述增加目标巡检设备的过程包括：确定当前所有的目标巡检设备；所述目标巡检设备为已向其发送灭火指令的巡检设备；在初始时，所述目标巡检设备的数量为一个，且为最快到达所述火灾风险对象处的巡检设备；判断所有所述目标巡检设备所携带的消防用量是否超过所述总消防用量；在所有所述目标巡检设备所携带的消防用量没有超过所述总消防用量的情况下，将当前没有向其发送所述灭火指令、且最快到达所述火灾风险对象处的巡检设备增加为新的目标巡检设备，并向所述新的目标巡检设备发送所述灭火指令。8.根据权利要求1所述的防火系统，其特征在于，所述储能电站分为多个巡检区域，每个所述巡检区域分配有至少一个所述巡检设备；在不存在火灾风险的情况下，所述巡检设备在相应的巡检区域内运行，执行巡检任务；在其他巡检区域存在火灾风险的情况下，响应于所述主控设备发送的用于跨区域运行至火灾风险对象处的灭火指令，执行灭火任务。9.根据权利要求8所述的防火系统，其特征在于，还包括后勤系统，所述后勤系统包括至少一个备用巡检设备；在所述巡检区域内不存在巡检设备的情况下，所述备用巡检设备移动至所述巡检区域内，执行巡检任务。10.根据权利要求8所述的防火系统，其特征在于，所述主控设备还用于：在所述巡检区域内发生火灾的数量和/或频率超过预设值的情况下，将所述巡检区域分为多个新的巡检区域，并为每个所述新的巡检区域分配相应的巡检设备。

技术总结
本发明提供了一种用于储能电站的防火系统，包括：主控设备和多个巡检设备；巡检设备在储能电站中运行，采集储能电站中待测对象的当前状态数据，并将当前状态数据发送至主控设备；主控设备将当前状态数据输入至预先训练好的火灾预测模型，根据火灾预测模型的输出结果确定待测对象的风险等级；在风险等级表示待测对象存在火灾风险的情况下，将存在火灾风险的待测对象划定为火灾风险对象，根据当前状态数据确定灭火所需的总消防用量，并向至少一个巡检设备发送用于指示巡检设备移动至火灾风险对象处进行灭火的灭火指令。本发明实施例提供的防火系统，防火灭火的效率高，且不需要人员灭火，能够有效避免出现人员伤亡的情况。能够有效避免出现人员伤亡的情况。能够有效避免出现人员伤亡的情况。


技术研发人员：周国鹏 孙海峰 魏琼 严晓 赵恩海 宋佩 陈晓华
受保护的技术使用者：上海玫克生储能科技有限公司
技术研发日：2023.06.16
技术公布日：2023/8/13