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干货丨车载氢气浓度探测器布置方案优化探究

2024-09-10 07:42:29·  来源：特嗨氢能检测  
　

氢气浓度探测器作为氢系统安全监测系统重要组成部分，其主要功能是实时监测氢系统中氢气泄漏，防止因氢泄漏导致安全事故的发生。合理的探测器布置方案能够快速、准确发现氢气泄漏，预防安全事故的发生，保障资产与人员安全。特嗨通过优化算法方式在氢气浓度探测器布置方案上取得了显著进展。

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优化算法的基础数据获取

原始数据及决策变量的选择，是获取优化算法中模型所需数据的关键。本文以某型氢能源重卡为例，建立车载氢系统CFD模型，如图1所示。迭代计算后，分别得到45个泄漏工况下，54个备选监测点随时间变化的氢气浓度值，共获取（45×54）组数据。

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图1 CFD模型的建立及求解

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优化算法中的数学模型搭建

当车载氢系统发生氢气泄漏时，能够在最短时间内检测到氢气泄漏至关重要。针对检测及时性，以上述CFD仿真数据为基础，建立累计检测时间最小化模型，如式（1）所示。

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— 03 —

基于优化算法的

氢气浓度探测器布置方案

使用智能优化算法PSO，迭代计算可得累计最小检测时间-探测器数目曲线图，图2中每个点给出一种氢气浓度探测器最优布置方案。当选取氢气浓度探测器数目为3时，累计最小检测时间为16.4 s，此时再增加氢气浓度探测器数量，累计最小检测时间变化不明显，对车辆检测能力无明显提升。考虑到成本问题，取该点为最优氢气浓度探测器布置方案，如图3中①②③位置。而实际车辆在①位置安装氢气浓度探测器，累计最小检测时间为34.7 s。使用PSO得出的布置方案，增设了两个氢气浓度探测器，车辆检测能力提升了52.7%。（注意区分：累计检测时间与车辆泄漏检测响应时间）

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— 04 —

总结

通过优化车辆氢气浓度探测器的布置策略，我们显著提升了车辆对氢气泄漏情况的监测能力。这一优化不仅增强了氢气浓度探测器的覆盖范围，还确保了监测数据的准确性和实时性，对于实现预警、有效预防潜在事故的发生起到了至关重要的作用。通过规划部署，探测器能够更迅速、更准确地捕捉到任何潜在的氢气泄漏迹象，为氢能源车辆的安全运行提供了坚实的技术保障。特嗨在涉氢产品与涉氢场所氢气探测器布置方案方面积累了大量数据和经验，欢迎行业伙伴一起交流学习成长！

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