一种电气火灾监控系统及方法与流程

专利检索2025-05-28  20


本发明涉及消防安全电气火灾防范,特别是一种电气火灾监控系统及方法。


背景技术:

1、电气火灾是指由电能充当火源而引起的火灾,主要发生在建筑物内,容易演变成重特大火灾事故,扑救时存在触电和爆炸危险,相对其他火灾危害性更大,电气火灾一般是指由于电气线路、用电设备、器具以及供配电设备出现故障性释放热能,如高温、电弧、电火花以及非故障性释放热能,如电热器具的炽热表面,在具备燃烧条件下引燃本体或其他可燃物而造成的火灾,也包括由雷电和静电引起的火灾,从1993-2002年间有据可查的2218次重特大电气火灾事故的数据进行分析,52%的电气火灾火源是电线电缆,其中绝大部分是低压线路电气火灾,所以低压线路电气火灾是电气火灾防控工作的重点;

2、目前针对电气线路中剩余电流无法进行有效监测,无法有效地查找线路中存在的不安全因素,因此无法有效地避免因低压线路而产生的电气火灾,鉴于此,针对上述问题深入研究,遂有本案产生。


技术实现思路

1、针对背景技术中指明的技术问题,本发明提供一种安装后能够自动分析电气线路中剩余电流的一种电气火灾监控系统及方法。

2、实现上述目的本发明的一个技术方案为:一种电气火灾监控系统,包括:

3、测量模块,与被监测线路连接,用来测量被监测线路中的数据,并将其转化为数字信号进行采集;

4、监控模块,与所述测量模块电性连接,所述监控模块包括:

5、信号转换模块,用来将数字信号转换为个别特征;

6、故障判断模块,用来对个别特征进行分析和处理,以判断被监测线路中的故障情况;

7、故障定位模块,用来定位故障的位置,确定故障出现在被监测线路中的哪个位置;

8、以及,

9、报警处理模块,一旦故障被判断和定位,用来发出报警信号。

10、进一步地,所述测量模块为电流互感器或电流差动保护装置中的一种。

11、进一步地,所述测量模块的数量范围为1-252台。

12、进一步地,所述个别特征为时间、a相电流、b相电流、c相电流和剩余电流。

13、除了上述装置,本发明还提供了一种电气火灾监控方法,包括以下步骤:s1、线路连接,s2、数据采集,s3、特征转换,s4、故障判断,s5、故障定位以及s6、报警处理;

14、所述步骤s1:线路连接,将所述测量模块和所述监控模块通过总线方式连接;

15、所述步骤s2:数据采集,使用所述测量模块测量被监测线路中的数据,并将其转化为数字信号进行采集;

16、所述步骤s3:特征转换,所述监控模块中的所述信号转换模块将数字信号转换为个别特征;

17、所述步骤s4:故障判断,所述监控模块中的所述故障判断模块使用机器学习、模式识别或规则匹配方法,对个别特征进行分析和处理,以判断被监测线路中的故障情况;

18、所述步骤s5:故障定位,一旦判断为故障,所述监控模块中的所述故障定位模块通过分析剩余电流信号的变化,结合被监测线路拓扑信息和故障模型,可以定位故障的位置,确定故障出现在被监测线路中的哪个位置;

19、所述步骤s6:报警处理,一旦故障被判断和定位,所述监控模块中的所述报警处理模块可以发出报警信号。

20、进一步地,所述步骤s4的故障判断方法为:

21、a.自所述步骤s3提取所述个别特征:时间、a相电流、b相电流、c相电流和剩余电流,其中a相电流、b相电流和c相电流可以相加合并为总电流;

22、b.对所述步骤a中的总电流和剩余电流进行预处理,分别得出总电流方差和剩余电流方差,并以所述总电流方差和剩余电流方差为参数计算相关性系数;预处理方法为:a.设定阈值;b.设置初始数据采集频率和采集时间,将所述采集时间分为若干个区间,通过函数计算各区间的总电流方差和剩余电流方差,以各区间的总电流方差和剩余电流方差计算相关性系数;

23、c.根据所述相关性系数的大小,结合剩余电流信号的变化,判断可能的故障。

24、进一步地,相关性系数计算公式:

25、

26、其中,x为总电流值,y为剩余电流值,n为区间数。

27、进一步地,所述相关性系数处于0.4-1之间。

28、有益效果

29、与现有技术相比:本发明适用于消防安全电气火灾防范技术领域,提供了一种基于电气线路中剩余电流监测参数分析的一种电气火灾监控系统及方法,能够辅助查找线路不安全因素。所述方法包括:监测用电线路剩余电流值和变化曲线;通过时间、电流、剩余电流等参数加入卷积模型算法对剩余电流波动值进行分析;输出线路分析情况和剩余电流产生原因,本发明可以通过将电气线路接入监测装置进行实时监测,一旦线路发生剩余电流异常情况,自动分析输出异常原因,基于剩余电流的被监测线路分析模型可以提供实时的故障检测和定位能力,能够帮助维护人员快速识别和解决被监测线路中的故障问题,提高电力系统的可靠性和安全性。



技术特征:

1.一种电气火灾监控系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种电气火灾监控系统,其特征在于,所述测量模块为电流互感器或电流差动保护装置中的一种。

3.根据权利要求2所述的一种电气火灾监控系统,其特征在于,所述测量模块的数量范围为1-252台。

4.根据权利要求1所述的一种电气火灾监控系统,其特征在于,所述个别特征为时间、a相电流、b相电流、c相电流和剩余电流。

5.根据权利要求1所述的一种电气火灾监控系统的电气火灾监控方法,其特征在于,包括以下步骤:s1、线路连接,s2、数据采集,s3、特征提取,s4、故障检测,s5、故障定位以及s6、报警处理;

6.根据权利要求5所述的一种电气火灾监控方法,其特征在于,所述步骤s4检测方法为:

7.根据权利要求6所述的一种电气火灾监控方法,其特征在于,相关性系数的计算公式:

8.根据权利要求7所述的一种电气火灾监控方法,其特征在于,所述相关性系数处于0.4-1之间。


技术总结
本发明公开了一种电气火灾监控系统及方法,包括测量模块,与被监测线路连接,用来测量被监测线路中的数据,并将其转化为数字信号进行采集;监控模块,与所述测量模块电性连接;本发明涉及消防安全电气火灾防范技术领域,与现有技术相比:本发明能够辅助查找线路不安全因素。所述方法包括:监测用电线路剩余电流值和变化曲线;通过总电流方差和剩余电流方差等参数加入卷积模型算法对剩余电流波动值进行分析;输出线路分析情况和剩余电流产生原因。

技术研发人员:董利锦,王洪峰,王朝霞
受保护的技术使用者:烟台淼盾物联技术有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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