CN102231222A - 电气火灾监控方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电气火灾监控方法，通过不间断的循环采集被检测回路的相电流、相电压、剩余电流以及线缆温度值，并不断对上述四项最新的采集参数进行AD转换、数据滤波、比较、运算处理，当发现有电气火灾发生可能性时即刻发出火灾报警信号，并根据需要发出断路器脱扣指令。本发明增强了电气火灾探测的全面性和可信度，降低了火警误报之可能。分析周期短，结果可信度高。

Description

电气火灾监控方法

技术领域

本发明涉及安防监控领域，尤其涉及一种在电气火灾监控中利用多种参数综合运算，从而分析出火警发生可能性的方法。

背景技术

随着国民经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，社会用电量大为增加。各种电气设备及家用电器的用量陡增，电气火灾事故也随之剧增。近10年来，中国发生电气火灾次数占火灾事故总数的30%，高居首位，在当前已经成为国内各种火灾中的主要灾害源，电气火灾事故所占比例还在逐年增高。配电系统引起的人身触电和系统故障，很大部分是由于设备和线路的漏电流大引起的。漏电流严重时，会烧毁电气设备或线路，引起火灾。面对愈加严峻的电气火灾形势，电气火灾监控探测器由此而诞生。电气火灾监控探测器是用于连续监视配电系统的漏电流，并可同时实现对电气设备的监视和控制，为漏电监视、预防电气火灾提供解决方案的设备。

目前市面上普遍采用的电气火灾监控探测器一般有两种报警功能：1）剩余电流报警：监视剩余电流的变化，并与预设的监视限值进行比较，通过声光告警预防剩余电流电气型火灾的发生；2）高温报警：通过温度传感器，直观监视被控点温度变化，防止火灾发生。因此现有的利用电气火灾监控探测器进行火警监控的方法存在以下缺陷：火警判别仅仅是依据采集到的“剩余电流”或者“温度”单项参数。或者即使采集多项参数，亦为各项参数分别予以比较判别，缺乏全面性、合理性以及可信度，错误报警时有发生，难以满足用户的需求。

发明内容

针对现有电气火灾监控方法的上述缺点，申请人经过研究改进，提供另一种电气火灾监控方法，该方法基于被检测回路的“剩余电流、温度、相电流、相电压”四种关键参数，可以克服单一参数检测准确性低的不足。

本发明的技术方案如下：

一种电气火灾监控方法，包括如下步骤：

（1）在现有的电气火灾监控探测器之外设置监控装置，通过所述监控装置获取被监控回路的相电流和相电压的值；

（2）通过现有的电气火灾监控探测器获取线缆的剩余电流和温度的值，将该两项参数输入所述监控装置；

（3）对采集得到的相电流、相电压、剩余电流、温度这四项参数进行AD转换以及数据滤波；

（4）将经过滤波后的四项参数按照以下公式进行综合运算：

((U-Ue)/Ue)*Wu + ((I-Ie)/Ie)*Wi + ((Is-Ise)/Ise) *Wis + ((T-Te)/Te) *Wt ；

上式中的I、U、Is、T分别代表相电流值、相电压值、剩余电流值、温度值；

上式中的Ue、Ie、Ise、Te分别代表电压额定值、电流额定值、剩余电流额定值、温度额定值；

上式中的Wu、Wi、Wis、Wt分别代表过电压、过电流、过剩余电流、过温度在火灾发生可能性中所占的权重值；

上式中当某项参数的实际值小于额定值时，该参数项运算部分视为0；

（5）判断是否有火警危险：当上式计算结果大于1时，监控装置进入火警报警状态，并显示当前报警回路的各项参数值，转入第（6）步；否则返回第（1）步；

（6）发出报警信号及断路器脱扣指令。

其进一步的技术方案为：对于所述第（4）步，所述过电压、过电流、过剩余电流、过温度在火灾发生可能性中所占的权重值分别为：Wu=0.15、Wi=0.20、Wis=0.38、Wt=0.27。

本发明的有益技术效果是：

本发明采集被检测回路的“剩余电流、温度、相电流、相电压”四种关键参数，并采用CHR权数确认法对每项参数的权数进行确认，然后按确认的权数对各参数进行综合运算，把模糊的概念具体数字化的展现出来，以此对火警发生可能性进行判别，增强了电气火灾探测的全面性和可信度，降低了火警误报之可能。分析周期短，结果可信度高。

附图说明

图1是本发明的算法流程框图。

具体实施方式                                                                                                     

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。

如图1所示，本发明的步骤步骤为：

步骤S1：由于现有的电气火灾监控探测器仅具有剩余电流和温度的监测功能，因此在现有的电气火灾监控探测器之外设置一具有电流和电压监测功能的监控装置，通过该监控装置的电流采集电路和电压采集电路分别获取被监控回路的相电流I和相电压U的值。由于电流采集和电压采集为成熟技术，本实施例中所述的电流采集电路和电压采集电路的设计采用常规技术。

步骤S2：通过现有的电气火灾监控探测器的剩余电流采集单元和温度采集单元分别获取线缆的剩余电流Is和温度T的值，将该两项参数输入所述监控装置综合处理。

步骤S3：在监控装置内对采集得到的相电流I、相电压U、剩余电流Is、温度T这四项参数进行AD转换以及数据滤波。本实施例中的AD转换和数据滤波功能模块采用现有常规技术。

步骤S4：将经过滤波后的相电流I、相电压U、剩余电流Is、温度T四项参数按照以下公式（1）进行综合运算：

公式（1）：

((U-Ue)/Ue)*Wu + ((I-Ie)/Ie)*Wi + ((Is-Ise)/Ise) *Wis + ((T-Te)/Te) *Wt 。

注：当公式（1）中某项参数实际值小于额定值时，该参数项运算部分视为0，例如：当U=210V，Ue=220V时，((U-Ue)/Ue)*Wu部分运算式在综合运算式中用0代替。

公式（1）中的I、U、Is、T分别代表相电流值、相电压值、剩余电流值、温度值。本方法中的4个参数均需设置正常额定值，公式（1）中的Ue、Ie、Ise、Te分别代表电压额定值、电流额定值、剩余电流额定值、温度额定值。公式（1）中的Wu、Wi、Wis、Wt分别代表过电压、过电流、过剩余电流、过温度在火灾发生可能性中所占的权重值。

经过多次实验验证，本实施例中过电压、过电流、过剩余电流、过温度在火灾发生可能性中所占的权重值分别采用：Wu=0.15、Wi=0.20、Wis=0.38、Wt=0.27为最佳。上述每项参数的权重值已经通过CHR权数确认法进行了确认。

所述CHR权数确认法为现有技术，相关内容可参考：谭杰锋、周苏峡《基于SQL Server的权数确定的算法分析》－北京教育学院学报（自燃科学版） 第2卷第2期 2007年4月。

步骤S5：按确认的权数判断是否有火警危险：当公式（1）计算结果大于1时，监控装置进入火警报警状态，并显示当前报警回路的各项参数值，转入步骤S6；否则返回步骤S1。

步骤S6：发出发出火灾报警信号，并发出断路器脱扣指令。断路器根据指令脱扣以避免电气火灾的发生。

下面以实际的例子来说明上述步骤S4的算法：

例一：

采集到的实际相电流值I=320A、相电压值U=230V、剩余电流值Is=120mA、温度值T=33℃。电压额定值Ue=220V、电流额定值Ie=350A、剩余电流额定值Ise=100mA、温度额定值Te=35℃。过电压、过电流、过剩余电流、过温度在火灾发生可能性中所占的权重值分别为：Wu=0.15、Wi=0.20、Wis=0.38、Wt=0.27。

将上述参数数据代入公式（1），计算得到((U-Ue)/Ue)*Wu + ((I-Ie)/Ie)*Wi + ((Is-Ise)/Ise) *Wis + ((T-Te)/Te) *Wt= 0.08。说明线路状态正常，无火灾隐患。

例二：

采集到的实际相电流值I=500A、相电压值U=218V、剩余电流值Is=350mA、温度值T=60℃。电流额定值Ie=350A、电压额定值Ue=220V、剩余电流额定值Ise=100mA、温度额定值Te=35℃。过电压、过电流、过剩余电流、过温度在火灾发生可能性中所占的权重值分别为：Wu=0.15、Wi=0.20、Wis=0.38、Wt=0.27。

将上述参数数据代入公式（1），计算得到((U-Ue)/Ue)*Wu + ((I-Ie)/Ie)*Wi + ((Is-Ise)/Ise) *Wis + ((T-Te)/Te) *Wt=1.28。进入火警报警状态，显示当前报警回路的各项参数值。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，本发明不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种电气火灾监控方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）在现有的电气火灾监控探测器之外设置监控装置，通过所述监控装置获取被监控回路的相电流（I）和相电压（U）的值；

（2）通过现有的电气火灾监控探测器获取线缆的剩余电流（Is）和温度（T）的值，将该两项参数输入所述监控装置；

（3）对采集得到的相电流（I）、相电压（U）、剩余电流（Is）、温度（T）这四项参数进行AD转换以及数据滤波；

（4）将经过滤波后的四项参数按照以下公式进行综合运算：

((U-Ue)/Ue)*Wu + ((I-Ie)/Ie)*Wi + ((Is-Ise)/Ise) *Wis + ((T-Te)/Te) *Wt ；

上式中的I、U、Is、T分别代表相电流值、相电压值、剩余电流值、温度值；

上式中的Ue、Ie、Ise、Te分别代表电压额定值、电流额定值、剩余电流额定值、温度额定值；

上式中的Wu、Wi、Wis、Wt分别代表过电压、过电流、过剩余电流、过温度在火灾发生可能性中所占的权重值；

上式中当某项参数的实际值小于额定值时，该参数项运算部分视为0；

（5）判断是否有火警危险：当上式计算结果大于1时，监控装置进入火警报警状态，并显示当前报警回路的各项参数值，转入第（6）步；否则返回第（1）步；

（6）发出报警信号及断路器脱扣指令。

2.根据权利要求1所述电气火灾监控方法，其特征在于：对于所述第（4）步，所述过电压、过电流、过剩余电流、过温度在火灾发生可能性中所占的权重值分别为：Wu=0.15、Wi=0.20、Wis=0.38、Wt=0.27。

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