CN102684138A - 用电线路打火检测与处理方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

一种用电线路打火检测与处理方法及其装置,其中方法包括如下步骤，检测步骤，通过传感器件对用电线路电流的变化或线路后端电压的变化进行测量；判断步骤，将上述测量值输入处理器，经过微处理器结合逻辑算法，对线路电流或电压变化量进行处理，判断是非打火引起的电流或电压的变化，还是由打火引起的电流或电压的变化；执行步骤，若存在打火现象，微处理器立即发出控制信号，通过有线或无线的方式控制执行元件断开线路，和/或发出线路存在打火告警信号；若不存在打火现象，用电线路继续运行。本发明能在用电线路出现打火之前或打火瞬间，能及时地侦测到该现象的发生，并进行有效地切断该线路电源，可杜绝因线路打火而引起火灾的事故。

Description

用电线路打火检测与处理方法及其装置
技术领域
本发明涉及一种用电线路打火检测与处理方法及其装置。
背景技术
线路老化或过载出现打火短路现象引起火灾的事情时有发生，据消防部分统计，由线路老化或过载出现打火引起的火灾占到总火灾量的15-20%，造成重大的人员或财产损失。人们一直以来，就很想找到一个方案，在线路老化或过载出现电流或电压的变化，但尚未形成火灾时，就能够有效地发现或避免火灾的发生的方法，均没有一个有效地解决方案。
发明内容
为了克服上述问题，本发明向社会提供一种能有效快速地识别线路打火现象，并及时切断电源的用电线路打火检测与处理方法。
本发明的另一个目的是向社会提供一种用电线路打火检测与处理装置。
本发明的技术方案是提供一种用电线路打火检测与处理方法,  包括如下步骤，
（11）、检测步骤，通过传感器件对用电线路电流的变化或线路后端电压的变化进行测量；
（12）、判断步骤，将上述测量值输入处理器，经过微处理器结合逻辑算法，对线路电流或电压变化量进行处理，判断是非打火引起的电流或电压的变化，还是由打火引起的电流或电压的变化；
（13）、执行步骤，若存在打火现象，微处理器立即发出控制信号，通过有线或无线的方式控制执行元件断开线路，和/或发出线路存在打火告警信号；若不存在打火现象，用电线路继续运行。
作为对本发明的改进，本发明还包括用电线路是否分断的判断步骤(14)，判断步骤是在线路执行元件的火线输出端相对于零线接光耦和电阻，微处理器检测所述电阻上两端是否有压降，若无压降，则说明用电线路已经被分断，否则说明用电线路没有断开。
本发明中，所述预定时间是1-60秒。
本发明中，所述预定次数是5-200次。
本发明中，所述执行元件是线路分断装置。
本发明还提供一种用电线路打火检测与处理装置,包括，
1、电源电路，给微处理器及分析控制电路提供电源；
2、电流或电压采集电路，电流或电压采集电路给微处理器提供电流或电压的实时变化值，供微处理器处理根据逻辑算法对所测的值进行处理；
3、  线路驱动控制电路，用于驱动执行元件；
4、  微处理器，对用电线路电压或电流的采集值，通过逻辑算法，判断是否真实存在线路打火现象，如有打火现象发生，则控制线路分断装置，及时切断线路连接和/或发出告警提示。
本发明还包括用电线路是否分断的判断装置，判断装置是在线路执行元件的火线输出端相对于零线接光耦和电阻，微处理器检测所述电阻上两端是否有压降，若无压降，则说明用电线路已经被分断，否则说明用电线路没有断开。
本发明的方法和装置中的所述逻辑算法是：根据用电线路发生打火时，流过该用电线路的电流或电压出现震荡变化，每个震荡区间都有一个最高值和最低值，每隔预定采样时间采样一次电流值或电压值，取得最高值的方法是：连续采样值上升，当出现第一个值下降时，其前一个值为最高值；最低值取得的方法是，当采样值连续下降，当出现第一个上升值时，其前一个采样值为最低值；用最高值与最低值之差除以最高值，其结果大于等于0.3时，记录一次，在每隔预定时间内，记录累计次数达到预定次数，则判断线路有打火现象；否则，则无打火现象。
本发明能在用电线路出现打火之前或打火瞬间，能及时地侦测到该现象的发生，并进行有效地切断该线路电源，并发出告警，以便线路维护人员及时准确地维修，可杜绝因线路打火而引起火灾的事故。
附图说明
图1是本发明方法的方框结构示意图。
图2是本发明的一种实施例的原理示意图。
图3是本发明的另一种实施例的原理示意图。
具体实施方式
请参见图1，图1揭示的是一种用电线路打火检测与处理方法,  包括如下步骤，
（11）、检测步骤，通过传感器件对用电线路电流的变化或线路后端电压的变化进行测量；
（12）、判断步骤，将上述测量值输入处理器，经过微处理器结合逻辑算法，对线路电流或电压变化量进行处理，判断是非打火引起的电流或电压的变化，还是由打火引起的电流或电压的变化；
（13）、执行步骤，若存在打火现象，微处理器立即发出控制信号，通过有线或无线的方式控制执行元件断开线路，和/或发出线路存在打火告警信号；若不存在打火现象，用电线路继续运行。
本发明还包括用电线路是否分断的判断步骤(14)，判断步骤是在线路执行元件的火线输出端相对于零线接光耦和电阻，微处理器检测所述电阻上两端是否有压降，若无压降，则说明用电线路已经被分断，否则说明用电线路没有断开。
本发明中，所述逻辑算法是：根据用电线路发生打火时，流过该用电线路的电流或电压出现震荡变化，每个震荡区间都有一个最高值和最低值，每隔预定采样时间(1-3毫秒)采样一次电流值或电压值，取得最高值的方法是：连续采样值上升，当出现第一个值下降时，其前一个值为最高值；最低值取得的方法是，当采样值连续下降，当出现第一个上升值时，其前一个采样值为最低值；用最高值与最低值之差除以最高值，其结果大于等于0.3时，记录一次，在每隔预定时间(预定时间是1-60秒)内，记录累计次数达到预定次数(预定次数是5-200次)，则判断线路有打火现象；否则，则无打火现象。
参见图2，图2所示的是一种用电线路打火检测与处理装置,包括，
1、电源电路100，给微处理器及分析控制电路提供电源，本实施例中，所述电源电路是由电源转换电路和系统供电路组成，电源转换电路将交流电转换为直流电，并通过系统供电路恒流恒压后，提供给系统使用；
2、电流或电压采集电路200，电流或电压采集电路给微处理器提供电流或电压的实时变化值，供微处理器处理根据逻辑算法对所测的值进行处理，图2所示实施例中的电流或电压采集电路200画出的只是电流采集电路200，有关电压采集电路200在图3中作具体叙述；
3、  线路驱动控制电路300，用于驱动执行元件400；
4、  微处理器500，对用电线路电压或电流的采集值，通过逻辑算法，判断是否真实存在线路打火现象，如有打火现象发生，则控制线路分断装置，及时切断线路连接和/或发出告警提示，告警提示方式可以是声音、灯光或显示屏等。
本发明还包括用电线路是否分断的判断装置600，判断装置600是在线路执行元件400的火线输出端相对于零线接光耦和电阻，微处理器500检测所述电阻上两端是否有压降，若无压降，则说明用电线路已经被分断，否则说明用电线路没有断开。本实施例中，还包括指示灯700，用于指示本发明的工作状态；手动开关电路800，用于在紧急状态下，通过人工的方式切断电路。
请参见图3，图3是本发明的另一种实施例的原理示意图。图3所示实施例，与图2所示实施例相比，其大体结构相同，所不同的是图3所示的通过采集电压来判断线路是否打火的实施例，并且其传输信号的方式为无线方式，采用的是通讯连接。具体地说，图3所示实施例所公开的用电线路打火检测与处理装置,包括，
1、电源电路100，给微处理器及分析控制电路提供电源，本实施例中，所述电源电路是由电源转换电路和系统供电路组成，电源转换电路将交流电转换为直流电，并通过系统供电路恒流恒压后，提供给系统使用；
2、电流或电压采集电路200，电流或电压采集电路给微处理器提供电流或电压的实时变化值，供微处理器处理根据逻辑算法对所测的值进行处理，图3所示实施例中的电流或电压采集电路200画出的是电压采集电路200；
3、  线路驱动控制电路300，用于无线的方式通信方式，如R485或其它通信模式驱动执行元件400；
4、  微处理器500，对用电线路电压或电流的采集值，通过逻辑算法，判断是否真实存在线路打火现象，如有打火现象发生，则控制线路分断装置，及时切断线路连接和/或发出告警提示，告警提示方式可以是声音、灯光或显示屏等。
本发明还包括用电线路是否分断的判断装置600，判断装置600是在线路执行元件400的火线输出端相对于零线接光耦和电阻，微处理器500检测所述电阻上两端是否有压降，若无压降，则说明用电线路已经被分断，否则说明用电线路没有断开。本实施例中，还包括指示灯700，用于指示本发明的工作状态；手动开关电路800，用于在紧急状态下，通过人工的方式切断电路。
本装置中的所述逻辑算法是：根据用电线路发生打火时，流过该用电线路的电流或电压出现震荡变化，每个震荡区间都有一个最高值和最低值，每隔预定采样时间采样一次电流值或电压值，取得最高值的方法是：连续采样值上升，当出现第一个值下降时，其前一个值为最高值；最低值取得的方法是，当采样值连续下降，当出现第一个上升值时，其前一个采样值为最低值；用最高值与最低值之差除以最高值，其结果大于等于0.3时，记录一次，在每隔预定时间内，记录累计次数达到预定次数，则判断线路有打火现象；否则，则无打火现象。
本发明在用电线路出现打火之前或打火瞬间，能及时地侦测到该现象的发生，并进行有效地切断该线路电源，并发出告警，以便线路维护人员及时准确地维修，杜绝因线路打火而引起火灾。可以极大地降低由线路打火而引发的事故。
本发明中，所述线路分断装置400可以是控制式的空气开关、断路器，自动重合闸开关，变频器，继电器，交流接触器，可控硅，光电固体继电器，绝缘栅双极型晶体管（IGBT）或金属化物半导体场效应晶体管（MOSFET）中的一种。

Claims (10)

1.一种用电线路打火检测与处理方法, 其特征在于: 包括如下步骤，
（11）、检测步骤，通过传感器件对用电线路电流的变化或线路后端电压的变化进行测量；
（12）、判断步骤，将上述测量值输入处理器，经过微处理器结合逻辑算法，对线路电流或电压变化量进行处理，判断是非打火引起的电流或电压的变化，还是由打火引起的电流或电压的变化；
（13）、执行步骤，若存在打火现象，微处理器立即发出控制信号，通过有线或无线的方式控制执行元件断开线路，和/或发出线路存在打火告警信号；若不存在打火现象，用电线路继续运行。
2.根据权利要求1所述的用电线路打火检测与处理方法,其特征在于: 还包括用电线路是否分断的判断步骤（14），判断步骤是在线路执行元件的火线输出端相对于零线接光耦和电阻，微处理器检测所述电阻上两端是否有压降，若无压降，则说明用电线路已经被分断，否则说明用电线路没有断开。
3.根据权利要求1或2所述的用电线路打火检测与处理方法,其特征在于:所述逻辑算法是：根据用电线路发生打火时，流过该用电线路的电流或电压出现震荡变化，每个震荡区间都有一个最高值和最低值，每隔预定采样时间采样一次电流值或电压值，取得最高值的方法是：连续采样值上升，当出现第一个值下降时，其前一个值为最高值；最低值取得的方法是，当采样值连续下降，当出现第一个上升值时，其前一个采样值为最低值；用最高值与最低值之差除以最高值，其结果大于等于0.3时，记录一次，在每隔预定时间内，记录累计次数达到预定次数，则判断线路有打火现象；否则，则无打火现象。
4.根据权利要求3所述的用电线路打火检测与处理方法,其特征在于:所述预定采样时间是1-3毫秒。
5.根据权利要求4所述的用电线路打火检测与处理方法,其特征在于:所述预定时间是1-60秒。
6.根据权利要求5所述的用电线路打火检测与处理方法,其特征在于:所述预定次数是5-200次。
7.根据权利要求5所述的用电线路打火检测与处理方法,其特征在于:所述执行元件是线路分断装置。
8.一种用电线路打火检测与处理装置,其特征在于:包括，
1、电源电路，给微处理器及分析控制电路提供电源；
2、电流或电压采集电路，电流或电压采集电路给微处理器提供电流或电压的实时变化值，供微处理器处理根据逻辑算法对所测的值进行处理；
3、 线路驱动控制电路，用于驱动执行元件；
4、 微处理器，对用电线路电压或电流的采集值，通过逻辑算法，判断是否真实存在线路打火现象，如有打火现象发生，则控制线路分断装置，及时切断线路连接和/或发出告警提示。
9.根据权利要求8所述的用电线路打火检测与处理装置,其特征在于:还包括用电线路是否分断的判断装置，判断装置是在线路执行元件的火线输出端相对于零线接光耦和电阻，微处理器检测所述电阻上两端是否有压降，若无压降，则说明用电线路已经被分断，否则说明用电线路没有断开。
10.根据权利要求8所述的用电线路打火检测与处理装置,其特征在于: 所述逻辑算法是：根据用电线路发生打火时，流过该用电线路的电流或电压出现震荡变化，每个震荡区间都有一个最高值和最低值，每隔预定采样时间采样一次电流值或电压值，取得最高值的方法是：连续采样值上升，当出现第一个值下降时，其前一个值为最高值；最低值取得的方法是，当采样值连续下降，当出现第一个上升值时，其前一个采样值为最低值；用最高值与最低值之差除以最高值，其结果大于等于0.3时，记录一次，在每隔预定时间内，记录累计次数达到预定次数，则判断线路有打火现象；否则，则无打火现象。
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