CN105353329B - 基于云网络的故障电弧检测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于云网络的故障电弧检测系统,其包括:中继器,其与多台电弧探测器进行电连接,用于采集并转送多台电弧探测器的状态数据,状态数据包括对于发生电弧的报警信号;本地服务器,其与中继器进行电连接,用于接收状态数据,并对各台电弧探测器的状态数据进行地址标记和编码处理,识别出各个状态数据所属的电弧探测器,本地服务器将处理完毕的状态数据进行向外发送;云服务器,其与本地服务器进行电连接,用于接收和存储的处理完毕的状态数据。本发明对电弧探测器有统一的监管和处理,使得后期对数据分析有有效的依据,并且在电弧探测器损坏时在后台进行即使的发现和更换,保障住户的用电安全。

Description

基于云网络的故障电弧检测系统
技术领域
[0001] 本发明涉及一种电弧检测技术,具体涉及一种基于云网络的故障电弧检测系统。
背景技术
[0002] 电弧是电流经过绝缘体时持续的发光放电,通常伴随电极的局部溅射。典型的情 况是:阴极和阳极被空气层隔开,穿过这个空气层就形成了电弧。电弧的中心温度高达5000 °C,电弧区域产生了高电离气体电压降,高压使电极材料和热气体从弧区喷出,从而点燃附 近的易燃物,导致火灾发生。因此,电弧是电气线路中常见的一种故障隐患,它存在于松动 的电线连接处,老化的线路以及电器的连接处。电弧轻则会损坏电器,重则可能引起火灾。 因为线路中电弧发生的时候可以在没有负载的时候(老化线路中的炭化径迹电弧),所以电 弧造成的火灾往往隐蔽、突发并且迅速成灾,造成的损失巨大。
[0003] 美国国家标准(ANSI),于1999年2月26日起草并执行第一版本的UL1699电弧故障 断路器的标准;于2002年7月15日通过了修订版并被批准为ANSI/UL 1699-2002,第二版为 2006年4月7日执行的ANSI/UL 1699-2008。从2002年开始在美国家庭强制执行。这其中,电 弧故障断路器(AFCI),即电弧探测器是一种能够侦测故障电弧并及时切断电源防止起火的 电气线路保护装置。
[0004] 目前,对于电弧探测器,都是各家各户独自安装,对于其监测缺乏有效的技术。在 某家的电弧探测器出现问题时,在维修前、维修过程中和维修后都缺乏统一的监管和处理, 使得后期对于这块的数据采集和分析缺乏有效的依据;一旦电弧探测器出现损坏等现象, 后台也无法进行即使的发现和更换,对住户的用电安全造成一定的隐患。
发明内容
[0005] 为了解决上述技术问题,本发明提供了一种可以有效监测电弧探测器运行状况的 基于云网络的故障电弧检测系统。
[0006] 为了达到上述目的,本发明的技术方案如下:
[0007] 基于云网络的故障电弧检测系统,其包括:
[0008] 中继器,其与多台电弧探测器进行电连接,用于采集并转送多台电弧探测器的状 态数据,状态数据包括对于发生电弧的报警信号;
[0009] 本地服务器,其与中继器进行电连接,用于接收状态数据,并对各台电弧探测器的 状态数据进行地址标记和编码处理,识别出各个状态数据所属的电弧探测器,本地服务器 将处理完毕的状态数据进行向外发送;
[0010] 云服务器,其与本地服务器进行电连接,用于接收和存储的处理完毕的状态数据。
[0011] 进一步地,上述的中继器通过射频主机与本地服务器进行无线连接。
[0012] 进一步地,上述的中继器设置有多个,其分别电连接多个单元内的多台电弧探测 器。
[0013] 进一步地,上述的多个中继器并联至交换机,该交换机电连接本地服务器。
[0014] 进一步地,上述的中继器通过RS485连接线电连接电弧探测器。
[0015] 进一步地,上述的中继器以轮询方式收集多台电弧探测器的状态数据。
[0016] 进一步地,上述的本地服务器中设置有基于SSL协议的加密模块,加密模块对的状 态数据进行分层加密,分层加密包括至少三层加密处理模块,第一层加密处理模块对于状 态数据进行镜像处理,状态数据的排布顺序被倒置,第二层加密处理模块对于倒置的状态 数据进行顺序打乱处理,第三层加密处理模块对于状态数据进行密码输入,以此形成至少 三层的加密处理。
[0017] 进一步地,上述的本地服务器中设置有数据比对模块,在电弧探测器发出报警信 号后,通过前方的温度传感器检测电弧发生处的温度,如温度超过设定温度,则显示报警正 确,如温度未超过设定温度,则显示报警错误。
[0018] 进一步地,在显示报警错误或者故障消除后,上述的温度传感器再次检测温度,如 低于设定值,本地服务器给报警模块发出关闭信号,报警停止。
[0019] 进一步地,上述的本地服务器中设置有统计模块,对各个电弧探测器的打火的时 间、地点进行数据统计并生成统计报表。
[0020] 本发明采用以上技术方案的有益效果在于:通过设置中继器、本地服务器和云服 务器等单元,首先可以利用中继器可对数据信号的转送的特点来在距离间隔较长的本地服 务器和电弧探测器之间采集并转送电弧探测器的状态数据,本地服务器则继续对该状态数 据进行处理并上传到云服务器中,以供后续使用;本地服务器通过发来的报警信号获知电 弧探测器的运行是否正常,如出现异常则可以通过状态数据中的地址标记和编码迅速找到 相应的电弧探测器,故障排除后本地服务器则在后方控制关闭电弧探测器的报警信号,即 如为声音报警的话关闭其声音、灯光报警的话关闭其灯光。
[0021] 因此,本发明与现有技术相比,可以在后方迅速地获知前方电弧探测器的运行状 况,在出现异常后迅速地在后台获知出现故障的电弧探测器的位置,提高维修效率,从而使 得对电弧探测器的维修在维修前、维修过程中和维修后都具有统一的监管和处理,使得后 期对于这块的数据采集和分析具有有效的依据,并且在电弧探测器出现损坏等现象时在后 台进行即使的发现和更换,保障住户的用电安全。
附图说明
[0022] 图1为本发明的基于云网络的故障电弧检测系统在一种实施方式下的架构图。
[0023] 图2为本发明的基于云网络的故障电弧检测系统在另一种实施方式下的架构图。
[0024] 图3为本发明的基于云网络的故障电弧检测系统在再另一种实施方式下的架构 图。
[0025] 图4为本发明的基于云网络的故障电弧检测系统的结构框图。
[0026] 标号说明:
Figure CN105353329BD00041
Figure CN105353329BD00051
具体实施方式
[0028] 下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。
[0029] 为了达到本发明的目的,如图1-4所示,在本发明的基于云网络的故障电弧检测系 统的其中一些实施方式中,其包括:中继器2,其与多台电弧探测器1进行电连接,用于采集 并转送多台电弧探测器1的状态数据,状态数据包括对于发生电弧的报警信号;本地服务器 3,其与中继器2进行电连接,用于接收状态数据,并对各台电弧探测器1的状态数据进行地 址标记和编码处理,识别出各个状态数据所属的电弧探测器,本地服务器3将处理完毕的状 态数据进行向外发送;云服务器4,其与本地服务器3进行电连接,用于接收和存储的处理完 毕的状态数据。
[0030] 其中,本地服务器11具体可以采用计算机设备进行实施;电连接方式可以包括有 线的或者无线的连接,如图1-2所示为在中继器2本地服务器3之间采用有线连接,如图3所 示为在中继器2和本地服务器3之间设置射频主机21来实现无线连接,一个射频主机21可以 最多管理32个中继器,可以适用于一些难以进行布线的老小区,也可以帮助避开各类阻碍 物。
[0031] 通过设置中继器、本地服务器和云服务器等单元,首先可以利用中继器可对数据 信号的转送的特点来在距离间隔较长的本地服务器和电弧探测器之间采集并转送电弧探 测器的状态数据,本地服务器则继续对该状态数据进行处理并上传到云服务器中,以供后 续使用;本地服务器通过发来的报警信号获知电弧探测器的运行是否正常,如出现异常则 可以通过状态数据中的地址标记和编码迅速找到相应的电弧探测器,故障排除后本地服务 器则在后方控制关闭电弧探测器的报警信号,即如为声音报警的话关闭其声音、灯光报警 的话关闭其灯光。因此,与现有技术相比,可以在后方迅速地获知前方电弧探测器的运行状 况,在出现异常后迅速地在后台获知出现故障的电弧探测器的位置,提高维修效率,从而使 得对电弧探测器的维修在维修前、维修过程中和维修后都具有统一的监管和处理,使得后 期对于这块的数据采集和分析具有有效的依据,并且在电弧探测器出现损坏等现象时在后 台进行即使的发现和更换,保障住户的用电安全。
[0032] 如图1-3所示,上述的中继器2设置有多个,其分别电连接多个单元内的多台电弧 探测器1,可以分别检测多路单元内的电弧探测器1,即小区内多个住宅楼内的电弧探测器; 而为了准确地获得数据,该中继器2可以通过轮询方式收集该多台电弧探测器1的状态数 据。
[0033] 如图1和3所示,上述的多个中继器2并联至交换机5,该交换机5电连接本地服务器 11,适应于具有多个中继器2的情况。
[0034] 如图1-3所示,上述的中继器2通过RS485连接线电连接电弧探测器1,并且可以具 体基于CAN通讯协议进行连接。
[0035] 如图3所示,上述的本地服务器3中设置有基于SSL协议的加密模块31,加密模块31 对的状态数据进行分层加密,分层加密包括三层加密处理模块(也可以设置更多层),第一 层加密处理模块311对于状态数据进行镜像处理,状态数据的排布顺序被倒置,第二层加密 处理模块312对于倒置的状态数据进行顺序打乱处理,第三层加密处理模块313对于状态数 据进行密码输入,以此形成至少三层的加密处理,有效地加强数据的安全。
[0036] 如图3所示,上述的本地服务器3中设置有数据比对模块32,在电弧探测器1发出报 警信号后,通过前方的温度传感器11检测电弧发生处的温度,如温度超过设定温度,则显示 报警正确,如温度未超过设定温度,则显示报警错误,从而使得电弧的监测更为精确。在显 示报警错误或者故障消除后,上述的温度传感器11再次检测温度,如低于设定值,本地服务 器1给报警模块12发出关闭信号,报警停止,从而使得报警可以及时在后台被停止。
[0037] 如图3所示,上述的本地服务器3中设置有统计模块33,对各个电弧探测器1的打火 的时间、地点进行数据统计并生成统计报表,以便后续对监测情况的统计和分析。
[0038] 另外,本系统还可以结合到手机APP或者微信中,通过手机APP或者微信从云服务 器中调用数据,或者直接将手机APP或者微信作为本地服务器使用,使得手机APP或者微信 可以实时查看和控制设备的运行状态。
[0039] 以上所述的仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本领域的普通技术人员 来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明 的保护范围。

Claims (9)

1. 基于云网络的故障电弧检测系统,其特征在于,包括: 中继器,其与多台电弧探测器进行电连接,用于采集并转送所述多台电弧探测器的状 态数据,所述状态数据包括对于发生电弧的报警信号; 本地服务器,其与所述中继器进行电连接,用于接收所述状态数据,并对各台所述电弧 探测器的状态数据进行地址标记和编码处理,识别出各个所述状态数据所属的电弧探测 器,所述本地服务器将处理完毕的状态数据进行向外发送; 云服务器,其与所述本地服务器进行电连接,用于接收和存储所述的处理完毕的状态 数据; 所述本地服务器中设置有基于SSL协议的加密模块,所述加密模块对所述的状态数据 进行分层加密,所述分层加密包括至少三层加密处理模块,第一层加密处理模块对于状态 数据进行镜像处理,所述状态数据的排布顺序被倒置,第二层加密处理模块对于倒置的状 态数据进行顺序打乱处理,第三层加密处理模块对于状态数据进行密码输入,以此形成至 少三层的加密处理。
2. 根据权利要求1所述的基于云网络的故障电弧检测系统,其特征在于,所述中继器通 过射频主机与所述本地服务器进行无线连接。
3. 根据权利要求1或2所述的基于云网络的故障电弧检测系统,其特征在于,所述中继 器设置有多个,其分别电连接多个单元内的多台电弧探测器。
4. 根据权利要求3所述的基于云网络的故障电弧检测系统,其特征在于,多个所述中继 器并联至交换机,所述交换机电连接所述本地服务器。
5. 根据权利要求1所述的基于云网络的故障电弧检测系统,其特征在于,所述中继器通 过RS485连接线电连接所述电弧探测器。
6. 根据权利要求1所述的基于云网络的故障电弧检测系统,其特征在于,所述中继器以 轮询方式收集多台电弧探测器的状态数据。
7. 根据权利要求1所述的基于云网络的故障电弧检测系统,其特征在于,所述本地服务 器中设置有数据比对模块,在所述电弧探测器发出报警信号后,通过前方的温度传感器检 测电弧发生处的温度,如所述温度超过设定温度,则显示报警正确,如所述温度未超过设定 温度,则显示报警错误。
8. 根据权利要求7所述的基于云网络的故障电弧检测系统,其特征在于,在显示报警错 误或者故障消除后,所述温度传感器再次检测温度,如低于设定值,所述本地服务器给报警 模块发出关闭信号,报警停止。
9. 根据权利要求1所述的基于云网络的故障电弧检测系统,其特征在于,所述本地服务 器中设置有统计模块,对各个电弧探测器的打火的时间、地点进行数据统计并生成统计报 表。
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