CN106971492A - 一种电气火灾监测系统及其监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电气火灾监测系统，包括至少一个检测模块、分站处理模块和中心控制模块；各个检测模块设置有唯一的网络地址；检测模块用于采集终端回路的电气安全参数，还用于将电气安全参数与预设阈值进行比较，当电气安全参数超过预设阈值时，检测模块将电气安全参数和网络地址发送给分站处理模块；分站处理模块与检测模块无线连接，用于将网络地址解析成物理位置，并将安全参数和物理位置转发给中心控制模块；中心控制模块用于接收电气安全参数和物理位置，并发出警告信息。本发明公开的电气火灾监测系统，能够提高电气火灾监测系统的监测数据的准确性，实现快速定位电气火灾隐患位置，便于迅速排除电气火灾隐患。

Description

一种电气火灾监测系统及其监测方法

技术领域

本发明涉及安全监测技术领域，更具体地说，特别涉及一种电气火灾监测系统及其监测方法。

背景技术

随着现代科学技术的发展，人们的物质生活水平发生了巨大变化，电能相应地得到了广泛的开发与利用。电能的应用既造福了人类社会，同时也给人类带来了电击和电气火灾事故的危险。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的热能；如高温、电弧、电火花以及非故障性释放的能量；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。

电气火灾监控主要是针对低压配电系统中，用于对电气火灾事故的提前预测。目前电气火灾监控采集的主要参数包括回路的漏电电流值和温度值。现有的电气火灾监控设备通常采用漏电监测仪表和传感器结合的方式，电气火灾监控设备通常安装在配电房或者配电井中，仪表和传感器之间通过有线信号线连接。

信号线的有线连接方式使得单个电气火灾监控设备监控点比较集中，对于比较复杂或是距离较长的配电回路中无法对末端分支回路进行单独监测，在出现故障时不利于快速定位故障点。

同时对于大电流或短路电流导致导线升温会沿着导线呈现梯度分布和温度传导的延时，在配电房或者配电井中监测到的温度值并不能实时和准确的反应故障点存在的电气火灾隐患。

因此，设计一种能快速定位故障发生位置的电气火灾监测系统，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题为提供一种电气火灾监测系统，能够提高电气火灾监测系统的监测数据的准确性，实现快速定位电气火灾隐患位置，便于迅速排除电气火灾隐患。

一种电气火灾监测系统，用于监测终端回路的电气状态，包括至少一个检测模块、分站处理模块和中心控制模块；

各个所述检测模块设置有唯一的网络地址；

所述检测模块与所述终端回路对应连接，用于采集所述终端回路的电气安全参数；

所述检测模块还用于将所述电气安全参数与预设阈值进行比较，当所述电气安全参数超过所述预设阈值时，所述检测模块将所述电气安全参数和所述网络地址发送给所述分站处理模块；

所述分站处理模块与所述检测模块无线连接，用于将所述网络地址解析成物理位置，并将所述安全参数和所述物理位置转发给所述中心控制模块；

所述中心控制模块与所述分站处理模块相连，用于接收所述电气安全参数和所述物理位置，并发出警告信息。

优选的，当所述电气安全参数超过所述预设阈值时，所述中心控制模块还用于向所述分站处理模块发送处理指令，所述分站处理模块还用于接收所述处理指令并控制所述终端回路执行所述处理指令。

优选的，所述检测模块和所述分站处理模块之间还设置有无线传输模块，所述网络地址和所述电气安全参数通过所述无线传输模块发送至所述分站处理模块。

优选的，各个所述终端回路分别对应连接各个电路负载，所述检测模块设置在所述终端回路的负载位置。

进一步的，各个所述无线传输模块还用于将所述网络地址和所述电气安全参数发送给相邻的所述无线传输模块。

本发明还提供一种基于上述电气火灾监测系统的电气火灾监测方法，包括如下步骤：

检测模块获取唯一的网络地址；

所述检测模块采集终端回路的电气安全参数，将所述电气安全参数与预设阈值进行比较，当所述电气安全参数超过所述预设阈值时，所述检测模块通过无线传输将所述电气安全参数和所述网络地址发送给所述分站处理模块；

所述分站处理模块接收所述电气安全参数和所述网络地址，并将所述网络地址解析成物理位置；

所述分站处理模块将所述电气安全参数和所述物理位置转发至中心控制模块；

所述中心控制模块接收所述电气安全参数和所述物理位置，并发出警告信息。

进一步的，在所述中心控制模块接收所述电气安全参数和所述物理位置之后，还包括：

所述中心控制模块向所述分站处理模块发送处理指令；

所述分站处理模块接收所述处理指令，并控制所述终端回路执行所述处理指令。

优选的，在所述检测模块获取唯一的网络地址之前，还包括：

所述分站处理模块发送初始化信息给所述检测模块，所述初始化信息包含分配给所述检测模块的唯一所述网络地址；

所述检测模块接收所述初始化信息，并完成上电初始化操作。

优选的，所述检测模块将所述电气安全参数和所述网络地址发送给所述分站处理模块具体为；

所述检测模块通过无线传输模块，将所述电气安全参数和所述网络地址发送至所述分站处理模块；

其中，所述无线传输模块设置在所述检测模块和所述分站处理模块之间。

优选的，所述检测模块通过无线传输模块，将所述电气安全参数和所述网络地址发送至所述分站处理模块进一步包括：

所述无线传输模块将所述网络地址和所述电气安全参数发送给相邻的所述无线传输模块。

本发明提供的电气火灾监测系统，通过在终端回路负载端位置安装检测模块，并通过无线传输进行数据传输，提高系统的监测数据的准确性，能够快速定位电气火灾隐患位置，便于迅速排除电气火灾隐患，解决现有电气火灾监测系统定位不准及检测数据不准确的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中电气火灾监测系统的结构示意图；

图2为本发明实施例中电气火灾监测系统的另一种实施方式的结构示意图；

图3为本发明实施例中电气火灾监测方法的一种流程示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

如图1所示，本发明提供的一种电气火灾监测系统，用于监测终端回路1的电气状态，包括至少一个检测模块2、分站处理模块3和中心控制模块4；

各个检测模块2设置有唯一的网络地址；

检测模块2与终端回路1对应连接，用于采集终端回路1的电气安全参数；

检测模块2还用于将电气安全参数与预设阈值进行比较，当电气安全参数超过预设阈值时，检测模块2将电气安全参数和网络地址发送给分站处理模块3；

分站处理模块3与检测模块2无线连接，用于将网络地址解析成物理位置，并将安全参数和物理位置转发给中心控制模块4；

中心控制模块4与分站处理模块3相连，用于接收电气安全参数和物理位置，并发出警告信息。

上述的电气安全参数，包括回路的漏电电流、线路温度值、回路电流等参数，传统方式中，检测设备设置在远离终端回路1的配电井或配电房，通过有线方式进行连接，而终端回路1一般设置在各个具体的房间中，离配电井或配电房有一定距离，如果线路较为复杂，或者距离较长的回路，无法对末端分支回路进行单独监测，在出现故障时不利于快速定位故障点。且由于，大电流或短路电流导致导线升温会沿着导线呈现梯度分布和温度传导的延时，进一步造成传统的监测系统不能实时和准确的反应故障点存在的电气火灾隐患。

而本发明的实施例，将检测模块2与终端回路1直接进行对应连接，相对于传统的将检测设备设置在配电井或配电房的方式，检测模块2更靠近终端回路1，所检测到的电气安全参数更为准确。

同时，由于每个检测模块2设置有唯一的网络地址，使得在整个系统网络中，每个检测模块2都有其对应的独立网路地址，且将采集的电气安全参数与预设阈值进行比较，当电气安全参数超过预设阈值时，将对应的检测模块2的网络地址与电气安全参数，通过无线通讯方式，一并发送给分站处理模块3，分站处理模块3对网络地址进行解析，形成物理位置后，再发送给中心控制模块4，使得中心控制模块4得到的最终信息，能够直观的体现故障点发生的具体物理位置，并将对应物理位置的电气安全参数对应显示。

在实际运用中，可以楼栋为单位安装本实施例的电气火灾监测系统，中心控制模块4设置在中心机房，分站处理模块3设置在各个楼层的配电井或配电房，检测模块2设置在各个房间的终端回路1上，每个检测模块2均配置网络地址，且各个检测模块2的网络地址都不相同。

检测模块2可以保持对终端回路1的电气安全参数的实时采集，在采集的同时同步进行与预设阈值的判断，也可以设置定时采集，例如设置每5分钟采集一次电气安全参数，采集后再进行与预设阈值的判断，在没有超过预设阈值时，检测模块2不进行后续操作，即不发送采集的电气安全参数和网络地址。只有在电气安全参数超过预设阈值时，检测模块2才执行后续操作，发送采集的电气安全参数和网络地址，而分站处理模块3接收后，对网络地址进行解析，根据内置的解析规则将数值化的网络地址，解析成文字化的物理位置。

例如，分站处理模块3接收到的网络地址为192.168.1.107，而根据内置的解析规则，此地址对应的是本栋楼的第10层的第7个房间，那么物理位置解析成10层07房，中心控制模块4上接收到的故障点信息，即为10层07房。

而警告信息，可以为声音报警、灯光报警、手机短信报警、手机消息推送等方式的一种或多种结合的方式，操作人员可以在收到警告信息后，根据具体的物理位置，快速的到达存在电气火灾隐患的故障点。

进一步的，当电气安全参数超过预设阈值时，中心控制模块4还用于向分站处理模块3发送处理指令，分站处理模块3还用于接收处理指令并控制终端回路1执行处理指令。

在操作人员无法及时解除故障点存在的电气火灾隐患时，可以操作中心控制模块4发送处理指令，通过分站处理模块3控制终端回路1执行相应的处理操作。

进一步的，处理指令具体为对终端回路1进行拉闸操作，在其它处理操作无法直接解除故障点存在的电气火灾隐患时，可以直接远程对终端回路1进行拉闸操作，切断对应的终端回路1的供电。

如图2所示，优选的，检测模块2和分站处理模块3之间还设置有无线传输模块5，网络地址和电气安全参数通过无线传输模块5发送至分站处理模块3。

通过另外设置无线传输模块5，使得检测模块2只需专注于采集电气安全参数，及将电气安全参数与预设阈值进行比较的工作，而传输网络地址和电气安全参数可由另设置的无线传输模块5进行。

检测模块2和无线传输模块5可以集成组成检测设备，也可以分别作为单独的设备就近安装，独立运行各自的工作。而在实际运用中，集成或独立与否，可以根据不同的使用场景或要求来选择，在此不再累述。

相较于传统监测系统的有线传输方式，通过无线传输能够更方便的将无线传输模块5安装在任何位置，便于节省或利用空间，同时，无线通讯方式也更适合与本发明实施例中的检测模块2相较于传统方式更为分散的情况。

此处的无线通讯方式，包括射频(RF)、WiFi、ZigBee、EnOcean、Z-Wave、LoRa和Bluetooth等近距离无线通讯方式，在实际运用中，可以根据实际需求或场景进行选择，在此不再累述。

优选的，各个终端回路1分别对应连接各个电路负载，检测模块2设置在终端回路1的负载位置。

由于通常电气设备漏电或者人为操作不当导致过载升温都是发生在用电的回路的末端部分，并且从配电箱出来的负载回路往往会有很多下级分支回路，所以可将检测模块2安装在每个终端回路1的负载位置。

在实际运用中，可以对每个电路负载设置一个终端回路1，例如一个房间会存在多个负载回路，比如照明回路、插座回路、空调回路等多个回路，因此在本房间安装的检测模块2和无线传输模块5需要在每个回路负载位置均安装一套，实现对每个终端回路1上的电路负载进行监测，能够快速定位到房间中是具体哪个终端回路1或电路负载发生了故障，便于迅速排除电气火灾隐患。

进一步的，各个无线传输模块5还用于将网络地址和电气安全参数发送给相邻的无线传输模块5。

检测模块2所对应的无线传输模块5，发出的无线信号由于在传输过程中会受到墙体等障碍物影响，或是当无线传输模块5距离分站处理模块3太远或是有障碍物阻隔时，会导致无线信号无法直接从无线传输模块5传送至分站处理模块3。因此相邻的其它无线传输模块5可以充当中继作用，即每个无线传输模块5可以接受其它检测模块2发过来的电气安全参数和网络地址之后转发出去，提高信号传输的可靠性和提高数据传输距离，有利于大范围的电气火灾信号检测。

在实际运用中，无线传输模块5可以采用广播的方式，将需要传输的电气安全参数和网络地址广播到整个监测系统所对应的网络中，具体过程在此不再累述。

优选的，还包括与中心控制模块4连接的中心显示模块6，中心显示模块6用于显示中心控制模块4接收的电气安全参数和物理位置，使得出于中心机房的操作人员能够直观看到具体的电气安全参数和物理位置，便于选择后续的处理方式。

同理的，还包括与分站处理模块3连接的分站显示模块7，分站显示模块7用于显示分站处理模块3接收到的电气安全参数和物理位置，使得在分站处理模块3与中心控制模块4之间的传输出问题时，操作人员也能通过设置在配电房或配电井的分站显示模块7，直观看到具体的电气安全参数和物理位置，便于选择后续的处理方式。

如图3所示，本发明还公开了一种基于上述电气火灾监测系统的电气火灾监测方法，包括如下步骤：

S1.检测模块获取唯一的网络地址；

S2.检测模块采集终端回路的电气安全参数；

S3.检测模块将电气安全参数与预设阈值进行比较，当电气安全参数超过预设阈值时，检测模块通过无线传输将电气安全参数和网络地址发送给分站处理模块；

S4.分站处理模块接收电气安全参数和网络地址，并将网络地址解析成物理位置；

S5.分站处理模块将电气安全参数和物理位置转发至中心控制模块；

S6.中心控制模块接收电气安全参数和物理位置，并发出警告信息。

在实际运用中，当电气安全参数没有超过预设阈值时，可以设置检测模块停止对终端回路电气安全参数的采集，间隔一定时间后，再继续采集电气安全参数。

进一步的，在步骤S6之后，还包括：

S61.中心控制模块向分站处理模块发送处理指令；

S62.分站处理模块接收处理指令，并控制终端回路执行处理指令。

而在实际运用中，步骤S61和步骤S62，可以与步骤S6中的发出警告信息之前进行，也可以同时进行或之后进行，在此不再累述。

进一步的，步骤S62具体为：

分站处理模块接收处理指令，并控制终端回路执行拉闸操作。

当然，处理指令也可以包括其它操作，例如控制终端回路的降温设备对故障点进行降温，在操作人员到达之前，延缓发生电气火灾的时间，实现即不影响终端回路的负载设备的正常运作，也不会造成严重的电气火灾后果，除开降温之外，也可以通过控制终端回路接入临时保险装置，将故障点的负载设备所对应的终端回路，与其它正常的终端回路进行隔离，在此不再累述。

优选的，在步骤S1前，还包括：

S11.分站处理模块发送初始化信息给检测模块，初始化信息包含分配给检测模块的唯一网络地址；

S12.检测模块接收初始化信息，完成上电初始化操作。

在实际运用中，为了满足不同的使用需求或场景，初始化信息除开包含网络地址外，还可以包含其它信息，例如校验码信息，分站处理模块通过发送校验码信息给检测模块，只有通过校验码的验证，相应的网络地址才会分配给检测模块，避免网络地址的误分配造成网络地址不唯一的情况。

优选的，检测模块将电气安全参数和网络地址发送给分站处理模块具体为；

检测模块通过无线传输模块，将电气安全参数和网络地址发送至分站处理模块；

其中，无线传输模块设置在检测模块和分站处理模块之间。

通过无线传输模块进行电气安全参数和网络地址的传输，使得检测模块能够专注于数据的采集和比较工作，在此不再累述。

通过无线传输实现数据传输，便于实现大范围的电气火灾监测，而对于小范围的电气火灾监测，也可以采用有线传输方式，具体的传输方式可以根据不同场景或成本因素来进行选择。

进一步的，检测模块通过无线传输模块，将电气安全参数和网络地址发送至分站处理模块进一步包括：

无线传输模块将网络地址和电气安全参数发送给相邻的无线传输模块。

在实际运用中，如楼栋电气火灾监测系统中，各房间的无线传输模块均充当中继器作用，所有接收到相应数据的无线传输模块同时又转发出去，直至本楼层的分站处理模块接收到该相应数据之后，再将终端回路对应的物理位置、电气安全参数通过有线方式直接传送至中心控制模块发出警告信息和采取相关措施。

检测模块在第一次上电时会采集并检测一次当前终端回路的电气安全参数，然后无线传输模块自动进入低功耗状态，只有在该检测模块检测到故障或接收到其他无线传输模块发送过来的广播信息之后，该设备的无线传输模块进入正常工作状态，接收和发送数据。若故障消除之后，系统中警告消息消除，一段时间后无线传输模块自动进入低功耗模式，节省电能损耗。

优选的，在中心控制模块接收电气安全参数和物理位置之后，还包括：

中心控制模块向中心显示模块发送电气安全参数和物理位置；

中心显示模块接收并显示电气安全参数和物理位置。

在实际运用中，中心显示模块可以采用触摸显示屏，操作人员可以在直观的看到相应的电气安全参数和物理位置后，通过点击触摸显示屏上的相应操作选项，远程对故障点进行后续处理或操作，实现人机交互，快速解除电气火灾隐患。

以上对本发明所提供的一种电气火灾监测系统及其监测方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电气火灾监测系统，用于监测终端回路的电气状态，其特征在于，包括至少一个检测模块、分站处理模块和中心控制模块；

各个所述检测模块设置有唯一的网络地址；

所述检测模块与所述终端回路对应连接，用于采集所述终端回路的电气安全参数；

所述检测模块还用于将所述电气安全参数与预设阈值进行比较，当所述电气安全参数超过所述预设阈值时，所述检测模块将所述电气安全参数和所述网络地址发送给所述分站处理模块；

所述分站处理模块与所述检测模块无线连接，用于将所述网络地址解析成物理位置，并将所述安全参数和所述物理位置转发给所述中心控制模块；

所述中心控制模块与所述分站处理模块相连，用于接收所述电气安全参数和所述物理位置，并发出警告信息。

2.根据权利要求1所述的电气火灾监测系统，其特征在于，当所述电气安全参数超过所述预设阈值时，所述中心控制模块还用于向所述分站处理模块发送处理指令，所述分站处理模块还用于接收所述处理指令并控制所述终端回路执行所述处理指令。

3.根据权利要求1所述的电气火灾监测系统，其特征在于，所述检测模块和所述分站处理模块之间还设置有无线传输模块，所述网络地址和所述电气安全参数通过所述无线传输模块发送至所述分站处理模块。

4.根据权利要求3所述的电气火灾监测系统，其特征在于，各个所述终端回路分别对应连接各个电路负载，所述检测模块设置在所述终端回路的负载位置。

5.根据权利要求4所述的电气火灾监测系统，其特征在于，各个所述无线传输模块还用于将所述网络地址和所述电气安全参数发送给相邻的所述无线传输模块。

6.一种基于如权利要求1所述的电气火灾监测系统的电气火灾监测方法，其特征在于，包括如下步骤：

检测模块获取唯一的网络地址；

所述检测模块采集终端回路的电气安全参数；

所述检测模块将所述电气安全参数与预设阈值进行比较，当所述电气安全参数超过所述预设阈值时，所述检测模块通过无线传输将所述电气安全参数和所述网络地址发送给所述分站处理模块；

所述分站处理模块接收所述电气安全参数和所述网络地址，并将所述网络地址解析成物理位置；

所述分站处理模块将所述电气安全参数和所述物理位置转发至中心控制模块；

所述中心控制模块接收所述电气安全参数和所述物理位置，并发出警告信息。

7.根据权利要求6所述的电气火灾监测方法，其特征在于，在所述中心控制模块接收所述电气安全参数和所述物理位置之后，还包括：

所述中心控制模块向所述分站处理模块发送处理指令；

所述分站处理模块接收所述处理指令，并控制所述终端回路执行所述处理指令。

8.根据权利要求6所述的电气火灾监测方法，其特征在于，在所述检测模块获取唯一的网络地址之前，还包括：

所述分站处理模块发送初始化信息给所述检测模块，所述初始化信息包含分配给所述检测模块的唯一所述网络地址；

所述检测模块接收所述初始化信息，完成上电初始化操作。

9.根据权利要求6所述的电气火灾监测方法，其特征在于，所述检测模块将所述电气安全参数和所述网络地址发送给所述分站处理模块具体为；

所述检测模块通过无线传输模块，将所述电气安全参数和所述网络地址发送至所述分站处理模块；

其中，所述无线传输模块设置在所述检测模块和所述分站处理模块之间。

10.根据权利要求9所述的电气火灾监测方法，其特征在于，所述检测模块通过无线传输模块，将所述电气安全参数和所述网络地址发送至所述分站处理模块进一步包括：

所述无线传输模块将所述网络地址和所述电气安全参数发送给相邻的所述无线传输模块。