CN108538004B - 一种电气火灾监控探测器和电气火灾监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电气火灾监控探测器和电气火灾监控系统，包括第一电流检测部件、第二电流检测部件、电压检测部件和温度检测部件、控制芯片、第一通讯机构和报警设备；第一电流检测部件采集线路运行电流；第二电流检测部件采集线路剩余电流；温度检测部件采集线路温度；电压检测部件采集线路电压；控制芯片将根据线路运行电流、线路剩余电流、线路温度和线路电压得到的线路运行信息和根据线路运行信息生成的报警信号通过第一通讯机构发送给服务器，以及，将报警信号发送给报警设备。采用本发明的技术方案，能够全面监测线路运行状况，无需监控人员到事故现场对线路运行状况进行检查处理，提高了检查效率和电气火灾监控探测器的实用性。

Description

一种电气火灾监控探测器和电气火灾监控系统

技术领域

本发明涉及电气火灾监控技术领域，具体涉及一种电气火灾监控探测器和电气火灾监控系统。

背景技术

电能作为人们生活中不可缺少的能源之一，在造福人类的同时，也会带来危害，由于人们忽视安全用电，加之电气火灾的突发性和隐蔽性，所造成损失十分巨大，多年来由电气原因引发的火灾在我国各类火灾中一直高居首位。

目前，大多数电气火灾监控探测器的工作过程是利用剩余电流互感器和温度传感器等采集线路剩余电流和线路温度，并输送到探测器里，经放大、模数转换、分析等处理过程后，判断出线路剩余电流和线路温度超出对应的预设阈值后，生成并发出报警信号，监控人员接收到报警信号后，需要迅速到事故现场对线路运行状况进行检查处理，以便采取相关措施。

但是，现有技术中的电气火灾监控探测器所采集的数据比较单一，其仅能对火灾进行预警，但无法全面监测线路运行状况，需要由监控人员到事故现场对线路运行状况进行检查处理，检查效率较低，降低了电气火灾监控探测器的实用性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电气火灾监控探测器和电气火灾监控系统，实现了解决了现有技术中电气火灾监控探测器所采集的数据比较单一，其仅能对火灾进行预警，但无法全面监测线路运行状况，需要由监控人员到事故现场对线路运行状况进行检查处理，检查效率较低，降低了电气火灾监控探测器的实用性的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种电气火灾监控探测器，其特征在于，包括数据采集机构、控制芯片、第一通讯机构和报警设备；

所述数据采集机构包括第一电流检测部件、第二电流检测部件、电压检测部件和温度检测部件；

所述第一电流检测部件、所述第二电流检测部件、所述电压检测部件、所述温度检测部件、所述第一通讯机构和所述报警设备均与所述控制芯片信号连接；

所述第一电流检测部件将采集的线路运行电流发送给所述控制芯片；

所述第二电流检测部件将采集的线路剩余电流发送给所述控制芯片；

所述温度检测部件将采集的线路温度发送给所述控制芯片；

所述电压检测部件将采集的线路电压发送给所述控制芯片；

所述控制芯片将根据所述线路运行电流、所述线路剩余电流、所述线路温度和所述线路电压得到的线路运行信息和根据所述线路运行信息生成的报警信号通过所述第一通讯机构发送给服务器，以及，将所述报警信号发送给所述报警设备。

进一步地，上述所述的电气火灾监控探测器，还包括磁感线圈；

所述磁感线圈与所述控制芯片电连接；

所述磁感线圈通过电磁感应得电，以对所述控制芯片提供电源。

进一步地，上述所述的电气火灾监控探测器，还包括储能电源、电源管理机构、第一开关和第二开关；

所述磁感线圈通过所述第一开关与所述储能电源连接；

所述储能电源和所述第一开关还分别与所述电源管理机构电连接；

所述储能电源还通过所述第二开关与所述控制芯片电连接；

所述磁感线圈和所述第二开关还分别与所述电源管理机构电连接；

所述电源管理机构用于根据检测到的所述储能电源的电量生成的第一闭合指令或者第一打开指令，控制所述第一开关闭合或打开，以使所述磁感线圈对所述储能电源充电或停止充电；以及，根据检测到的所述磁感线圈的带电状态生成的第二闭合指令和第二打开指令，控制所述第二开关闭合或打开。

进一步地，上述所述的电气火灾监控探测器，还包括选择开关；

所述选择开关与所述控制芯片电连接；

所述选择开关将选择的电压等级发送给所述控制芯片，以使所述控制芯片控制所述数据采集机构切换至对应的电压等级。

进一步地，上述所述的电气火灾监控探测器，所述控制芯片还用于根据所述磁感线圈的带电状态生成的电压选择指令，控制所述选择开关选择切换至所述电压选择指令对应的电压等级。

进一步地，上述所述的电气火灾监控探测器，还包括第二通讯机构，所述数据采集机构还包括烟雾检测部件；

所述烟雾检测部件和所述第二通讯机构分别与所述控制芯片信号连接；

所述烟雾检测部件将检测到的烟雾信息发送给所述控制芯片；

所述控制芯片将根据所述烟雾信息生成的灭火指令通过所述第二通讯机构发送给自动灭火装置。

进一步地，上述所述的电气火灾监控探测器，还包括生命探测仪；

所述生命探测仪与所述控制芯片信号连接；

所述控制芯片将所述生命探测仪探测的生命信息通过所述第一通讯机构发送给所述服务器。

进一步地，上述所述的电气火灾监控探测器，还包括数据设置机构；

所述数据设置机构与所述控制芯片信号连接；

所述数据设置机构将接收到的采集参数发送给所述控制芯片，以使所述控制芯片根据所述采集参数控制所述数据采集机构采集数据；

其中，所述采集参数包括不同时间对应的采集频率和/或不同线路的采集优先等级。

进一步地，上述所述的电气火灾监控探测器，还包括显示机构；

所述显示机构与所述控制芯片信号连接。

本发明还提供一种电气火灾监控系统，其特征在于，包括终端、服务器和如上所述的电气火灾监控探测器；

所述电气火灾监控探测器和所述终端均与所述服务器通讯连接。

本发明的电气火灾监控探测器和电气火灾监控系统，通过设置第一电流检测部件、第二电流检测部件、电压检测部件、温度检测部件、控制芯片、第一通讯机构和报警设备，由第一电流检测部件采集线路运行电流、第二电流检测部件采集线路剩余电流、电压检测部件采集线路电压、温度检测部件采集线路温度，控制芯片根据线路运行电流、线路剩余电流、线路电压和线路温度，得到线路的运行信息和报警信号，并发送给服务器，以便监控人员实时在线监控，同时将报警信号发送给报警设备，以使周边人员远离现场，保证人身安全。采用本发明的技术方案，能够全面监测线路运行状况，无需监控人员到事故现场对线路运行状况进行检查处理，提高了检查效率和电气火灾监控探测器的实用性。

附图说明

图1为本发明的电气火灾监控探测器实施例一的结构示意图；

图2为本发明的电气火灾监控探测器实施例二的结构示意图；

图3为本发明的电气火灾监控探测器实施例三的结构示意图；

图4为本发明的电气火灾监控系统实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等(如果存在)是用于区别类似的部分，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示的以外的顺序实施。

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

图1为本发明的电气火灾监控探测器实施例一的结构示意图，如图1所示，本实施例的电气火灾监控探测器可以包括数据采集机构101、控制芯片102、第一通讯机构103和报警设备104。其中，数据采集机构101包括第一电流检测部件1011、第二电流检测部件1012、电压检测部件1013和温度检测部件1014。本实施例中第一电流检测部件1011、第二电流检测部件1012、电压检测部件1013、温度检测部件1014、第一通讯机构103和报警设备104均与控制芯片102信号连接。

在一个具体实现过程中，第一电流检测部件1011可以为电流互感器，其可以用来采集线路运行电流，并将将采集的线路运行电流发送给控制芯片102，第二电流检测部件1012可以为剩余电流互感器，其可以用来采集线路剩余电路，并将采集的线路剩余电流发送给控制芯片102，温度检测部件1014可以为温度传感器，其可以用来采集线路温度，将采集的线路温度发送给控制芯片102，电压检测部件1013可以为电压互感器，其可以用来采集线路电压，并将采集的线路电压发送给控制芯片102。

为了避免监控人员需要到现场检查运行线路，本实施例中可以将第一通讯机构103与无服务器连接，本实施例中优选为无线连接，监控人员可以使用自己的手机、电脑等终端与服务器通讯连接。其中，第一通讯机构103可以包括窄带物联网(Narrow BandInternet of Things，NB-IoT)模块和移动网络模块。例如，本实施以中优选利用NB-IoT模块将采集的相关数据发送至服务器，当NB-IoT网络没有信号时，可以通过软件设置，自动切换到4G移动网络，通过4G移动网络发送给监控中心，这样可以保证第一通讯机构103与服务器之间连接的稳定性，提高数据传输的可靠性。

控制芯片102对线路运行电流、线路剩余电流、线路温度和线路电压经整流、分压、充电和滤波中的至少一种处理后，并进行分析得到线路运行信息通过第一通讯机构103发送给服务器，使监控人员能够利用手机或者电脑在线查看线路运行信息，并及时了解线路运行状态，以及，根据线路运行信息确定是否存在火灾的可能性，并当存在时生成报警信号，将报警信号通过第一通讯机构103发送给服务器，服务器可以将报警信号在发送给监控人员的终端，使得监控人员能够及时收到报警信号，并快速获知事故原因等，采取相关措施。本实施例中，控制芯片102还可以将报警信号发送给报警设备104，使周边人员能够及时接收到报警信号，远离现场，保证人身安全，并采取相应措施。

本实施例的电气火灾监控探测器，通过设置第一电流检测部件1011、第二电流检测部件1012、电压检测部件1013、温度检测部件1014、控制芯片102、第一通讯机构103和报警设备104，由第一电流检测部件1011采集线路运行电流、第二电流检测部件1012采集线路剩余电流、电压检测部件1013采集线路电压、温度检测部件1014采集线路温度，控制芯片102根据线路运行电流、线路剩余电流、线路电压和线路温度，得到线路的运行信息和报警信号，并发送给服务器，以便监控人员实时在线监控，同时将报警信号发送给报警设备104，以使周边人员远离现场，保证人身安全。采用本发明的技术方案，能够全面监测线路运行状况，无需监控人员到事故现场对线路运行状况进行检查处理，提高了检查效率和电气火灾监控探测器的实用性。

实施例2

图2为本发明的电气火灾监控探测器实施例二的结构示意图，如图2所示，本实施例的电气火灾监控探测器在图1所示实施例的基础上，进一步还可以包括磁感线圈105。其中，磁感线圈105与控制芯片102电连接，磁感线圈105通过电磁感应得电，以对控制芯片102提供电源。

例如，由于在安装电气火灾监控探测器时，通常从就近电线上接线的方式来给电气火灾监控探测器供电，这样决定了电气火灾探测器的安装工作必须在房屋修建前和开发商合作的方式来安装，一些已建的房屋如果要安装电气火灾监控器就会增加一笔很大的安装费用，很多地方让一些想安装的人放弃安装，而且老建筑屋的漏电和过载现象尤其严重，不利于电气火灾的全面减少和避免，另外，从市电线上接线供电的方式也会给市电线造成一些潜在的危险，比如当火灾监控探测器本身发生火灾时，很有可能就会把火势直接引到其他地方，从而造成了二次危害，因此，本实施例中可以设置一个磁感线圈105，并利用电线周围产生的磁场得电，从而对控制芯片102供电。

需要说明的是，本实施例中磁感线圈105也可以与数据采集机构101电连接，对数据采集机构101供电，但是为了减少布线，本实施例中优选为控制芯片102得电后对数据采集机构101进行供电。

在实际应用过程中，由于线路可能发生火灾，通常情况下线路必然会断电，导致磁感线圈105无法得电，可能造成电气火灾监控探测器无法将数据传输到服务器，因此，如图2所示，本实施例的电气火灾监控探测器还可以包括储能电源106、电源管理机构107、第一开关108和第二开关109，其中，磁感线圈105通过第一开关108与储能电源106连接，储能电源106和第一开关108还分别与电源管理机构107电连接，储能电源106还通过第二开关109与控制芯片102电连接；磁感线圈105和第二开关109还分别与电源管理机构107电连接。

本实施例中可以将储能电源106作为备用电源，其可以优选为蓄电池。本实施例中，电源管理机构107能够检测储能电源106的电量，并根据储能电源106的电量，生成第一闭合指令或者第一打开指令，控制第一开关108闭合或打开，以使磁感线圈105对储能电源106充电或停止充电。例如，由于储能电源106长期放置会自耗电，为了防止储能电源106过放电，减少储能电源106的寿命，本实施例中，可以预先设置第一阈值，当电源管理机构107检测到储能电源106的电量小于第一阈值时，向第一开关108发送第一闭合指令，使得磁感线圈105与储能电源106之间接通，并对储能电源106充电。同理，若储能电源106过充，也会减少储能电源106的寿命，因此，本实施例中，还设置有第二阈值，当电源管理机构107检测到储能电源106的电量达到第二阈值时，向第一开关108发送第一打开指令，使得磁感线圈105与储能电源106之间断开，并停止对储能电源106充电。

本实施例中，电源管理机构107能够检测磁感线圈105的带电状态，并根据磁感线圈105的带电状态生成第二闭合指令和第二打开指令，以控制第二开关109闭合或打开。例如，当电源管理机构107检测到磁感线圈105带电时，说明磁感线圈105能够对控制芯片102提供电源，此时，可以生成第二打开指令，控制第二开关109打开，储能电源106不对控制芯片102提供电源，当电源管理机构107检测到磁感线圈105不带电时，说明磁感线圈105无法对控制芯片102提供电源，此时，可以生成第二闭合指令，控制第二开关109闭合，由储能电源106对控制芯片102提供电源。

在一个具体实现过程中，由于不同场所、不同用电设备等所需的电压等级不同，因此，在进行火灾监控时，需要针对不同的电压等级，安装对应的电气火灾监控探测器，而一些特殊情况下，安装人员可能出现错带、漏带电气火灾监控探测器现象，使得安装受阻，降低了安装效率，因此，为了解决上述问题，本实施例还提供了以下技术方案。

在一个具体实现过程中，第一电流检测部件1011、第二电流检测部件1012、电压检测部件1013和温度检测部件1014均为多功能部件，例如，其可以由通过不同的电器元件和第三开关形成具有多个电压等级的采集电路形成，通过控制第三开关，使不同的电器元件接通，形成多个电压等级对应的采集电路，以针对不同电压等级的线路进行数据采集。如图2所示，本实施例的电气火灾监控探测器还可以包括选择开关110，选择开关110与控制芯片102电连接，例如，用户可以手动控制选择开关110，以选择所需的电压等级，控制芯片102接收到用户选择的电压等级后，控制相应的第三开关，使不同的电器元件接通，形成所需的电压等级的采集电路，以便控制数据采集机构101切换至对应的电压等级后，再采集相关数据。

但是，由于可能出现用户选择错误的情况，使得用户选择的电压等级与实际要监控的线路的电压等级不符合，容易损坏电气火灾监控探测器，因此，本实施例中，当磁感线圈105得电后，控制芯片102还可以根据磁感线圈105的带电状态，确定出当前线路的电压等级，并生成相应的电压选择指令，以自动控制选择开关110选择切换至电压选择指令对应的电压等级，提高了电气火灾监控探测器自身安全性。

在一个具体实现过程中，如图2所示，本实施例的电气火灾监控探测器还可以包括数据设置机构111。其中，数据设置机构111与控制芯片102信号连接。在实际应用中，由于用电高峰期、不同线路的使用对象不同等因素，使得不同时段、不同线路的监控要求可能不同，因此，本实施例可以有针对性的去监测火灾状况，以提高监测效率，降低电气火灾监控探测器的运行功耗等。具体地，用户可以输入相关的采集参数，并通过数据设置机构111将接收到的采集参数发送给控制芯片102，从而使控制芯片102根据采集参数控制数据采集机构101采集数据。

例如，本实施例中，采集参数可以包括但不限制于不同时间对应的采集频率和/或不同线路的采集优先等级。可以根据实际经验获知某一线路的用电高峰期对应的时间，此时可以在该时间段内，按照较高的采集频率进行采集相关数据，而非用电高峰期时，可以按照较低的采集频率采集相关数据，从而降低电气火灾监控探测器的运行功耗。还可以根据实际经验确定不同线路的采集优先等级，例如，线路A的供电对象相对重要，而线路B的供电对象相对次要，此时，可以将线路A设置有优先采集，而线路B设置为线路A采集完毕之后再采集。再例如，线路C发生火灾的频率高于线路D发生火灾的频率，此时可以将线路C设置有优先采集，而线路D设置为线路C采集完毕之后再采集，在此不再一一举例说明。

如图2所示，本实施例的电气火灾监控探测器还可以包括显示机构112，其中，显示机构112与控制芯片102信号连接。在一个具体实现过程中，若监控人员在现场，其可以不再通过终端查看相关数据，而是可以通过显示机构112直接从电气火灾监控探测器获取到相关数据。

实施例3

图3为本发明的电气火灾监控探测器实施例三的结构示意图，如图3所示，本实施例的电气火灾监控探测器在图2所示实施例的基础上，进一步还可以包括第二通讯机构113，数据采集机构101还可以包括烟雾检测部件1015，其中，烟雾检测部件1015和第二通讯机构113分别与控制芯片102信号连接。

在一个具体实现过程中，尽管电气火灾监控探测器在检测到可能发生火灾的情况下，已经将报警信息发送给相关人员，但是，火灾仍然可能发生，此时，为了能够使火灾发生后，及时灭火，本实施例，中可以通过烟雾检测部件1015检测周围的烟雾信息，并发送给控制芯片102，控制芯片102可以根据烟雾信息生成灭火指令，并通过第二通讯机构113发送给自动灭火装置，以启动自动灭火装置，进行灭火。例如，烟雾信息中烟雾浓度达到某一阈值后，可以确定已经起火，此时，生成灭火指令并通过第二通讯机构113发送给自动灭火装置，以启动自动灭火装置，进行灭火。

当发生火灾时，可能会有人员被困，为了能够准确、快速的对被困人员进行救援，如图3所示，本实施例电气火灾监控探测器，还可以包括生命探测仪114，其中，生命探测仪114与控制芯片102信号连接。可以利用生命探测仪114探测生命信息，并发送给控制芯片102，控制芯片102再将生命探测仪114探测的生命信息通过第一通讯机构103发送给服务器，使得监控人员根据接收的生命信息进行相应的救援措施。

实施例4

图4为本发明的电气火灾监控系统实施例的结构示意图，如图4所示，本实施例的电气火灾监控系统可以包括终端2、服务器3和如图1-图3任一所示的电气火灾监控探测器1，其中，电气火灾监控探测器1和终端2均与服务器3通讯连接。

本实施例的电气火灾监控系统，通过采用上述结构实现监控火灾状况的实现机制与上述图1-图3任一所示实施例的实现机制相同，详细可以参考上述图1-图3所示实施例的记载，在此不再赘述。

本实施例的电气火灾监控系统，通过设置第一电流检测部件、第二电流检测部件、电压检测部件、温度检测部件、控制芯片、第一通讯机构和报警设备，由第一电流检测部件采集线路运行电流、第二电流检测部件采集线路剩余电流、电压检测部件采集线路电压、温度检测部件采集线路温度，控制芯片根据线路运行电流、线路剩余电流、线路电压和线路温度，得到线路的运行信息和报警信号，并发送给服务器，以便监控人员实时在线监控，同时将报警信号发送给报警设备，以使周边人员远离现场，保证人身安全。采用本发明的技术方案，能够全面监测线路运行状况，无需监控人员到事故现场对线路运行状况进行检查处理，提高了检查效率和电气火灾监控探测器的实用性。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种电气火灾监控探测器，其特征在于，包括数据采集机构、控制芯片、第一通讯机构和报警设备；

所述数据采集机构包括第一电流检测部件、第二电流检测部件、电压检测部件和温度检测部件；

所述第一电流检测部件、所述第二电流检测部件、所述电压检测部件、所述温度检测部件、所述第一通讯机构和所述报警设备均与所述控制芯片信号连接；

所述第一电流检测部件将采集的线路运行电流发送给所述控制芯片；

所述第二电流检测部件将采集的线路剩余电流发送给所述控制芯片；

所述温度检测部件将采集的线路温度发送给所述控制芯片；

所述电压检测部件将采集的线路电压发送给所述控制芯片；

所述控制芯片将根据所述线路运行电流、所述线路剩余电流、所述线路温度和所述线路电压得到的线路运行信息和根据所述线路运行信息生成的报警信号通过所述第一通讯机构发送给服务器，以及，将所述报警信号发送给所述报警设备；

所述电气火灾监控探测器还包括磁感线圈；

所述磁感线圈与所述控制芯片电连接；

所述磁感线圈通过电磁感应得电，以对所述控制芯片提供电源；

所述电气火灾监控探测器还包括储能电源、电源管理机构、第一开关和第二开关；

所述磁感线圈通过所述第一开关与所述储能电源连接；

所述储能电源和所述第一开关还分别与所述电源管理机构电连接；

所述储能电源还通过所述第二开关与所述控制芯片电连接；

所述磁感线圈和所述第二开关还分别与所述电源管理机构电连接；

所述电源管理机构用于根据检测到的所述储能电源的电量生成的第一闭合指令或者第一打开指令，控制所述第一开关闭合或打开，以使所述磁感线圈对所述储能电源充电或停止充电；以及，根据检测到的所述磁感线圈的带电状态生成的第二闭合指令和第二打开指令，控制所述第二开关闭合或打开；

所述电气火灾监控探测器还包括选择开关；

所述选择开关与所述控制芯片电连接；

所述选择开关将选择的电压等级发送给所述控制芯片，以使所述控制芯片控制所述数据采集机构切换至对应的电压等级。

2.根据权利要求1所述的电气火灾监控探测器，其特征在于，所述控制芯片还用于根据所述磁感线圈的带电状态生成的电压选择指令，控制所述选择开关选择切换至所述电压选择指令对应的电压等级。

3.根据权利要求1-2任一所述的电气火灾监控探测器，其特征在于，还包括第二通讯机构，所述数据采集机构还包括烟雾检测部件；

所述烟雾检测部件和所述第二通讯机构分别与所述控制芯片信号连接；

所述烟雾检测部件将检测到的烟雾信息发送给所述控制芯片；

所述控制芯片将根据所述烟雾信息生成的灭火指令通过所述第二通讯机构发送给自动灭火装置。

4.根据权利要求1-2任一所述的电气火灾监控探测器，其特征在于，还包括生命探测仪；

所述生命探测仪与所述控制芯片信号连接；

所述控制芯片将所述生命探测仪探测的生命信息通过所述第一通讯机构发送给所述服务器。

5.根据权利要求1-2任一所述的电气火灾监控探测器，其特征在于，还包括数据设置机构；

所述数据设置机构与所述控制芯片信号连接；

所述数据设置机构将接收到的采集参数发送给所述控制芯片，以使所述控制芯片根据所述采集参数控制所述数据采集机构采集数据；

其中，所述采集参数包括不同时间对应的采集频率和/或不同线路的采集优先等级。

6.根据权利要求1-2任一所述的电气火灾监控探测器，其特征在于，还包括显示机构；

所述显示机构与所述控制芯片信号连接。

7.一种电气火灾监控系统，其特征在于，包括终端、服务器和如权利要求1-6任一所述的电气火灾监控探测器；

所述电气火灾监控探测器和所述终端均与所述服务器通讯连接。