CN110880225A - 一种剩余电流式电气火灾智能监测的分析方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种剩余电流式电气火灾智能监测的分析方法及装置，方法包括如下步骤：根据获取的被监控回路的剩余电流值、采集时间以及回路特征标识，对超过报警阈值的剩余电流值及其监控回路进行智能分析，判断报警回路是否符合共零、电机启动冲击负载及回路固有泄露电流特征，如果符合上述任一特征，生成更新的报警故障信息，并提示问题根源；对设有多级剩余电流式电气火灾探测器的系统，还具备判断故障点位置信息的功能。

Description

一种剩余电流式电气火灾智能监测的分析方法及装置

技术领域

本发明涉及电气火灾智能监测领域，具体涉及一种剩余电流式电气火灾智能监测的分析方法及装置。

背景技术

目前国内对剩余电流的检测均采用常规方法，基于电气火灾监控主机及下联探测器实现剩余电流的数据采集，并通过无线网关上传至监控中心，实现对用电线路剩余电流的远程监测，并按常规方法分析用电线路中剩余电流的变化趋势并实现门限值报警功能。但是现有技术还存在下述缺陷：

缺乏报警分析。没有建立基于策略及模型的分析机制，不支持对主备回路共零(或零错位)分析、设备和回路固有泄露电流分析以及对电机启动冲击负载问题的分析功能，不能辨识有效的超标报警和误报警。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种剩余电流式电气火灾智能监测的分析方法及装置，能够针对电气火灾漏电故障中的共零(或零错位)、电机启动冲击等问题进行有效分析，规避设备及回路固有泄露电流引起超标报警提高报警的准确度。

本发明是这样实现的：本发明公开了一种剩余电流式电气火灾智能监测的分析方法，包括如下步骤：

获取被监控回路的剩余电流值，生成并存储每个采集时间点的剩余电流值；

将剩余电流值与预设的报警阈值进行比较，如果剩余电流值超出报警阈值，则报警，同时生成报警记录；

根据剩余电流值监测数据、采样时间以及回路特征标识对剩余电流超过报警阈值的被监控回路进行智能分析，判断用电回路的剩余电流数据是否符合共零、电机启动冲击负载或是设备及回路固有泄露电流等特征，从而确定用电回路剩余电流超标报警的性质和问题根源。

进一步地，本方法还包括对最新采集时长内的多个剩余电流值进行有效性分析及预处理，滤除无效数据并缓存有效剩余电流数据；

对最新采集时长内的多个剩余电流值进行有效性分析及预处理，包括：

一个电气火灾探测器包含有一个或者n个传感器节点，系统缓存了各监控回路的采集时间及其对应的剩余电流值，例如L(T1,V1),L(T2,V2),L(T3,V3)…,L(Tn,Vn)，在当前采集后，系统依次读取每个传感器节点最新采集的剩余电流值R(Ti,Vi)，比较采集前后的采集时间，如果R(Ti)≤L(Ti)，R(Ti,Vi)表示传感器节点i最新的采集结果，其中0<i≤n，则判定为采集时间无效，否则，判定采集时间有效，缓存并记录本次各监控回路采集的有效采集时间及其对应的剩余电流值作为有效剩余电流数据，以备下次比较。

进一步地，所述回路特征标识包括采集点ID、电气火灾监控主机ID、电气火灾探测器ID、监控回路ID以及监控回路类别。

获取发生报警或故障监测回路的特征标识，包括采集点ID，电气火灾监控主机ID、电气火灾探测器ID、监控回路ID、监控回路类别以及回路描述信息；

针对设有多级剩余电流式电气火灾探测器的系统，对分支回路上各级探测器的报警或故障信息数据进行分析，若某一分支回路漏电流占总回路漏电比例大于或等于第一设定值，则判断故障点在分支回路的探测器设置点之后；若全部分支回路的漏电流之和占总回路漏电流比例小于或等于第二设定值，则判断故障点在总回路探测器设置点与分支回路探测器设置点之间；

根据上述所述的分析方法，判断故障点的定位信息。

进一步地，对电气火灾监控中共零问题的智能分析步骤包括：

如果有对应的主/备回路，且主/备回路当前漏电值均超过报警阈值，并已经产生报警，判断主/备回路的漏电值的偏差是否小于或等于预设偏差值，若是，则判断出主备回路的剩余电流符合共零特征，即判定剩余电流报警的问题根源为共零问题，在判断出主备回路的剩余电流符合共零特征后，将自动过滤该主/备回路当前的漏电报警，并重新生成共零问题的报警记录，并提示问题根源。

进一步地，对电气火灾监控中电机启动冲击负载的智能分析步骤包括：

如果有对应的电机类回路，且电机启动时间段的回路漏电值均超过报警阈值，并已经产生报警，判断电机启动回路的报警时间是否集中在预设的时长内，若是，则判断出该回路的剩余电流符合电机启动冲击负载的特征，即判定剩余电流报警的问题根源为电机启动冲击负载问题。在判断出回路的剩余电流符合电机启动冲击负载的特征后，则不报警并自动过滤当前的漏电报警，并重新生成电机启动冲击负载问题的报警记录，并提示问题根源。

进一步地，对设备及回路固有泄漏电流智能分析内容包括如下步骤：

对监测回路中在设定时间内持续存在且测量值基本固定的漏电流；判断用电回路漏电流是否符合如下特征：在设定的预测老化时间的使用过程中回路的漏电流值与时间成正比且漏电流幅度低于设定值；

如果用电回路漏电流符合上述特征，则将上一期时间段内测量的平均值作为该回路的固有漏电流值，将它排除在门限设置值以外，但当该值超过一定范围后判定剩余电流报警的问题根源为设备及回路固有泄露电流问题，表示该回路线路或设备需要维护或更换。

进一步地，将剩余电流值与预设的报警阈值进行比较，如果剩余电流值超出报警阈值，则报警，具体包括：

如果采集时间点的回路剩余电流值大于所述报警阈值，则记录报警起始时间；继续判断下一个采集时间点的回路剩余电流值是否大于报警阈值，如果连续n个剩余电流均大于报警阈值，且当前报警记录中未产生该回路的报警，则生成报警，并同时记录回路报警标志，其中n为正整数，在剩余电流值超过报警阈值时，标识该监控回路为报警状态，同时生成报警记录；

如果采集时间点的回路剩余电流值小于设定门限值，且当前报警记录中已产生该回路的报警，则清除当前报警记录，并恢复回路报警标志；

恢复回路报警标志的步骤为：

获取该监控回路最近的报警时间T0；

通过公式N1*D1获取监控回路正常状态的最小时长，其中N1表示产生报警前连续超出阈值的次数，D1表示轮巡的间隔时间；

判断是否已经恢复：以T1表示当前时间，比较T1-(N1*D1)与T0，如果(T1-(N1*D1))>T0，则判定为表示在规定的时间内、没有再发生报警，即报警已经恢复。

本发明公开了一种剩余电流式电气火灾智能监测的分析装置，包括剩余电流动态监测模块、智能分析模块以及数据统计模块，

所述剩余电流动态监测模块用于获取被监控回路的剩余电流值，生成并存储每个采集时间点的剩余电流值；

所述智能分析模块用于对剩余电流实时数据进行监控报警，包括：判断是否存在剩余电流，根据获取的被监控回路的剩余电流值、采集时间以及回路特征标识，对超过报警阈值的剩余电流及用电线路进行智能分析，判断被监控回路的剩余电流是否符合电气火灾监控中用电回路的共零特征、电机启动冲击负载特征或设备及回路固有泄露电流特征，如果符合上述任一特征，则生成报警故障信息，并提示问题根源；

所述数据统计模块用于对回路漏电值的日、周、月分时段统计，并在此基础上实现对回路漏电值的趋势分析。

进一步地，对超过报警阈值的剩余电流及用电线路进行智能分析，包括对电气火灾监控中常见的共零问题、电机启动冲击负载问题、设备及回路固有泄露电流问题进行智能分析；

对电气火灾监控中共零问题的智能分析步骤包括：

如果有对应的主/备回路，且主/备回路当前漏电值均超过报警阈值，并已经产生报警，判断主/备回路的漏电值的偏差是否小于或等于预设偏差值，若是，则判断出主备回路的剩余电流符合共零特征，即判定剩余电流报警的问题根源为共零问题，在判断出主备回路的剩余电流符合共零特征后，将自动过滤该主/备回路当前的漏电报警，并重新生成共零问题的报警记录，并提示问题根源；

对电气火灾监控中电机启动冲击负载的智能分析步骤包括：

如果有对应的电机启动类回路，且电机启动回路当前漏电值均超过报警阈值，并已经产生报警，判断电机启动回路的报警时间是否集中在预设的时长内，若是，则判断出电机启动回路的剩余电流符合电机启动冲击负载的特征，即判定剩余电流报警的问题根源为电机启动冲击负载问题，在判断出电机启动回路的剩余电流符合电机启动冲击负载的特征后，则不报警并自动过滤当前的漏电报警，并重新生成共零问题的报警记录，并提示问题根源；

对设备及回路固有泄漏电流智能分析内容包括如下步骤：

对监测回路中在一定时间内持续存在且测量值基本固定的漏电流；在设定的一段时间使用过程中回路的漏电流值与时间成正比且幅度较低的漏电流；

如果用电回路漏电流符合上述特征，则将上一期时间段内测量的平均值作为该回路的固有漏电流值，可将它排除在门限设置值以外，但当该值超过一定范围后判定剩余电流报警的问题根源为设备及回路固有泄露电流问题，表示该回路线路或设备需要维护或更换。

本发明的有益效果为：通常电气火灾监控系统出现漏电报警的原因主要有接线错误、主备回路共零(或零错位)、电机启动冲击负载、设备及回路固有泄露电流等。这些问题均导致剩余电流超过额定值并产生大量的报警。本发明主要针对主备回路共零(或零错位)、电机启动冲击负载、设备及回路固有泄露电流这三种问题，提出一种剩余电流智能监测的分析方法，实现对剩余电流式电气火灾监测回路的智能分析及故障定位。

本发明除了具备设备状态监测、以及漏电值的判断及报警功能外，具有故障定位、故障分析等深度分析的功能，并在报警内容中包括了监测回路基本信息(含上联主机、探测器，以及所在配电柜、开关柜位置等)，以有效提升报警的准确度，方便运维人员查找定位问题；

本发明具有监测回路报警特征提取、关联回路分析判定、漏电偏差值匹配，解决了上述突出问题，建立基于策略及模型的智能分析机制，支持对主备回路共零(或零错位)分析、电机启动冲击负载和设备及回路固有泄露电流等问题的智能分析功能。

附图说明

图1为本发明分析方法的整体流程图；

图2为本发明的剩余电流智能监测原理示意图之一；

图3为本发明的剩余电流智能监测原理示意图之二；

图4为本发明分析方法的详细流程图；

图5为本发明单回路剩余电流变化曲线(日/周趋势统计)；

图6为本发明主/备回路剩余电流对比曲线；

图7为本发明剩余电流共零问题判定界面示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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。

如图1至图7所示，本实施例提供了一种本发明公开了一种剩余电流式电气火灾智能监测的分析方法，包括如下步骤：

S1)采集被监控回路的剩余电流值，生成并存储每个采集时间点的剩余电流值，所述监控回路为通过剩余电流互感器采集的用电线路；

S2)对最新采集时长内的多个剩余电流值进行有效性分析及预处理，滤除无效数据并缓存剩余电流值；

对最新采集时长内的多个剩余电流值进行有效性分析及预处理；

剩余电流数据处理的方法具体为：

判断时间是否有效：一个电气火灾探测器包含有一个或者n个传感器节点，系统缓存了各监控回路的时间及剩余电流值，例如L(T1,V1),L(T2,V2),L(T3,V3)…,L(Tn,Vn)。在当前采集后，系统依次读取每个传感器节点最新采集的剩余电流值R(Ti,Vi)，比较采集前后的时间，如果R(Ti)≤L(Ti)，则判定为时间无效。这里R(Ti,Vi)表示传感器节点i最新的采集结果，其中0<i≤n。

判断剩余电流是否报警：系统预先设置报警阈值，在上述判断中如果时间有效，则将本次采集的剩余电流值R(Vi)与报警阈值比较，如果超出报警阈值，则生成报警。

如果滤波后的频域数据所反映的电流幅值的有效值大于一个预定的第一门限值，则表明存在剩余电流，或者如果滤波后的频域数据所反映的电流幅值超出一个预定的第二门限值，则表明存在剩余电流。

所述的有效值为电流幅值大于0的值，通常在正常情况下，该有效值为0～300mA。按照我国现行《火灾自动报警系统设计规范》，剩余电流报警值宜为300mA～500mA。按此规范，系统预设第一门限值、第二门限值分别为300mA和500mA。如果超出300mA，则表示存在剩余电流，并且有效值大于预定的第一门限值。

缓存并记录本次各监控回路采集的时间及剩余电流值，以备下次比较。

S3)根据报警阈值对监控回路的剩余电流进行处理以判断是否存在剩余电流、以及是否报警：将剩余电流值与预设的报警阈值进行比较，如果剩余电流值超出报警阈值，则报警，同时生成报警记录，并执行步骤S4)；

S4)根据获取的被监控回路的剩余电流值、采集时间以及回路特征标识，综合了监测数据、采样时间以及回路特征标识等多项因素及智能策略，对超过报警阈值的剩余电流及被监控回路进行智能分析，包括对电气火灾监控中常见的共零问题、电机启动冲击负载、设备及回路固有泄漏电流进行智能分析，确定用电回路的漏电符合共零(或零错位)的特征、符合电机启动冲击负载的特征、或是设备及回路固有泄露电流特征，从而确定问题根源。

判断被监控回路的剩余电流是否符合电气火灾监控中用电回路的共零特征、电机启动冲击负载特征或设备及回路固有泄露电流特征后，如果符合上述任一特征，则自动过滤对应被监控回路当前的漏电报警，并重新生成报警故障信息，并提示问题根源。

所述回路特征标识，包括采集点ID，电气火灾监控主机ID、电气火灾探测器ID、监控回路ID，以及监控回路类别。

对检测信息进行智能分析，消除或者提示可能的误报警信息，或者对报警回路的故障进行定位，共零、电机冲击负载及回路固有漏电流是错误报警的三大根源，分别对照三者的漏电流特征，可以从被监测回路的剩余电流信息中把他们分析过滤出来，从而实现故障类型的确认和消除报警故障信息，所以数据分析是核心，过滤是指分析后重新生成报警故障信息，从而避免误报警和提示问题根源。

对电气火灾监控中共零问题的智能分析步骤，包括：

判断剩余电流是否报警：系统预先设置报警阈值，在上述判断中如果时间有效，则将本次采集的剩余电流值R(Vi)与报警阈值比较，如果超出报警阈值，则生成报警。

有对应的主/备回路，主/备回路当前漏电值均超过报警阈值(按规范设置为300mA～500mA)，并已经产生报警；

主/备回路漏电值偏差不大(如偏差≦100mA，当然还可以根据实际需要设定)；

如果主/备回路符合上述特征，则判定为剩余电流报警的问题根源为共零问题。

本专利所述的主/备回路，主回路是指用电设备的直接供电回路，备回路是相对于主回路，也称为辅助回路。

在判断出主备回路的剩余电流符合共零(或零错位)的特征后，将自动过滤该主/备回路当前的漏电报警，并重新生成共零(或零错位)问题的报警记录，并提示问题根源。例如“电气火灾主机的探测器1回路2及探测器2回路2发生共零(或零错位)问题！两回路的漏电值分别达552mA/580mA,均超过门限值500mA！”。

对电气火灾监控中电机启动冲击负载的智能分析步骤包括：

有对应的电机启动类回路，电机启动回路当前漏电值均超过报警阈值(按规范设置为300mA～500mA)，并已经产生报警；

电机启动回路的报警时间集中在预设的时长内(通常5～8秒，当然还可以根据实际情况设定为其他时长)；

如果用电回路符合上述特征，则判定为剩余电流报警的问题根源为电机启动冲击负载问题。在判断出电机启动回路的剩余电流符合电机启动冲击负载的特征后，则不报警并自动过滤当前的漏电报警。例如“电气火灾主机的探测器回路4发生电机启动冲击负载问题！回路的漏电值分别达598mA,均超过门限值500mA！”。

对设备及回路固有泄漏电流智能分析内容包括：

对监测回路中在一定时间内持续存在且测量值基本固定的漏电流；

在预设时间段内(如推测的该设备老化时间为一年，则预设时间段指一年内)使用过程中回路的漏电流值与时间成正比且漏电流幅度较低；

如果用电回路漏电流符合上述特征，则将上一期时间段内测量的平均值做为该回路的固有漏电流值，可将它排除在门限设置值以外，但当该值超过一定范围后就可判定为该回路线路或设备需要维护或更换即老化。

电缆或者用电设备在使用过程中会存在固有泄漏电流，随时时间增长，电缆或者用电设备的接头会老化，老化后泄漏电流会增加。这个值从一定程度上是与时间成正比的，而且幅值较小。这个可以看做是回路固有泄漏电流的特征之一，用于判断回路故障报警的根源。

进一步地，将剩余电流值与预设的报警阈值进行比较，如果剩余电流值超出报警阈值，则报警，具体包括：

如果采集时间点的回路剩余电流值大于所述报警阈值，则记录报警起始时间；继续判断下一个采集时间点的回路剩余电流值是否大于报警阈值，如果连续n个剩余电流均大于报警阈值，且当前报警记录中未产生该回路的报警，则生成报警，并同时记录回路报警标志，其中n为正整数，在剩余电流值超过报警阈值时，标识该监控回路为报警状态，同时生成报警记录；

如果采集时间点的回路剩余电流值小于设定门限值，且当前报警记录中已产生该回路的报警，则清除当前报警记录，并恢复回路报警标志；

恢复回路报警标志的步骤为：

获取该监控回路最近的报警时间T0；

通过公式N1*D1获取监控回路正常状态的最小时长，其中N1表示产生报警前连续超出阈值的次数，D1表示轮巡的间隔时间；

判断是否已经恢复：以T1表示当前时间，比较T1-(N1*D1)与T0，如果(T1-(N1*D1))>T0，则判定为表示在规定的时间内、没有再发生报警，即报警已经恢复。

本发明基于数据库提供了电气火灾在线监测、实时数据分析及历史统计，通过对数据分析处理，强化对电气火灾监测回路的剩余电流的智能监测及故障定位的能力。

智能监测及故障定位的具体步骤为：

获取发生报警或故障监测回路的特征标识，包括采集点ID，电气火灾监控主机ID、电气火灾探测器ID、监控回路ID、监控回路类别、以及回路描述信息；

针对设有多级剩余电流式电气火灾探测器的系统，对分支回路上各级探测器的报警或故障信息数据进行分析。若某一分支回路漏电流占总回路漏电比例较大(如某一分支回路漏电流占总回路漏电比例大于或等于第一设定值，第一设定值根据实际需要设定，第一设定值可以设定为70％，但不限于70％)，判断故障点在分支回路的探测器设置点之后；若全部分支回路的漏电流之和占总回路漏电流比例较小(如全部分支回路的漏电流之和占总回路漏电流比例小于或等于第二设定值，第二设定值根据实际需要设定，第二设定值可以设定为30％，但不限于30％)，则判断故障点在总回路探测器设置点与分支回路探测器设置点之间；

根据上述所述的分析方法，判断故障点的定位信息。

根据上述分析，再进一步生成报警/故障信息，并在报警内容中确定报警位置，例如：“电气火灾主机漏电报警:探测器1回路2漏电值达595mA,超过门限值500mA！[位置:0.4kV变电所P103柜,描述:1#信号主设备]”。

本实施例公开了一种剩余电流式电气火灾智能监测的分析装置，包括剩余电流动态监测模块、智能分析模块以及数据统计模块，

所述剩余电流动态监测模块用于获取被监控回路的剩余电流值，生成并存储每个采集时间点的剩余电流值；获取被监控回路的剩余电流值为获取流经电流互感器的剩余电流实时数据，其中所述电流互感器用于感测供电线路上的剩余电流；

所述智能分析模块用于对剩余电流实时数据进行监控报警，包括：判断是否存在剩余电流，根据获取的被监控回路的剩余电流值、采集时间以及回路特征标识等多项因素，对超过报警阈值的剩余电流及用电线路进行智能分析，判断被监控回路的剩余电流是否符合电气火灾监控中用电回路的共零(或零错位)的特征、电机启动冲击负载特征或设备及回路固有泄露电流特征，如果符合上述任一特征，则生成报警故障信息，并提示问题根源；

所述数据统计模块，用于对回路漏电值的日、周、月分时段统计、分析，并在此基础上实现对回路漏电值的趋势分析。包括：一天内按设定值(通常为3分钟)划分统计时段，按统计时段来统计日、周、月等不同粒度的平均值和最大值；图5为本发明单回路剩余电流变化曲线(日/周趋势统计)；图6为本发明主/备回路剩余电流对比曲线；图7为本发明剩余电流共零问题判定界面示意图。

进一步地，对超过报警阈值的剩余电流及用电线路进行智能分析，包括对电气火灾监控中常见的共零问题、电机启动冲击负载问题、设备及回路固有泄露电流问题进行智能分析；

对电气火灾监控中共零问题的智能分析步骤包括：

如果有对应的主/备回路，且主/备回路当前漏电值均超过报警阈值，并已经产生报警，判断主/备回路的漏电值的偏差是否小于或等于预设偏差值，若是，则判断出主备回路的剩余电流符合共零特征，即判定剩余电流报警的问题根源为共零问题，在判断出主备回路的剩余电流符合共零特征后，将自动过滤该主/备回路当前的漏电报警，并重新生成共零问题的报警记录，并提示问题根源；

对电气火灾监控中电机启动冲击负载的智能分析步骤包括：

如果有对应的电机启动类回路，且电机启动回路当前漏电值均超过报警阈值，并已经产生报警，判断电机启动回路的报警时间是否集中在预设的时长内，若是，则判断出电机启动回路的剩余电流符合电机启动冲击负载的特征，即判定剩余电流报警的问题根源为电机启动冲击负载问题，在判断出电机启动回路的剩余电流符合电机启动冲击负载的特征后，则不报警并自动过滤当前的漏电报警，并重新生成共零问题的报警记录，并提示问题根源；

对设备及回路固有泄漏电流智能分析内容包括如下步骤：

对监测回路中在一定时间内持续存在且测量值基本固定的漏电流；在设定的一段时间使用过程中回路的漏电流值与时间成正比且幅度较低的漏电流；

如果用电回路漏电流符合上述特征，则将上一期时间段内测量的平均值作为该回路的固有漏电流值，可将它排除在门限设置值以外，但当该值超过一定范围后判定剩余电流报警的问题根源为设备及回路固有泄露电流问题，表示该回路线路或设备需要维护或更换。

对剩余电流实时数据进行监控报警，包括：

如果所述监控时间点的回路剩余电流值大于所述报警阈值，则记录报警起始时间；继续判断下一个监控时间点的回路剩余电流值是否大于报警阈值，如果连续n个剩余电流均大于报警阈值，且当前报警记录中未产生该回路的报警，则生成报警，并同时记录回路报警标志，其中n为正整数。

所述的回路报警标志，是本专利中对监控回路的一项特征值，标识该监控回路是否正常，取值为:0-正常，1-报警，2-预警，3-恢复。在剩余电流值超过报警阈值时，标识该监控回路为报警状态。同时生成报警记录，例如：“电气火灾主机漏电报警:探测器1回路2漏电值达595mA,超过门限值500mA！[位置:0.4kV变电所P103柜,描述:1#信号主设备]”。

如果监控时间点的回路剩余电流值小于设定门限值，且当前报警记录中已产生该回路的报警，则清除当前报警记录，并恢复回路报警标志。

所述的恢复回路报警标志，是本专利中针对已经产生报警的监控回路，在剩余电流值恢复到报警阈值以下时，重新标识该监控回路为正常状态。同时生成恢复记录，例如：“电气火灾主机漏电报警恢复:探测器1回路2漏电值为261mA,已恢复正常！[位置:0.4kV变电所P202柜,描述:1#信号主设备]”。

所述的恢复回路报警标志，其特征在于：

①获取该监控回路最近的报警时间T0

②通过公式N1*D1获取监控回路正常状态(无报警)的最小时长，其中N1表示产生报警前连续超出阈值的次数，D1表示轮巡的间隔时间。

③判断是否已经恢复：以T1表示当前时间，比较T1-(N1*D1)与T0，如果(T1-(N1*D1))>T0，则判定为表示在规定的时间内、没有再发生报警，即报警已经恢复。

与现有技术相比，本发明除了具有常规的监测电气线路中的剩余电流的变化情况及报警功能，同时具备对用电回路共零(或零错位)问题、以及电机启动冲击负载问题产生的漏电报警做进一步策略分析及报警定位等多项优点。本发明根据报警阈值对监控回路的剩余电流进行处理以判断是否存在剩余电流、以及是否报警。对超过门限值的剩余电流及用电线路，综合监测数据、采样时间，以及回路特征标识等多项因素及智能策略，对电气火灾监控中常见的共零问题、电机启动冲击负载、设备及回路固有泄露电流进行智能分析，确定用电回路的漏电符合共零(或零错位)的特征、符合电机启动冲击负载的特征、或是设备及回路固有泄露电流特征，从而确定问题根源。

本发明除了具备设备状态监测、以及漏电值的判断及报警功能外，具有故障定位、故障分析等深度分析的功能，并在报警内容中包括了监测回路基本信息(含上联主机、探测器，以及所在配电柜、开关柜位置等)，以有效提升报警的准确度，方便运维人员查找定位问题；本发明具有监测回路报警特征提取、关联回路分析判定、漏电偏差值匹配算法，解决了上述突出问题，建立基于策略及模型的智能分析机制，支持对主备回路共零(或零错位)分析、电机启动冲击负载和设备及回路固有泄露电流等问题的智能分析功能。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种剩余电流式电气火灾智能监测的分析方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取被监控回路的剩余电流值，生成并存储每个采集时间点的剩余电流值；

将剩余电流值与预设的报警阈值进行比较，如果剩余电流值超出报警阈值，则报警，同时生成报警记录；

根据剩余电流值监测数据、采样时间以及回路特征标识对剩余电流超过报警阈值的被监控回路进行智能分析，判断用电回路的剩余电流数据是否符合共零、电机启动冲击负载或是设备及回路固有泄露电流等特征，从而确定用电回路剩余电流超标报警的性质和问题根源。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：还包括对最新采集时长内的多个剩余电流值进行有效性分析及预处理，滤除无效数据并缓存有效剩余电流数据；

对最新采集时长内的多个剩余电流值进行有效性分析及预处理，包括：

一个电气火灾探测器包含有一个或者n个传感器节点，系统缓存了各监控回路的采集时间及其对应的剩余电流值，例如L(T1,V1),L(T2,V2),L(T3,V3)…,L(Tn,Vn)，在当前采集后，系统依次读取每个传感器节点最新采集的剩余电流值R(Ti,Vi)，比较采集前后的采集时间，如果R(Ti)≤L(Ti)，R(Ti,Vi)表示传感器节点i最新的采集结果，其中0<i≤n，则判定为采集时间无效，否则，判定采集时间有效，缓存并记录本次各监控回路采集的有效采集时间及其对应的剩余电流值作为有效剩余电流数据，以备下次比较。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述回路特征标识包括采集点ID、电气火灾监控主机ID、电气火灾探测器ID、监控回路ID以及监控回路类别。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：获取发生报警或故障监测回路的特征标识，包括采集点ID，电气火灾监控主机ID、电气火灾探测器ID、监控回路ID、监控回路类别以及回路描述信息；

针对设有多级剩余电流式电气火灾探测器的系统，对分支回路上各级探测器的报警或故障信息数据进行分析，若某一分支回路漏电流占总回路漏电比例大于或等于第一设定值，则判断故障点在分支回路的探测器设置点之后；若全部分支回路的漏电流之和占总回路漏电流比例小于或等于第二设定值，则判断故障点在总回路探测器设置点与分支回路探测器设置点之间；

根据上述所述的分析方法，判断故障点的定位信息。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：对电气火灾监控中共零问题的智能分析步骤包括：

如果有对应的主/备回路，且主/备回路当前漏电值均超过报警阈值，并已经产生报警，判断主/备回路的漏电值的偏差是否小于或等于预设偏差值，若是，则判断出主备回路的剩余电流符合共零特征，即判定剩余电流报警的问题根源为共零问题，在判断出主备回路的剩余电流符合共零特征后，将自动过滤该主/备回路当前的漏电报警，并重新生成共零问题的报警记录，并提示问题根源。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：对电气火灾监控中电机启动冲击负载的智能分析步骤包括：

如果有对应的电机类回路，且电机启动时间段的回路漏电值均超过报警阈值，并已经产生报警，判断电机启动回路的报警时间是否集中在预设的时长内，若是，则判断出该回路的剩余电流符合电机启动冲击负载的特征，即判定剩余电流报警的问题根源为电机启动冲击负载问题。在判断出回路的剩余电流符合电机启动冲击负载的特征后，则不报警并自动过滤当前的漏电报警，并重新生成电机启动冲击负载问题的报警记录，并提示问题根源。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：对设备及回路固有泄漏电流智能分析内容包括如下步骤：

对监测回路中在设定时间内持续存在且测量值基本固定的漏电流；判断用电回路漏电流是否符合如下特征：在设定的预测老化时间的使用过程中回路的漏电流值与时间成正比且漏电流幅度低于设定值；

如果用电回路漏电流符合上述特征，则将上一期时间段内测量的平均值作为该回路的固有漏电流值，将它排除在门限设置值以外，但当该值超过一定范围后判定剩余电流报警的问题根源为设备及回路固有泄露电流问题，表示该回路线路或设备需要维护或更换。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：将剩余电流值与预设的报警阈值进行比较，如果剩余电流值超出报警阈值，则报警，具体包括：

如果采集时间点的回路剩余电流值大于报警阈值，则记录报警起始时间；继续判断下一个采集时间点的回路剩余电流值是否大于报警阈值，如果连续n个剩余电流均大于报警阈值，且当前报警记录中未产生该回路的报警，则生成报警，并同时记录回路报警标志，其中n为正整数，在剩余电流值超过报警阈值时，标识该监控回路为报警状态，同时生成报警记录；

如果采集时间点的回路剩余电流值小于设定门限值，且当前报警记录中已产生该回路的报警，则清除当前报警记录，并恢复回路报警标志；

恢复回路报警标志的步骤为：

获取该监控回路最近的报警时间T0；

通过公式N1*D1获取监控回路正常状态的最小时长，其中N1表示产生报警前连续超出阈值的次数，D1表示轮巡的间隔时间；

判断是否已经恢复：以T1表示当前时间，比较T1-(N1*D1)与T0，如果(T1-(N1*D1))>T0，则判定为表示在规定的时间内、没有再发生报警，即报警已经恢复。

9.一种剩余电流式电气火灾智能监测的分析装置，其特征在于：包括剩余电流动态监测模块、智能分析模块以及数据统计模块，

所述剩余电流动态监测模块用于获取被监控回路的剩余电流值，生成并存储每个采集时间点的剩余电流值；

所述智能分析模块用于对剩余电流实时数据进行监控报警，包括：判断是否存在剩余电流，根据获取的被监控回路的剩余电流值、采集时间以及回路特征标识，对超过报警阈值的剩余电流及用电线路进行智能分析，判断被监控回路的剩余电流是否符合电气火灾监控中用电回路的共零特征、电机启动冲击负载特征或设备及回路固有泄露电流特征，如果符合上述任一特征，则生成报警故障信息，并提示问题根源；

所述数据统计模块用于对回路漏电值的日、周、月分时段统计，并在此基础上实现对回路漏电值的趋势分析。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于：对超过报警阈值的剩余电流及用电线路进行智能分析，包括对电气火灾监控中常见的共零问题、电机启动冲击负载问题、设备及回路固有泄露电流问题进行智能分析；

对电气火灾监控中共零问题的智能分析步骤包括：

如果有对应的主/备回路，且主/备回路当前漏电值均超过报警阈值，并已经产生报警，判断主/备回路的漏电值的偏差是否小于或等于预设偏差值，若是，则判断出主备回路的剩余电流符合共零特征，即判定剩余电流报警的问题根源为共零问题，在判断出主备回路的剩余电流符合共零特征后，将自动过滤该主/备回路当前的漏电报警，并重新生成共零问题的报警记录，并提示问题根源；

对电气火灾监控中电机启动冲击负载的智能分析步骤包括：

如果有对应的电机启动类回路，且电机启动回路当前漏电值均超过报警阈值，并已经产生报警，判断电机启动回路的报警时间是否集中在预设的时长内，若是，则判断出电机启动回路的剩余电流符合电机启动冲击负载的特征，即判定剩余电流报警的问题根源为电机启动冲击负载问题，在判断出电机启动回路的剩余电流符合电机启动冲击负载的特征后，则不报警并自动过滤当前的漏电报警，并重新生成共零问题的报警记录，并提示问题根源；

对设备及回路固有泄漏电流智能分析内容包括如下步骤：

对监测回路中在一定时间内持续存在且测量值基本固定的漏电流；在设定的一段时间使用过程中回路的漏电流值与时间成正比且幅度较低的漏电流；

如果用电回路漏电流符合上述特征，则将上一期时间段内测量的平均值作为该回路的固有漏电流值，可将它排除在门限设置值以外，但当该值超过一定范围后判定剩余电流报警的问题根源为设备及回路固有泄露电流问题，表示该回路线路或设备需要维护或更换。

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