CN112748340A - 一种电瓶车违规充电的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电瓶车违规充电的检测方法,构建电瓶车违规充电的一个或多个模拟场景,将互感器接入模拟场景对应的线路,采集互感器的样本数据并分析,获得模拟场景下的功率数据,基于功率数据得到异常用电数据,建立监测数据库,设置监测阈值,对现实场景接入互感器,采集互感器的数据,将数据流以预设时间间隔录入监测数据库,数据流触发监测阈值则表示当前数据流与监测数据库中的异常用电数据匹配度高,断开连接。本发明可准确识别电瓶车的接入,解决了电瓶车在室内、楼梯过道等场景进行违规充电的检测,降低消防安全风险。
Description
技术领域
本发明涉及供电或配电的电路装置或系统;电能存储系统的技术领域,特别涉及一种电瓶车违规充电的检测方法。
背景技术
电瓶车,即电力驱动车,通常是以电池/电瓶作为能量来源,通过控制器、电机等部件,将电能转化为机械能运动,以控制电流大小改变速度的车辆。
电瓶车给很多人的出行带来了便利,但近年来关于电瓶车的事故频发,除了由于骑车人操作不规范而导致的交通事故外,电瓶车起火事故亦频发,成为火灾的“重灾区”,给人们的生命财产安全造成重大损失。
电瓶车引发火灾的原因包括以下几点:
(1)80%的电瓶车火灾发生在充电过程中,因为电瓶车充电太满、未及时拔掉插座引起火灾,并大概率引燃旁边停靠的其他电瓶车;
(2)60%的电瓶车火灾发生在20时至次日5时之间,而电瓶车火灾致人员伤亡的,90%是因为停放在了门厅、过道等位置;
(3)老旧电瓶车的电池在长期充电后发生鼓胀,其内部温度可能高达100摄氏度,电解液因高温不断蒸发,继而铜线受热后裸露,裸露的正负极接触、发生短路,瞬间起火;
(4)因为缺少短路保护装置而造成线路短路、引发火灾。
随着当前市场上电瓶车的使用量日益增多,电瓶车引起的火灾事故更应当引起人们的关注,由于电池起火速度快、温度高,需要特别关注室内、楼梯过道等场景下充电存在严重火灾隐患。
发明内容
本发明解决了现有技术中的问题,提供了一种优化的电瓶车违规充电的检测方法。
本发明所采用的技术方案是,一种电瓶车违规充电的检测方法,所述方法包括以下步骤:
步骤1:构建电瓶车违规充电的一个或多个模拟场景;
步骤2:将互感器接入模拟场景对应的线路中;
步骤3:通过单片机AD外设高速采集互感器的数据,得到样本数据;
步骤4:对样本数据进行数据分析,获得在一个或多个模拟场景下的功率数据,并基于功率数据得到异常用电数据;
步骤5:基于当前异常用电数据建立监测数据库,为监测数据库设置监测阈值;
步骤6:对现实场景接入互感器,通过单片机AD外设高速采集互感器的数据,将数据流以预设时间间隔录入监测数据库;
步骤7:若数据流触发监测阈值,则表示当前数据流与监测数据库中的异常用电数据匹配度高,断开连接。
优选地,所述步骤1中,模拟场景包括室内、楼梯过道及接拉电线的场景,在模拟场景下配置电瓶车充电器,采集模拟场景下电瓶车违规充电引发的火灾现场保留的前若干小时的温度数据。
优选地,所述步骤2中,以模拟场景下的电源对电瓶车充电器进行充电,将互感器接入模拟场景对应的线路,将温度数据与用电数据进行匹配。
优选地,不同模拟场景下,电瓶车充电器的型号与规格一致。
优选地,所述步骤3中,样本数据为20毫秒内128个点的电压电流周波数据。
优选地,所述步骤4中,对任一组样本数据进行有效值计算,获得在一个或多个模拟场景下的功率数据;比较当前时刻与上一时刻的线路功率变化率,若线路功率变化率大于阈值,则计算当前时刻对应的差分电压、差分电流、差分功率、功率因数、三次谐波、五次谐波和七次谐波的数据。
优选地,所述步骤5中,构建监测数据库,基于获得的异常用电数据得到安全范围,获得安全范围对应的特征向量。
优选地,所述步骤6中,以预设时间间隔将数据流录入监测数据库,所述数据流包括任一时刻对应的差分电压、差分电流、差分功率、功率因数、三次谐波、五次谐波和七次谐波的数据。
优选地,所述步骤7中,计算步骤6的数据流的特征向量与安全范围对应的特征向量间的位置关系;
若数据流的特征向量处于安全范围外,则断开连接并告警;
若数据流的特征向量先处于安全范围外、后进入安全范围内,则告警并通知人工查看;
若数据流的特征向量处于安全范围内,则进行监控,在其触及安全范围的边缘时,自动断开连接。
优选地,对违规充电的数据流信息进行学习,若存在监测数据库的监测阈值外的异常用电数据,则将其补充至监测数据库并更新监测阈值。
本发明提供了一种优化的电瓶车违规充电的检测方法,构建电瓶车违规充电的一个或多个模拟场景,并将互感器接入模拟场景对应的线路中,通过单片机AD外设高速采集互感器的数据,得到样本数据并进行数据分析,获得在一个或多个模拟场景下的功率数据,基于功率数据得到异常用电数据,基于当前异常用电数据建立监测数据库,为监测数据库设置监测阈值,对现实场景接入互感器,通过单片机AD外设高速采集互感器的数据,将数据流以预设时间间隔录入监测数据库,若数据流触发监测阈值,则表示当前数据流与监测数据库中的异常用电数据匹配度高,断开连接。
本发明通过构建模拟场景进行监测数据库的设置,通过互感器采集线路上的电压、电流数据,通过比较模型下的监测阈值与实测值之间的关系,可准确识别电瓶车的接入,解决了电瓶车在室内、楼梯过道等场景进行违规充电的检测,降低消防安全风险。
附图说明
图1为本发明的方法流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细描述,但本发明的保护范围并不限于此。
本发明涉及一种电瓶车违规充电的检测方法,所述方法包括以下步骤。
步骤1:构建电瓶车违规充电的一个或多个模拟场景;
所述步骤1中,模拟场景包括室内、楼梯过道及接拉电线的场景,在模拟场景下配置电瓶车充电器,采集模拟场景下电瓶车违规充电引发的火灾现场保留的前若干小时的温度数据。
本发明中,搭建模拟场景,包括但不限于室内、楼梯过道及接拉电线的场景,电路的情况是可以基本进行模拟的,还需要模拟的是室内的环境,包括大量接入的用电器、室内空间等。
本发明中,对于电瓶车着火来说,除了电流数据外,引发火灾前若干小时的温度数据也有一定的说服力,如电线不正常升温而导致的火灾。
步骤2:将互感器接入模拟场景对应的线路中;
所述步骤2中,以模拟场景下的电源对电瓶车充电器进行充电,将互感器接入模拟场景对应的线路,将温度数据与用电数据进行匹配。
不同模拟场景下,电瓶车充电器的型号与规格一致。
本发明中,最终获得的应当是不同模拟场景下、不同电瓶车充电器对应的数据。
本发明中,温度数据与用电数据的匹配主要基于电流的升降与温度的升降来执行。
步骤3:通过单片机AD外设高速采集互感器的数据,得到样本数据;
所述步骤3中,样本数据为20毫秒内128个点的电压电流周波数据。
本发明中,单片机AD外设可以设置为ADC0804单片集成A/D转换器,或基于本领域技术人员的需求自行设置。
步骤4:对样本数据进行数据分析,获得在一个或多个模拟场景下的功率数据,并基于功率数据得到异常用电数据;
所述步骤4中,对任一组样本数据进行有效值计算,获得在一个或多个模拟场景下的功率数据;比较当前时刻与上一时刻的线路功率变化率,若线路功率变化率大于阈值,则计算当前时刻对应的差分电压、差分电流、差分功率、功率因数、三次谐波、五次谐波和七次谐波的数据。
本发明中,以差分电压、差分电流、差分功率、功率因数、三次谐波、五次谐波和七次谐波对当前的异常用电环境进行标识。
步骤5:基于当前异常用电数据建立监测数据库,为监测数据库设置监测阈值;
所述步骤5中,构建监测数据库,基于获得的异常用电数据得到安全范围,获得安全范围对应的特征向量。
本发明中,以异常用电数据建立监测数据库,基于异常用电数据对应的向量,可以获得安全范围,以安全范围所处的范围为监测阈值区域。
步骤6:对现实场景接入互感器,通过单片机AD外设高速采集互感器的数据,将数据流以预设时间间隔录入监测数据库;
所述步骤6中,以预设时间间隔将数据流录入监测数据库,所述数据流包括任一时刻对应的差分电压、差分电流、差分功率、功率因数、三次谐波、五次谐波和七次谐波的数据。
步骤7:若数据流触发监测阈值,则表示当前数据流与监测数据库中的异常用电数据匹配度高,断开连接。
所述步骤7中,计算步骤6的数据流的特征向量与安全范围对应的特征向量间的位置关系;
若数据流的特征向量处于安全范围外,则断开连接并告警;
若数据流的特征向量先处于安全范围外、后进入安全范围内,则告警并通知人工查看;
若数据流的特征向量处于安全范围内,则进行监控,在其触及安全范围的边缘时,自动断开连接。
本发明中,数据流的特征向量处于安全范围外,则说明存在违规电瓶车充电行为或疑似行为,立刻断开电源;数据流的特征向量先处于安全范围外、后进入安全范围内,则表示充电时间足够或存在其他情况,应当立刻告警并通知人工查看,不选择直接断电是为了保证不出现不必要的电流波动;数据流的特征向量处于安全范围内,则应当进行监控,并在到达阈值的极值前断开。
本发明中,若数据流正常,则持续采集互感器的数据并监测。
对违规充电的数据流信息进行学习,若存在监测数据库的监测阈值外的异常用电数据,则将其补充至监测数据库并更新监测阈值。
Claims (10)
1.一种电瓶车违规充电的检测方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤:
步骤1:构建电瓶车违规充电的一个或多个模拟场景;
步骤2:将互感器接入模拟场景对应的线路中;
步骤3:通过单片机AD外设高速采集互感器的数据,得到样本数据;
步骤4:对样本数据进行数据分析,获得在一个或多个模拟场景下的功率数据,并基于功率数据得到异常用电数据;
步骤5:基于当前异常用电数据建立监测数据库,为监测数据库设置监测阈值;
步骤6:对现实场景接入互感器,通过单片机AD外设高速采集互感器的数据,将数据流以预设时间间隔录入监测数据库;
步骤7:若数据流触发监测阈值,则表示当前数据流与监测数据库中的异常用电数据匹配度高,断开连接。
2.根据权利要求1所述的一种电瓶车违规充电的检测方法,其特征在于:所述步骤1中,模拟场景包括室内、楼梯过道及接拉电线的场景,在模拟场景下配置电瓶车充电器,采集模拟场景下电瓶车违规充电引发的火灾现场保留的前若干小时的温度数据。
3.根据权利要求2所述的一种电瓶车违规充电的检测方法,其特征在于:所述步骤2中,以模拟场景下的电源对电瓶车充电器进行充电,将互感器接入模拟场景对应的线路,将温度数据与用电数据进行匹配。
4.根据权利要求3所述的一种电瓶车违规充电的检测方法,其特征在于:不同模拟场景下,电瓶车充电器的型号与规格一致。
5.根据权利要求1所述的一种电瓶车违规充电的检测方法,其特征在于:所述步骤3中,样本数据为20毫秒内128个点的电压电流周波数据。
6.根据权利要求5所述的一种电瓶车违规充电的检测方法,其特征在于:所述步骤4中,对任一组样本数据进行有效值计算,获得在一个或多个模拟场景下的功率数据;比较当前时刻与上一时刻的线路功率变化率,若线路功率变化率大于阈值,则计算当前时刻对应的差分电压、差分电流、差分功率、功率因数、三次谐波、五次谐波和七次谐波的数据。
7.根据权利要求1所述的一种电瓶车违规充电的检测方法,其特征在于:所述步骤5中,构建监测数据库,基于获得的异常用电数据得到安全范围,获得安全范围对应的特征向量。
8.根据权利要求1所述的一种电瓶车违规充电的检测方法,其特征在于:所述步骤6中,以预设时间间隔将数据流录入监测数据库,所述数据流包括任一时刻对应的差分电压、差分电流、差分功率、功率因数、三次谐波、五次谐波和七次谐波的数据。
9.根据权利要求7所述的一种电瓶车违规充电的检测方法,其特征在于:所述步骤7中,计算步骤6的数据流的特征向量与安全范围对应的特征向量间的位置关系;
若数据流的特征向量处于安全范围外,则断开连接并告警;
若数据流的特征向量先处于安全范围外、后进入安全范围内,则告警并通知人工查看;
若数据流的特征向量处于安全范围内,则进行监控,在其触及安全范围的边缘时,自动断开连接。
10.根据权利要求1所述的一种电瓶车违规充电的检测方法,其特征在于:对违规充电的数据流信息进行学习,若存在监测数据库的监测阈值外的异常用电数据,则将其补充至监测数据库并更新监测阈值。
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