CN212181599U - 一种电气线路火灾预警终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电气线路火灾预警终端，属于电力系统技术领域，包括串联在输电线路上的信号采集模块，用于采集电流信号；与所述信号采集模块连接的故障电弧识别模块，用于通过电流信号识别电弧并判断电弧故障；故障定位模块，用于对出现故障电弧的位置进行定位；异常报警模块，用于出现故障电弧时报警；通讯模块，用于将检测数据和报警数据发送给后台。通过实时采集输电线路上的电流信号，并检测是否存在故障电弧，通过故障电弧进行异常报警和定位，从而有效地避免输电线路发生火灾，从而对火灾进行预警。

Description

一种电气线路火灾预警终端

技术领域

本实用新型属于电力系统技术领域，特别涉及一种电气线路火灾预警终端。

背景技术

从上个世纪九十年代以来，电气技术飞速发展，使建筑物内的电气线路铺设变得越来越复杂，这为人们对低压配电系统的维护、检测带来很大的挑战，也导致电气火灾成逐年上升趋势，且许多大型的火灾中多半是由于电气火灾造成的。由于电气火灾具备隐性的这一特点，所以采用常规的方式对其进行检查很难发现其中存在的潜在危害和隐患，为此需要专业的设备对其进行监测，及时发现问题并解决。

现有的技术是把监测装置安装在配电柜中，主要监测配电系统的剩余电流、和导线接头温度。现有的方案显然无法解决当前电气火灾存在的实际问题，因为发生火灾的具体地点大都在线路的末端或者是电器设备，而不是发生在配电柜中。也就是存在监测点与着火点不一致的问题。对于导线接头温度的测量，测量点在配电柜的导线接头。而实际发生火灾的位置都是在用电设备的接头，或者电气设备装置中自身的接头。这些连接处的温度变化由于远离配电箱，所以在配电箱的温度传感器是无法感知线路末端的温度。对于安装在配电箱中的温度传感器而言，在某种特殊的情况下温度会升高，这种升高主要是由于线路过负荷引起的。长期的过负荷运行是造成火灾的隐患之一，而线路过负荷是用户单位和供电公司必须解决的问题。所以对于温度的测量本质无法预警火灾。对于剩余电流的测量，如果线路或电气设备绝缘损坏，对地漏电的情况下是可行的。但对于大部分是由于导线连接处松动导致的火灾而言，测量剩余电流是无效的，因为连接处松动是不会导致系统剩余电流发生变化。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述电气火灾预警无法真正预警的问题提出一种电气线路火灾预警终端，具有检测电弧故障，预警火灾更加的准确，且对故障进行定位可以及时了解故障位置，避免火灾发生的优点。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的，一种电气线路火灾预警终端，包括：

串联在输电线路上的信号采集模块，用于采集电流信号；

与所述信号采集模块连接的故障电弧识别模块，用于通过电流信号识别电弧并判断电弧故障；

故障定位模块，用于对出现故障电弧的位置进行定位；

异常报警模块，用于出现故障电弧时报警；

通讯模块，用于将检测数据和报警数据发送给后台。

优选的，所述信号采集模块为电磁传感器。

优选的，所述信号采集模块与故障电弧识别模块之间还连接有数据处理模块，包括滤波器和A/D转换器。

优选的，所述故障电弧识别模块包括电弧识别处理器、电弧特征库和电弧判断处理器，电弧识别处理器通过对信号进行特征分析得到电弧参数，并与电弧特征库对比识别电弧类型，电弧判断处理器通过采集到的当前信号的输出值与电弧特征库中该电弧类型的阈值对比，超过阈值输出故障电弧信号。

优选的，所述故障定位模块包括脉冲发生器、行波传感器和行波测距模块，通过脉冲发生器向故障线路发出高压脉冲信号，行波传感器采集到模拟行波电压信号，然后传输给行波测距模块定位故障点位置。

优选的，所述终端中还包括数据存储模块，用于存储检测数据和报警数据。

优选的，所述通讯模块为4G网络模块。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

通过实时采集输电线路上的电流信号，并检测是否存在故障电弧，通过故障电弧进行异常报警和定位，从而有效地避免输电线路发生火灾，从而对火灾进行预警。

附图说明

图1为本实用新型的预警终端内部模块连接结构示意图。

图2为本实用新型的故障电弧识别模块示意图。

图3为本实用新型的故障定位模块示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，一种电气线路火灾预警终端，包括：串联在输电线路上的信号采集模块，用于采集电流信号；与所述信号采集模块连接的故障电弧识别模块，用于通过电流信号识别电弧并判断电弧故障；故障定位模块，用于对出现故障电弧的位置进行定位；异常报警模块，用于出现故障电弧时报警；通讯模块，用于将检测数据和报警数据发送给后台。通过采集整条输电线路的电流信号进行电弧故障判断，若出现故障电弧，则通过故障定位模块对故障电弧位置进行定位，异常报警模块进行报警，后台接收该终端通过通讯模块发送的故障定位信息和报警信息，即使派遣工作人员对故障区段进行处理，避免故障电弧引起火灾。

所述信号采集模块为电磁传感器，电磁传感器把220V强电和大电流、剩余电流转换为弱信号，所述信号采集模块与故障电弧识别模块之间还连接有数据处理模块，包括滤波器和A/D转换器，信号采集模块采集的弱信号电路中不仅含有电源通过负载产生的信号,还混有由于其他原因产生的噪声信号,这种噪声信号会干扰故障特征量的提取,在提取特征量之前要对弱信号进行降噪处理，滤波器的功能就是滤掉干扰信号，A/D转换器的功能是把有用的模拟信号调理到数字信号。

如图2所示，所述故障电弧识别模块包括电弧识别处理器、电弧特征库和电弧判断处理器，电弧识别处理器通过对信号进行特征分析得到电弧参数，并与电弧特征库对比识别电弧类型，电弧判断处理器通过采集到的当前信号的输出值与电弧特征库中该电弧类型的阈值对比，超过阈值输出故障电弧信号。

如图3所示，所述故障定位模块包括脉冲发生器、行波传感器和行波测距模块，通过脉冲发生器向故障线路发出高压脉冲信号，行波传感器采集到模拟行波电压信号，然后传输给行波测距模块定位故障点位置。

所述终端中还包括数据存储模块，用于存储检测数据和报警数据，所述通讯模块为4G网络模块。

上述的故障电弧识别和判断原理属于现有的电弧故障判断技术，行波测距技术也属于电路中常用的故障定位技术手段。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种电气线路火灾预警终端，其特征在于，包括：

串联在输电线路上的信号采集模块，用于采集电流信号；

与所述信号采集模块连接的故障电弧识别模块，用于通过电流信号识别电弧并判断电弧故障；

故障定位模块，用于对出现故障电弧的位置进行定位；

异常报警模块，用于出现故障电弧时报警；

通讯模块，用于将检测数据和报警数据发送给后台。

2.根据权利要求1所述的一种电气线路火灾预警终端，其特征在于，所述信号采集模块为电磁传感器。

3.根据权利要求1所述的一种电气线路火灾预警终端，其特征在于，所述信号采集模块与故障电弧识别模块之间还连接有数据处理模块，包括滤波器和A/D转换器。

4.根据权利要求1所述的一种电气线路火灾预警终端，其特征在于，所述故障电弧识别模块包括电弧识别处理器、电弧特征库和电弧判断处理器，电弧识别处理器通过对信号进行特征分析得到电弧参数，并与电弧特征库对比识别电弧类型，电弧判断处理器通过采集到的当前信号的输出值与电弧特征库中该电弧类型的阈值对比，超过阈值输出故障电弧信号。

5.根据权利要求1所述的一种电气线路火灾预警终端，其特征在于，所述故障定位模块包括脉冲发生器、行波传感器和行波测距模块，通过脉冲发生器向故障线路发出高压脉冲信号，行波传感器采集到模拟行波电压信号，然后传输给行波测距模块定位故障点位置。

6.根据权利要求1所述的一种电气线路火灾预警终端，其特征在于，所述终端中还包括数据存储模块，用于存储检测数据和报警数据。

7.根据权利要求1所述的一种电气线路火灾预警终端，其特征在于，所述通讯模块为4G网络模块。

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