WO2009012952A2 - System and method for predictive monitoring and for protection of electrical devices - Google Patents

System and method for predictive monitoring and for protection of electrical devices Download PDF

Info

Publication number
WO2009012952A2
WO2009012952A2 PCT/EP2008/005940 EP2008005940W WO2009012952A2 WO 2009012952 A2 WO2009012952 A2 WO 2009012952A2 EP 2008005940 W EP2008005940 W EP 2008005940W WO 2009012952 A2 WO2009012952 A2 WO 2009012952A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sensor
data processing
processing device
information
electrical
Prior art date
Application number
PCT/EP2008/005940
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
WO2009012952A3 (en
Inventor
Peter Krippner
Manfred Wetzko
Rolf DISSELNKÖTTER
Armin Gasch
Christian Schroll
Paul Szasz
Ralf Graf
Steffen Keller
Original Assignee
Abb Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Abb Ag filed Critical Abb Ag
Publication of WO2009012952A2 publication Critical patent/WO2009012952A2/en
Publication of WO2009012952A3 publication Critical patent/WO2009012952A3/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B13/00—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle
    • H02B13/02—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle with metal casing
    • H02B13/025—Safety arrangements, e.g. in case of excessive pressure or fire due to electrical defect
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H1/00—Details of emergency protective circuit arrangements
    • H02H1/0007—Details of emergency protective circuit arrangements concerning the detecting means
    • H02H1/0015—Using arc detectors
    • H02H1/0023—Using arc detectors sensing non electrical parameters, e.g. by optical, pneumatic, thermal or sonic sensors

Definitions

  • the invention relates to a system and a method for predictive monitoring and / or protection of electrical and / or electrical equipment, information of at least one arranged in the respective device sensor detected and processed in view of particular on an early detection of arcing and / or early fire detection anticipatory.
  • temperature sensors and sensors for power and / or voltage monitoring are used, which may give indications of a possible overheating of the respective switchgear, but only limited information on long-term impact and / or causes of overheating, since in particular a distinction between large-scale, but low temperature rise and local, but strong overheating is not possible.
  • the current / voltage determination appears metrologically very demanding, since relatively small deviations of the electrical resistance from the normal state must be measured, which are due to many different causes, especially prevailing environmental conditions within and / or outside the switchgear, such as temperature and humidity can.
  • a pure measurement of the temperature in the interior of the respective switchgear can give virtually no statement and / or differentiation possibilities as to whether it is, for example, a normal temperature increase due to changed operating parameters or a potential fault or fault.
  • a predictive monitoring or early detection of impending arc fault and / or fires in a switchgear, in particular a low-voltage switchgear, is conventionally not possible.
  • the system according to the invention for the purpose of anticipatory monitoring and protection of electrical and / or electrical equipment, in particular a low-voltage switchgear and / or its installations, comprises at least one higher-level data processing unit with evaluation unit which, in cooperation with at least one interface, provides information of at least one measuring module arranged in the respective device recorded with gas sensor and / or targeted with regard to accident early detection, in particular to an early detection of arcing and / or early fire detection, processed in a forward-looking manner.
  • the respective measuring module comprises at least one preprocessing device for signal preprocessing, in particular a microprocessor and / or a filter and / or an amplifier which, in cooperation with the respective sensor, performs a conditioning of the respective sensor signal or the corresponding sensor data and / or the resulting sensor information provides the data processing device with evaluation available and / or transmitted to this.
  • a preprocessing device for signal preprocessing in particular a microprocessor and / or a filter and / or an amplifier which, in cooperation with the respective sensor, performs a conditioning of the respective sensor signal or the corresponding sensor data and / or the resulting sensor information provides the data processing device with evaluation available and / or transmitted to this.
  • the processing may include filtering and / or amplification and / or reduction of the further processing sensor signals and / or sensor data.
  • the signal or data reduction can also take place in such a way that signal values and / or data located within a predetermined value range are masked out and only data or signal values outside the predetermined value range are provided.
  • a selection or reduction can also be made to the effect that those Signal values are passed, which differ by a predeterminable delta, in particular by a fixed value or a percentage, from the previous signal value. It is also conceivable that those signal ranges are passed on or provided which have a predeterminable slope, that is, where the derivative of the sensor signal has a predeterminable value and / or lies in a predeterminable range of values.
  • Gas sensors have in recent years in various areas, especially in the field of building technology, especially for indoor air monitoring in buildings, in the fire and / or fire news, more and more moved into and spread.
  • metal oxide sensors mainly metal oxide sensors, electrochemical sensors or sensors that determine the concentration of gases with more or less selectivity based on the infrared absorption used.
  • metal oxide sensors appear to be suitable in order to detect typical decomposition products which are released in the event of overheating of plastics, but also of oil- or dust-covered, overheated metal parts.
  • plastics As they are used as structural material of electrotechnical components, takes place depending on the temperature, a decomposition process in which even at temperatures below 300 0 C additives, such as plasticizers are released. As the temperature continues to rise, further degradation of the plastic occurs, through which decomposition products, such as CO, CO 2 , are detectable. In this way, it is possible even before reaching the flame temperature to detect a resulting error or an impending disturbance.
  • Metal oxide sensors provide a resistance signal in the simplest wiring case, depending on the presence of reducing components in their environment. This allows a purely integral measurement of all degradation products of plastics, without being able to distinguish more precisely.
  • arrays As fields and / or field arrangements of such sensors, each with different sensitivities use, so-called artificial noses.
  • individual metal oxide sensors can also be operated in a pulsed manner, wherein characteristic parameters can then be extracted from the temporal course of the resistance change, forming a fingerprint of the detected degradation products and thus an identification basis.
  • Defining thresholds for either the resistance of a single sensor or of areas in a multi-dimensional parameter space is then attributable to individual types of errors and can be used to trigger corresponding alarms and determination of the response / sensitivity.
  • the measuring modules which only evaluate gas emissions by means of a gas sensor
  • at least one further sensor in particular at least one temperature and / or infrared and / or dust and / or moisture sensor and / or StronW voltage sensor, and
  • the respective temperature and / or humidity and / or current / voltage values or their change and / or their course to capture, with at least one additional parameter or at least one additional information, the selectivity or resolution of the corresponding measurement method and thus the predictive quality improve.
  • the aforesaid measurement modules with gas sensors thus appear to be capable of predicting faults in electrical installations, in particular low-voltage switchgear, by measuring characteristic gas emissions and / or the temperature and / or current / voltage values and / or humidity values and / or Record resistance values and transmit for further processing to the at least one data processing device with evaluation unit.
  • the acquired information, in particular sensor signals are analyzed and processed and evaluated by using and / or incorporating predetermined threshold values and / or threshold values of the derivatives of the sensor signals.
  • a plurality of such measuring modules in particular spatially resolved, can be used, so that a particularly forward-looking statement also about the respective location of an error and / or a conspicuousness - in particular with respect to gas emission and / or temperature change and / or electricity / Voltage and / or resistance value - for example, in one or more slots in a low-voltage switchgear can be taken or the place can be determined sufficiently accurately.
  • both the respective measurement modules and insertable in a switchgear inserts, in particular inserts with at least one measuring module, are usually not designed gas-tight and a gas emission and a reported error and / or conspicuous
  • a network of at least two such measuring modules providable, the at least two measuring modules with each other and / or with the parent Data processing device communicate, whereby the rate of supposedly incorrectly reported errors and / or abnormalities can be reduced by the timings of the reported by the individual measurement modules parameters and / or information accordingly be evaluated, for example, in terms of temporal correlation and / or coincidence.
  • At least one measuring module in the outer space or outer area of the electrical installation, in particular of the respective control cabinet, in order to obtain background signals, such as changes in the ambient temperature and / or the respective gas concentration, in the evaluation of sensor information generated by the individual measurement modules of the respective system and / or their installations are provided and / or transmitted, in particular as reference values to process.
  • the communication between the measuring modules as well as the higher-level data processing device can be wirelessly, for example by GPRS, WLAN and / or Bluetooth, or wired, for example by USB, RS-232, Firewire, SCSI, Ethernet, PCI and / or a common fieldbus, such as CAN (Controller Area Network) bus, CANopen bus, Fieldbus Foundation, TTP (time-triggered protocol), Profibus, Modbus or the like, or a combination thereof.
  • CAN Controller Area Network
  • CANopen bus Fieldbus Foundation
  • TTP time-triggered protocol
  • Profibus Modbus
  • Modbus Modbus
  • the object is also achieved by a method for predictive monitoring and protection of electrical and / or electrical equipment, in particular a low-voltage switchgear and / or their installations, at least one of the respective electrical and / or by means of at least one higher-level data processing device with evaluation detected electrotechnical device associated measuring module with gas sensor and / or targeted in terms of accident early detection, in particular on an early detection of arcing and / or early fire detection, are processed in a forward-looking.
  • the method is executable by means of one of the aforementioned systems.
  • the method it is advantageously possible to provide information by means of one or more signal transmitters which directly informs about the respective state of the electrical and / or electrical device to be monitored and / or the at least one higher-level data processing device and / or the at least one measuring module and / or at least one inserted sensor becomes.
  • Both optical and / or acoustic signal transmitters can be used, which can be arranged in particular on or in the respective measuring module and / or the slot accommodating the data processing device.
  • corresponding warning messages can also be generated and / or forwarded in a forward-looking manner, which are output in particular via at least one output unit, such as a printer and / or a monitor.
  • respective status information and / or sensor information is transmitted cyclically and / or event-oriented to a predeterminable addressee circuit for information and / or documentation.
  • a corresponding message is automatically generated on the basis of the respective warning message and transmitted to a pre-definable address list or list of addressees.
  • the transmission of corresponding information and / or messages can advantageously be carried out by means of UMTS, SMS, GPRS and / or eMail.
  • a storage of information of any kind, for example, in a corresponding, in particular historical database and / or a data memory is advantageously providable.
  • FIG. 1 shows an exemplary configured system for carrying out a method for the preventive monitoring and protection of electrical equipment, in particular in a low-voltage switchgear
  • FIG. 2 exemplarily designed measuring module with gas sensor for a systemic use according to FIG. 1
  • Fig. 1 an exemplary trained system for carrying out a method for predictive monitoring and protection of electrical and / or electrical equipment is shown, which is integrated into a modular low-voltage switchgear (MNS) 1 with implemented in particular insertion technology internals.
  • the aforementioned system comprises at least one higher-level data processing device with evaluation unit 2, which in cooperation with at least one interface 4 information 6 at least one arranged in the respective device measuring module 7 with gas sensor 8, 10, in the example shown here a total of 13 modules detected and targeted in terms to a fault early detection, in particular of an arc and / or fire, processed in a forward-looking manner.
  • the aforementioned system is distributed by way of example to four areas B1, B2, B3, B4 of the underlying switchgear, which may be, for example, a control cabinet, various control cabinet areas and / or installations of the respective switchgear.
  • the relevant switchgear comprises a switchgear cabinet, which has a push-in element in a first area B1, which receives the higher-level data processing device 2 and at least one measuring module 7 with gas sensor 8.
  • control cabinet shows a second area B2 with nine measuring modules 7 with gas sensor 8, which can be provided in particular for accommodating nine compact inserts, for example for motor starters, so that, in particular, each measuring unit can be assigned a measuring module 7 in a spatially resolved manner.
  • at least one measuring module 7 is also integrable into a slot, in which case a corresponding interface, in particular also at the respective slot, is to be provided, via which particular sensor information 6, which may possibly also include sensor status information, is sent to the superordinate Data processing device 2 can be transmitted for further processing and / or forwarding.
  • control cabinet has a third area B3 with a circuit breaker formed in plug-in technology, which insert is also monitored with a system-specific measuring module 7 with gas sensor 8, wherein the module 7 can be arranged outside or inside the respective slot.
  • An arrangement within the respective slot is to be preferred, since thereby the response times can be shortened and the measurement quality can be improved.
  • a power distribution realized in plug-in technology is provided, which is arranged in a further area B4 and is monitored with a measuring module 7 with gas sensor 8.
  • an outer space measuring module 10 is provided for reference gas and / or temperature measurement.
  • a single measuring module 7 or a plurality of measuring modules 7 are arranged.
  • each individual measuring module 7 provided in the interior of the control cabinet serves to precisely allocate faults, in particular also to the push-in elements present there.
  • the sensor information 6 of the various measuring modules 7 are processed centrally by a superordinate data processing device with evaluation unit 2. It is also conceivable decentralized processing, each measuring module 7 by communication with the respective other modules 7 whose parameters or sensor information 6 in the evaluation into consideration and decides independently whether and if so which error is present and / or what incident entail this could or indicate what incident this could.
  • the system for predictive monitoring and protection of electrical and / or electrical equipment in particular the at least one data processing device with evaluation 2, at least one interface 9, wired and / or wireless, for data or Infocmations instrument and / or communication with a higher level system 11, process control system and / or MES (Manufacturing Execution System), for example a bus system of the type GPRS, WLAN, Bluetooth, USB, RS-232, Firewire, SCSI, Ethernet, PCI, Controller Area Network (CAN), Fieldbus Foundation, TTP (time-triggered protocol), Profibus, Modbus or the like or a combination thereof.
  • GPRS General Packet Transfer Protocol
  • WLAN Wireless Local Area Network
  • Bluetooth Wireless Fidelity
  • USB Wireless Fidelity
  • RS-232 Firewire
  • SCSI Serial Bus Component Interconnect
  • Ethernet for example a bus system of the type GPRS, WLAN, Bluetooth, USB, RS-232, Firewire, SCSI, Ethernet, PCI, Controller Area Network (CAN), Fieldbus Foundation, TTP (time-triggered protocol
  • one or more signal transmitters 18 can be provided, which are directly above the respective state of the electrical and / or electrical device 1 to be monitored, the at least one higher-level data processing device 2 and / or one or more measuring modules 7, 10 and / or sensors 8, 14 to inform.
  • This may advantageously be optical and / or acoustic signal transmitters, which are arranged, for example, on or in the respective measuring module 7 and / or the insert accommodating the data processing device 2.
  • These can be designed, for example, as LED displays and / or LCD displays.
  • the at least one parent can be provided, which are directly above the respective state of the electrical and / or electrical device 1 to be monitored, the at least one higher-level data processing device 2 and / or one or more measuring modules 7, 10 and / or sensors 8, 14 to inform.
  • This may advantageously be optical and / or acoustic signal transmitters, which are arranged, for example, on or in the respective measuring module 7 and / or the insert accommodating the data processing device 2.
  • These can be designed, for
  • Data processing device 2 means for proactively generating and / or forwarding corresponding warning messages as well. These can be output, for example, via at least one output unit, such as a printer and / or a monitor.
  • advantageous means are providable, which, for example, in cooperation with a corresponding eMail service, automatically generate a corresponding message based on the respective warning message and transmit it to a pre-definable address list or addressee list.
  • the transmission takes place, for example, by means of UMTS, SMS, GPRS and / or e-mail using a further, suitable and configured interface.
  • the respective status information and / or sensor information 6 can be sent to a predeterminable addressee circuit for information and / or documentation.
  • a corresponding measuring module 7 with gas sensor 8 comprises at least one preprocessing device 12 for signal preprocessing, which in particular has a microprocessor and / or a filter and / or an amplifier, and which in cooperation with the respective sensor 8, 14 in addition to the gas sensor 8 further sensors, such as temperature sensor 14 and / or sensors for determining the humidity and / or for the determination of condensation and / or dusts, are providable, performs a processing of its sensor signal or the corresponding sensor data and / or the resulting sensor information of Data processing device with evaluation unit 2 provides and / or transmitted to this.
  • the measuring module comprises, in addition to the actual gas sensor 8, an additional temperature sensor 14 for increasing the error separation accuracy and predictive quality.
  • the methods used in the parameter or information evaluation are which may include, for example, subtraction, thresholds, correlation methods, fuzzy logic, and neural networks.
  • the respective measuring module 7 with gas sensor 8 and preprocessing 12 as a printed circuit board with recordings and corresponding connection options for one or more microprocessor and / or Wandlerbausteine 13a and / or sensors 8,14, and with at least one interface 13b for data exchange and / or Communication with the higher-level data processing device 2 and be designed for power supply and / or in addition still appropriate acoustic and / or optical, for example in the form of particular colored LED 's , have signal generator 18, which on the status of the respective measuring module 7 and / or the used sensors 8,14 inform, and give, for example, in case of abnormalities corresponding acoustic and / or optical signals or cues, for example by color change and / or flashing at least one LED.
  • each measuring module 7 could be assigned a different acoustic signal, for reasons of unambiguous identification.

Abstract

The invention relates to a system and method for predictive monitoring and for protection of electrical and/or electrical-engineering devices (1), in particular of a low-voltage switchgear assembly and/or its fittings, wherein at least one data processing device having an evaluation unit (2) is provided, which, in conjunction with at least one interface (4), detects information (6) of at least one measurement module (7), which is associated in the respective device and has a gas sensor (8), and carries out predictive processing objectively, with respect to early fault identification, in particular early arc identification and/or early fire identification.

Description

System und Verfahren zur vorausschauenden Überwachung und zum Schutz elektrischer Einrichtungen System and method for predictive monitoring and protection of electrical equipment
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft ein System sowie ein Verfahren zur vorausschauenden Überwachung und/oder zum Schutz elektrischer und/oder elektrotechnischer Einrichtungen, wobei Informationen wenigstens eines in der jeweiligen Einrichtung angeordneten Sensors erfasst und im Hinblick insbesondere auf eine Lichtbogenfrüherkennung und/oder Brandfrüherkennung vorausschauend verarbeitet werden.The invention relates to a system and a method for predictive monitoring and / or protection of electrical and / or electrical equipment, information of at least one arranged in the respective device sensor detected and processed in view of particular on an early detection of arcing and / or early fire detection anticipatory.
Herkömmlich werden zur Überwachung elektrischer und/oder elektrotechnischer Anlagen, insbesondere von Schaltschränken, vorwiegend Temperatursensoren sowie Sensoren zur Strom- und/oder Spannungsüberwachung eingesetzt, welche zwar Hinweise auf eine mögliche Überhitzung der jeweiligen Schaltanlage geben können, aber nur eine begrenzte Aussagekraft über längerfristige Auswirkung und/oder Ursachen der Überhitzung zu liefern vermögen, da insbesondere auch eine Unterscheidung zwischen großräumigem, aber geringem Temperaturanstieg und lokaler, aber starker Überhitzung nicht möglich ist. Darüber hinaus erscheint die Strom- /Spannungsbestimmung messtechnisch sehr anspruchsvoll, da relativ geringe Abweichungen des elektrischen Widerstands vom Normalzustand gemessen werden müssen, welche auf vielerlei unterschiedliche Ursachen, insbesondere auch vorherrschende Umgebungsbedingungen innerhalb und/oder außerhalb der Schaltanlage, wie beispielsweise Temperatur und Luftfeuchtigkeit, zurückgehen kann. Auch vermag eine reine Messung der Temperatur im Innern der jeweiligen Schaltanlage nahezu keine Aussage- und/oder Unterscheidungsmöglichkeiten darüber zu geben, ob es sich um beispielsweise eine normale Temperaturerhöhung durch geänderte Betriebsparameter oder um einen potentiellen Stör- beziehungsweise Fehlerfall handelt.Conventionally, for monitoring electrical and / or electrical equipment, especially of cabinets, mainly temperature sensors and sensors for power and / or voltage monitoring are used, which may give indications of a possible overheating of the respective switchgear, but only limited information on long-term impact and / or causes of overheating, since in particular a distinction between large-scale, but low temperature rise and local, but strong overheating is not possible. In addition, the current / voltage determination appears metrologically very demanding, since relatively small deviations of the electrical resistance from the normal state must be measured, which are due to many different causes, especially prevailing environmental conditions within and / or outside the switchgear, such as temperature and humidity can. Also, a pure measurement of the temperature in the interior of the respective switchgear can give virtually no statement and / or differentiation possibilities as to whether it is, for example, a normal temperature increase due to changed operating parameters or a potential fault or fault.
Eine vorausschauende Überwachung beziehungsweise frühzeitige Erkennung sich anbahnender Störlichtbogen und/oder Brände in einer Schaltanlage, insbesondere einer Niederspannungsschaltanlage, ist herkömmlich bislang nicht möglich.A predictive monitoring or early detection of impending arc fault and / or fires in a switchgear, in particular a low-voltage switchgear, is conventionally not possible.
Eine optische Überwachung sich anbahnender Störlichtbogen hat aufgrund der sehr geringen Vorwarnzeiten - optisch in der Regel erst bei Entstehung zu erfassen - im Hinblick auf eine vorausschauende Überwachung und/oder frühzeitige Erkennung ebenfalls nur geringe Aussichten auf Erfolg. Auch ein Schutz beziehungsweise entsprechende Maßnahmen zum Schutz der jeweiligen Anlage könnten demzufolge nicht mehr rechtzeitig eingeleitet werden, da der eigentliche Störfall „Lichtbogen" und damit eine nachhaltige Schädigung der jeweiligen Anlage nicht mehr abwendbar wäre.Due to the very short pre-warning times-optically, as a rule, it is only when they occur-an optical monitoring of the oncoming arc fault also has little chance of success with regard to a forward-looking monitoring and / or early detection. Even a protection or appropriate measures to protect the respective system could therefore not be initiated in time, because the actual incident "arc" and thus a lasting damage to the respective system would no longer be averted.
Eine vorausschauende Überwachung einer Schaltanlage sowie deren Einbauten, insbesondere im Hinblick auf die Früherkennung beziehungsweise vorausschauende Erkennung von Störlichtbögen ist damit nachteilig nicht ermöglicht.A forward-looking monitoring of a switchgear and its installations, in particular with regard to the early detection or anticipatory detection of arcs is thus disadvantageously not possible.
Daraus ergibt sich für die Erfindung die Aufgabe, eine Möglichkeit für eine frühzeitige und/oder vorausschauende Erkennung von Störfällen, insbesondere von Störlichtbögen und/oder Bränden, in einer Schaltanlage anzugeben, welche ein rechtzeitiges Einleiten entsprechender Maßnahmen erlaubt, um die jeweilige Anlage, insbesondere die Niederspannungsschaltanlage, vor größerem Schaden zu bewahren. Diese Aufgabe wird durch ein System zur vorausschauenden Überwachung und zum Schutz elektrischer und/oder elektrotechnischer Einrichtungen, insbesondere einer Niederspannungsschaltanlage, mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Systems sowie ein entsprechendes Verfahren zur vorausschauenden Überwachung und zum Schutz elektrischer und/oder elektrotechnischer Einrichtungen sind in weiteren Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben.It follows for the invention the task of specifying a possibility for early and / or anticipatory detection of incidents, in particular arcing faults and / or fires in a substation, which allows timely initiation of appropriate measures to the respective system, in particular the Low-voltage switchgear to protect against major damage. This object is achieved by a system for predictive monitoring and protection of electrical and / or electrical equipment, in particular a low-voltage switchgear, with the features of claim 1. Advantageous embodiments and further developments of the system and a corresponding method for predictive monitoring and protection of electrical and / or electrical equipment are specified in further claims and the following description.
Das erfindungsgemäße System zur vorausschauend Überwachung und zum Schutz elektrischer und/oder elektrotechnischer Einrichtungen, insbesondere einer Niederspannungsschaltanlage und/oder deren Einbauten, umfasst dabei wenigstens eine übergeordnete Datenverarbeitungseinrichtung mit Auswerteeinheit, welche im Zusammenwirken mit wenigstens einer Schnittstelle Informationen wenigstens eines in der jeweiligen Einrichtung angeordneten Messmoduls mit Gassensor erfasst und/oder zielgerichtet im Hinblick auf eine Störfallfrüherkennung, insbesondere auf eine Lichtbogenfrüherkennung und/oder Brandfrüherkennung, vorausschauend verarbeitet.The system according to the invention for the purpose of anticipatory monitoring and protection of electrical and / or electrical equipment, in particular a low-voltage switchgear and / or its installations, comprises at least one higher-level data processing unit with evaluation unit which, in cooperation with at least one interface, provides information of at least one measuring module arranged in the respective device recorded with gas sensor and / or targeted with regard to accident early detection, in particular to an early detection of arcing and / or early fire detection, processed in a forward-looking manner.
In vorteilhafter Weiterbildung umfasst das jeweilige Messmodul wenigstens eine Vorverarbeitungseinrichtung zur Signalvorverarbeitung, insbesondere einen Mikroprozessor und/oder ein Filter und/oder einen Verstärker, welche im Zusammenwirken mit dem jeweiligen Sensor eine Aufbereitung des jeweiligen Sensorsignals beziehungsweise der entsprechenden Sensordaten durchführt und/oder die resultierenden Sensorinformationen der Datenverarbeitungseinrichtung mit Auswerteeinheit zur Verfügung stellt und/oder an diese übermittelt.In an advantageous embodiment, the respective measuring module comprises at least one preprocessing device for signal preprocessing, in particular a microprocessor and / or a filter and / or an amplifier which, in cooperation with the respective sensor, performs a conditioning of the respective sensor signal or the corresponding sensor data and / or the resulting sensor information provides the data processing device with evaluation available and / or transmitted to this.
Vorteilhaft kann die Aufbereitung dabei eine Filterung und/oder Verstärkung und/oder Reduktion der weiterzuverarbeitenden Sensorsignale und/oder Sensordaten umfassen. Die Signal- beziehungsweise Datenreduktion kann dabei auch derart erfolgen, dass innerhalb eines vorbestimmten Wertebereichs befindliche Signalwerte und/oder Daten ausgeblendet und nur Daten beziehungsweise Signalwerte außerhalb des vorbestimmten Wertebereichs bereitgestellt werden. Eine Selektion beziehungsweise Reduktion kann auch dahingehend erfolgen, dass diejenigen Signalwerte weitergereicht werden, die sich um ein vorbestimmbares Delta, insbesondere um einen Festwert oder einen Prozentsatz, vom vorherigen Signalwert unterscheiden. Auch ist vorstellbar, dass diejenigen Signalbereiche weitergereicht beziehungsweise bereitgestellt werden, die eine vorbestimmbare Steigung aufweisen, das heißt, wo die Ableitung des Sensorsignals einen vorbestimmbaren Wert aufweist und/oder in einem vorbestimmbaren Wertebereich liegt.Advantageously, the processing may include filtering and / or amplification and / or reduction of the further processing sensor signals and / or sensor data. The signal or data reduction can also take place in such a way that signal values and / or data located within a predetermined value range are masked out and only data or signal values outside the predetermined value range are provided. A selection or reduction can also be made to the effect that those Signal values are passed, which differ by a predeterminable delta, in particular by a fixed value or a percentage, from the previous signal value. It is also conceivable that those signal ranges are passed on or provided which have a predeterminable slope, that is, where the derivative of the sensor signal has a predeterminable value and / or lies in a predeterminable range of values.
Gassensoren haben in den vergangenen Jahren im verschiedenen Bereichen, insbesondere auch im Bereich der Gebäudetechnik, insbesondere zur Raumluftüberwa- chung in Gebäuden, bei der Feuer- und/oder Brandmeldung, immer mehr Einzug gehalten und an Verbreitung gewonnen. Dabei kommen vornehmlich Metalloxid- Sensoren, elektrochemische Sensoren oder Sensoren, die basierend auf der Infrarot- Absorption die Konzentration von Gasen mit mehr oder weniger großer Selektivität bestimmen, zum Einsatz. Insbesondere Metalloxid-Sensoren erscheinen dabei geeignet, um typische Zersetzungsprodukte, die bei einer Überhitzung von Kunststoffen, aber auch von öl- oder staubbedeckten, überhitzten Metallteilen freigesetzt werden, zu detektieren.Gas sensors have in recent years in various areas, especially in the field of building technology, especially for indoor air monitoring in buildings, in the fire and / or fire news, more and more moved into and spread. Here are mainly metal oxide sensors, electrochemical sensors or sensors that determine the concentration of gases with more or less selectivity based on the infrared absorption used. In particular, metal oxide sensors appear to be suitable in order to detect typical decomposition products which are released in the event of overheating of plastics, but also of oil- or dust-covered, overheated metal parts.
Im Falle von Kunststoffen, wie sie als Strukturmaterial von elektrotechnischen Komponenten eingesetzt werden, findet in Abhängigkeit der Temperatur ein Zerset- zungsprozess statt, bei dem bereits bei Temperaturen unterhalb 3000C Zusatzstoffe, wie beispielsweise Weichmacher freigesetzt werden. Steigt die Temperatur weiter an, findet eine weitergehende Zersetzung des Kunststoffs statt, durch welche Zersetzungsprodukte, wie beispielsweise CO, CO2 , detektierbar sind. Auf diese Weise ist es bereits vor Erreichen der Flammtemperatur möglich, einen entstehenden Fehler oder eine sich anbahnende Störung zu erkennen.In the case of plastics, as they are used as structural material of electrotechnical components, takes place depending on the temperature, a decomposition process in which even at temperatures below 300 0 C additives, such as plasticizers are released. As the temperature continues to rise, further degradation of the plastic occurs, through which decomposition products, such as CO, CO 2 , are detectable. In this way, it is possible even before reaching the flame temperature to detect a resulting error or an impending disturbance.
Metalloxid-Sensoren liefern im einfachsten Beschaltungsfall ein Widerstandssignal, das von der Anwesenheit reduzierender Komponenten in ihrer Umgebung abhängt. Dies ermöglicht eine rein integrale Messung aller Abbauprodukte der Kunststoffe, ohne diese genauer unterscheiden zu können. Um eine Aussage über die Art des Abbauproduktes zuzulassen und damit den möglichen Fehler beziehungsweise die jeweilige Störquelle genauer lokalisieren zu können bzw. auch eine Aussage über die Temperatur der Fehlerstelle machen zu können, lassen sich auch Arrays bezie- hungsweise Felder und/oder Feldanordnungen derartiger Sensoren mit jeweils unterschiedlichen Empfindlichkeiten einsetzen, sogenannte künstliche Nasen. Um diesen vergleichsweise hohen Aufwand zu vermeiden, lassen sich einzelne Metalloxidsensoren auch gepulst betreiben, wobei dann aus dem zeitlichen Verlauf der Widerstandsänderung charakteristische Parameter extrahiert werden können, die einen Fingerabdruck der detektierten Abbauprodukte und damit eine Identifikationsgrundlage bilden.Metal oxide sensors provide a resistance signal in the simplest wiring case, depending on the presence of reducing components in their environment. This allows a purely integral measurement of all degradation products of plastics, without being able to distinguish more precisely. In order to be able to make a statement about the nature of the breakdown product and thus to be able to locate the possible fault or the respective source of interference more precisely or to be able to make a statement about the temperature of the fault location, it is also possible to relate arrays. As fields and / or field arrangements of such sensors, each with different sensitivities use, so-called artificial noses. In order to avoid this comparatively high expenditure, individual metal oxide sensors can also be operated in a pulsed manner, wherein characteristic parameters can then be extracted from the temporal course of the resistance change, forming a fingerprint of the detected degradation products and thus an identification basis.
In vorteilhafter Ausgestaltung des Systems erfolgt die Bestimmung der charakteristischen Parameter bei einem Messmodul mit wenigstens einem gepulst betriebenen Gassensor, insbesondere einem Metalloxidsensor, durch die Vorverarbeitungseinheit, welche die ermittelten charakteristischen Parameter an die Datenverarbeitungseinrichtung übermittelt beziehungsweise sie dieser bereitstellt.In an advantageous embodiment of the system, the determination of the characteristic parameters in a measuring module with at least one pulse-operated gas sensor, in particular a metal oxide sensor, by the preprocessing unit, which transmits the determined characteristic parameters to the data processing device or they provides this.
Eine Festlegung von Schwellwerten entweder für den Widerstand eines Einzelsensors oder von Bereichen in einem mehrdimensionalen Parameterraum ist dann einzelnen Fehlerarten zuordenbar und kann zur Auslösung entsprechender Alarme und Festlegung der Ansprechwahrscheinlichkeit/Empfindlichkeit verwendet werden.Defining thresholds for either the resistance of a single sensor or of areas in a multi-dimensional parameter space is then attributable to individual types of errors and can be used to trigger corresponding alarms and determination of the response / sensitivity.
In vorteilhafter Weiterbildung der Messmodule, welche mittels Gassensor nur Gasemissionen auswerten, ist die Möglichkeit geboten ebenfalls auch wenigstens einen weiteren Sensor, insbesondere zumindest einen Temperatur- und/oder Infrarot- und/oder Staub- und/oder Feuchtigkeitssensor und/oder StronWSpannungssensor, vorzusehen und zusätzlich beispielsweise die jeweilige Temperatur und/oder Luftfeuchtigkeit und/oder Strom-/Spannungswerte beziehungsweise deren Änderung und/oder deren Verlauf zu erfassen, um mit wenigstens einem zusätzlichen Parameter beziehungsweise wenigstens einer zusätzlichen Information die Trennschärfe beziehungsweise Auflösung des entsprechenden Meßverfahrens und damit die Vorhersagequalität zu verbessern.In an advantageous development of the measuring modules, which only evaluate gas emissions by means of a gas sensor, it is also possible to provide at least one further sensor, in particular at least one temperature and / or infrared and / or dust and / or moisture sensor and / or StronW voltage sensor, and In addition, for example, the respective temperature and / or humidity and / or current / voltage values or their change and / or their course to capture, with at least one additional parameter or at least one additional information, the selectivity or resolution of the corresponding measurement method and thus the predictive quality improve.
Vorgenannte Messmodule mit Gassensoren scheinen demgemäß geeignet, Fehler in elektrischen Anlagen, insbesondere Niederspannungsschaltanlagen, vorherzusagen, indem sie charakteristische Gasemissionen und/oder die Temperatur und/oder Strom-/Spannungswerte und/oder Feuchtigkeitswerte und/oder Widerstandswerte erfassen und zur weiteren Verarbeitung an die wenigstens eine Datenverarbeitungseinrichtung mit Auswerteeinheit übermitteln. Dort werden die erfassten Informationen, insbesondere Sensorsignale, analysiert und unter Verwendung und/oder Einbeziehung vorbestimmter Schwellwerte und/oder Schwellwerte der Ableitungen der Sensorsignale verarbeitet und ausgewertet.The aforesaid measurement modules with gas sensors thus appear to be capable of predicting faults in electrical installations, in particular low-voltage switchgear, by measuring characteristic gas emissions and / or the temperature and / or current / voltage values and / or humidity values and / or Record resistance values and transmit for further processing to the at least one data processing device with evaluation unit. There, the acquired information, in particular sensor signals, are analyzed and processed and evaluated by using and / or incorporating predetermined threshold values and / or threshold values of the derivatives of the sensor signals.
In vorteilhafter Ausgestaltung von System und Verfahren sind auch mehrere derartige Messmodule, insbesondere ortsaufgelöst, einsetzbar, so dass eine insbesondere auch vorausschauende Aussage auch über den jeweiligen Ort eines Fehlers und/oder einer Auffälligkeit - insbesondere bezüglich Gasemission und/oder Temperaturveränderung und/oder Strom-/Spannungs- und/oder Widerstandswert - beispielsweise in einem oder mehreren Einschüben in einer Niederspannungsschaltanlage getroffen werden kann beziehungsweise der Ort hinreichend genau bestimmt werden kann.In an advantageous embodiment of the system and method, a plurality of such measuring modules, in particular spatially resolved, can be used, so that a particularly forward-looking statement also about the respective location of an error and / or a conspicuousness - in particular with respect to gas emission and / or temperature change and / or electricity / Voltage and / or resistance value - for example, in one or more slots in a low-voltage switchgear can be taken or the place can be determined sufficiently accurately.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist zur Verbesserung der Vorhersagequalität, da sowohl die jeweiligen Messmodule als auch die in einer Schaltanlage einsetzbaren Einschübe, insbesondere auch Einschübe mit wenigstens einem Messmodul, üblicherweise nicht gasdicht ausgeführt sind und eine Gasemission sowie ein gemeldeter Fehler und/oder eine Auffälligkeit an einem Ort beziehungsweise im Erfassungsbereich eines Messmoduls, beispielsweise durch Diffusion, in relativ rascher Folge auch zu Fehlermeldungen durch andere Messmodule an anderen Orten führen könnte, ein Netzwerk aus mindestens zwei solchen Messmodulen vorsehbar, wobei die mindestens zwei Messmodule miteinander und/oder mit der übergeordneten Datenverarbeitungseinrichtung kommunizieren, wobei sich die Rate vermeintlich falsch gemeldeter Fehler und/oder Auffälligkeiten reduzieren lässt, indem die zeitlichen Verläufe der von den einzelnen Messmodulen gemeldeten Parameter und/oder Informationen entsprechend ausgewertet werden, beispielweise auch hinsichtlich zeitlicher Korrelation und/oder Koinzidenz.In an advantageous embodiment of the invention is to improve the forecast quality, since both the respective measurement modules and insertable in a switchgear inserts, in particular inserts with at least one measuring module, are usually not designed gas-tight and a gas emission and a reported error and / or conspicuous At a location or in the detection range of a measuring module, for example by diffusion, in a relatively rapid sequence could also lead to error messages through other measuring modules at other locations, a network of at least two such measuring modules providable, the at least two measuring modules with each other and / or with the parent Data processing device communicate, whereby the rate of supposedly incorrectly reported errors and / or abnormalities can be reduced by the timings of the reported by the individual measurement modules parameters and / or information accordingly be evaluated, for example, in terms of temporal correlation and / or coincidence.
Dies gilt insbesondere dann, wenn keine Differenz und/oder Relation zur Umgebung der elektrischen Anlage gebildet wird beziehungsweise keinerlei Umgebuπgsreferenzwerte ermittelt werden, denn dann könnte ein beispielsweise umgebungsbedingtes Auftreten verdächtiger beziehungsweise auffälliger Gase und/oder ein Anstieg der Konzentration derartiger Gase in der Umgebung eines Messmoduls und/oder innerhalb eines Einschubes auch ohne Vorliegen eines Defektes, umgebungsbedingt, zu einer Fehlermeldung führen. Dies ist unter allen Umständen zu vermeiden.This is especially true if no difference and / or relation to the environment of the electrical system is formed or no ambient reference values are determined, because then an example could be Ambient occurrence of suspicious or conspicuous gases and / or an increase in the concentration of such gases in the environment of a measuring module and / or within a drawer even without the presence of a defect, due to environmental conditions, lead to an error message. This should be avoided at all costs.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist demgemäß vorsehbar, wenigstens ein Messmodul im Außenraum beziehungsweise Außenbereich der elektrischen Anlage, insbesondere des jeweiligen Schaltschrankes anzuordnen, um Hintergrundsignale, wie beispielsweise Änderungen der Umgebungstemperatur und/oder der jeweiligen Gaskonzentration, bei der Auswertung von Sensorinformationen, die von den einzelnen Messmodulen der jeweiligen Anlage und/oder deren Einbauten bereitgestellt und/oder übermittelt werden, insbesondere als Referenzwerte, verarbeiten zu können.In a further advantageous refinement, it is thus possible to arrange at least one measuring module in the outer space or outer area of the electrical installation, in particular of the respective control cabinet, in order to obtain background signals, such as changes in the ambient temperature and / or the respective gas concentration, in the evaluation of sensor information generated by the individual measurement modules of the respective system and / or their installations are provided and / or transmitted, in particular as reference values to process.
Die Kommunikation sowohl zwischen den Messmodulen als auch der übergeordneten Datenverarbeitungseinrichtung kann dabei drahtfrei, beispielsweise mittels GPRS, WLAN und/oder Bluetooth, oder drahtgebunden, beispielsweise mittels USB, RS-232, Firewire, SCSI, Ethernet, PCI und/oder einem gängigen Feldbus, wie beispielsweise CAN (Controller area network)-Bus, CANopen-Bus, Fieldbus Foundation, TTP (time-triggered protocol), Profibus, Modbus oder dergleichen oder eine Kombination daraus erfolgen.The communication between the measuring modules as well as the higher-level data processing device can be wirelessly, for example by GPRS, WLAN and / or Bluetooth, or wired, for example by USB, RS-232, Firewire, SCSI, Ethernet, PCI and / or a common fieldbus, such as CAN (Controller Area Network) bus, CANopen bus, Fieldbus Foundation, TTP (time-triggered protocol), Profibus, Modbus or the like, or a combination thereof.
Des weiteren wird die gestellte Aufgabe auch durch ein Verfahren zur vorausschauenden Überwachung und zum Schutz elektrischer und/oder elektrotechnischer Einrichtungen, insbesondere einer Niederspannungsschaltanlage und/oder deren Einbauten gelöst, wobei mittels wenigstens einer übergeordneten Datenverarbeitungseinrichtung mit Auswerteeinheit Informationen wenigstens eines der jeweiligen elektrischen und/oder elektrotechnischen Einrichtung zugeordneten Messmoduls mit Gassensor erfasst und/oder zielgerichtet im Hinblick auf eine Störfallfrüherkennung, insbesondere auf eine Lichtbogenfrüherkennung und/oder Brandfrüherkennung, vorausschauend verarbeitet werden. Zur vorausschauenden Verarbeitung kann dabei vorteilhaft auch auf historische Daten und/oder Informationen, welche beispielsweise in einer entsprechenden Datenbank und/oder einem entsprechenden Datenspeicher abgelegt sein können, zugegriffen und/oder mittels der Auswerteeinheit ein Vergleich mit aktuell ermittelten Daten durchgeführt werden.Furthermore, the object is also achieved by a method for predictive monitoring and protection of electrical and / or electrical equipment, in particular a low-voltage switchgear and / or their installations, at least one of the respective electrical and / or by means of at least one higher-level data processing device with evaluation detected electrotechnical device associated measuring module with gas sensor and / or targeted in terms of accident early detection, in particular on an early detection of arcing and / or early fire detection, are processed in a forward-looking. For forward-looking processing, it is also advantageously possible to access historical data and / or information, which may be stored, for example, in a corresponding database and / or a corresponding data memory, and / or to carry out a comparison with currently determined data by means of the evaluation unit.
Insbesondere ist das Verfahren dabei mittels einem der vorgenannten Systeme ausführbar.In particular, the method is executable by means of one of the aforementioned systems.
Verfahrensgemäß ist vorteilhaft vorsehbar, dass mittels einem oder mehreren Signalgebern, welche unmittelbar über den jeweiligen Zustand der zu überwachenden elektrischen und/oder elektrotechnischen Einrichtung und/oder der wenigstens einen übergeordneten Datenverarbeitungseinrichtung und/oder des wenigstens einen Messmoduls und/oder wenigstens eines eingesetzten Sensors informiert wird.According to the method, it is advantageously possible to provide information by means of one or more signal transmitters which directly informs about the respective state of the electrical and / or electrical device to be monitored and / or the at least one higher-level data processing device and / or the at least one measuring module and / or at least one inserted sensor becomes.
Dabei können sowohl optische und/oder akustische Signalgeber eingesetzt werden, welche insbesondere an beziehungsweise in dem jeweiligen Messmodul und/oder derq die Datenverarbeitungseinrichtung aufnehmenden Einschub angeordnet werden können.Both optical and / or acoustic signal transmitters can be used, which can be arranged in particular on or in the respective measuring module and / or the slot accommodating the data processing device.
In einer weiteren Ausprägung des Verfahrens können vorausschauend auch entsprechende Warnmeldungen generiert und/oder weitergeleitet werden, welche insbesondere über wenigstens eine Ausgabeeinheit, wie einen Drucker und/oder einen Monitor ausgegeben werden.In a further embodiment of the method, corresponding warning messages can also be generated and / or forwarded in a forward-looking manner, which are output in particular via at least one output unit, such as a printer and / or a monitor.
Weiterhin ist vorsehbar, dass jeweilige Statusinformationen und/oder Sensorinformationen zyklisch und/oder ereignisorientiert an einen vorbestimmbaren Adressatenkreis zur Information und/oder Dokumentation übermittelt werden.Furthermore, it can be provided that respective status information and / or sensor information is transmitted cyclically and / or event-oriented to a predeterminable addressee circuit for information and / or documentation.
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass, insbesondere im Zusammenwirken mit einem eMail-Dienst, anhand der jeweiligen Warnmeldung automatisiert eine entsprechende Nachricht erstellt und an eine vorbestimmbare Adressliste beziehungsweise Adressatenliste übermittelt wird. Die Übermittlung entsprechender Informationen und/oder Meldungen kann dabei vorteilhaft mittels UMTS, SMS, GPRS und/oder eMail durchgeführt werden.In a further embodiment it is provided that, in particular in cooperation with an e-mail service, a corresponding message is automatically generated on the basis of the respective warning message and transmitted to a pre-definable address list or list of addressees. The transmission of corresponding information and / or messages can advantageously be carried out by means of UMTS, SMS, GPRS and / or eMail.
Auch eine Speicherung von Informationen jeglicher Art beispielsweise in einer entsprechenden, insbesondere historischen Datenbank und/oder einem Datenspeicher ist dabei vorteilhaft vorsehbar.A storage of information of any kind, for example, in a corresponding, in particular historical database and / or a data memory is advantageously providable.
Die weitere Darlegung und Verdeutlichung der Erfindung sowie vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen soll anhand zweier Figuren und Ausführungsbeispiele erfolgen.The further explanation and clarification of the invention as well as advantageous embodiments and further developments will be made with reference to two figures and embodiments.
Es zeigenShow it
Fig. 1 ein beispielhaft ausgestaltetes System zur Ausführung eines Verfahrens zur vorausschauenden Überwachung und zum Schutz elektrischer Einrichtungen , insbesondere in einer Niederspannungsschaltanlage,1 shows an exemplary configured system for carrying out a method for the preventive monitoring and protection of electrical equipment, in particular in a low-voltage switchgear,
Fig. „2 beispielhaft ausgestaltetes Messmodul mit Gassensor für einen systemgemäßen Einsatz nach Fig. 1FIG. 2 exemplarily designed measuring module with gas sensor for a systemic use according to FIG. 1
In Fig. 1 ist ein beispielhaft ausgebildetes System zur Ausführung eines Verfahrens zur vorausschauenden Überwachung und zum Schutz elektrischer und/oder elektrotechnischer Einrichtungen gezeigt, welches in eine modulare Niederspannungsschaltanlage (MNS) 1 mit insbesondere in Einschubtechnik realisierten Einbauten integriert ist. Vorgenanntes System umfasst dabei wenigstens eine übergeordnete Datenverarbeitungseinrichtung mit Auswerteeinheit 2, welche im Zusammenwirken mit wenigstens einer Schnittstelle 4 Informationen 6 wenigstens eines in der jeweiligen Einrichtung angeordneten Messmoduls 7 mit Gassensor 8, 10, im hier gezeigten Beispiel insgesamt 13 Module, erfasst und zielgerichtet im Hinblick auf eine Störfallfrüherkennung, insbesondere von einem Lichtbogen und/oder einem Brand, vorausschauend verarbeitet. Das vorgenannte System verteilt sich beispielhaft auf vier Bereiche B1 , B2, B3, B4 der zugrunde gelegten Schaltanlage, wobei es sich dabei beispielsweise um einen Schaltschrank, verschiedene Schaltschrankbereiche und/oder Einbauten der jeweiligen Schaltanlage handeln kann. Demgemäß umfasst die betreffende Schaltanlage einen Schaltschrank, welcher in einem ersten Bereich B1 ein Einschubelement aufweist, welches die übergeordnete Datenverarbeitungseinrichtung 2 und wenigstens ein Messmodul 7 mit Gassensor 8 aufnimmt.In Fig. 1, an exemplary trained system for carrying out a method for predictive monitoring and protection of electrical and / or electrical equipment is shown, which is integrated into a modular low-voltage switchgear (MNS) 1 with implemented in particular insertion technology internals. The aforementioned system comprises at least one higher-level data processing device with evaluation unit 2, which in cooperation with at least one interface 4 information 6 at least one arranged in the respective device measuring module 7 with gas sensor 8, 10, in the example shown here a total of 13 modules detected and targeted in terms to a fault early detection, in particular of an arc and / or fire, processed in a forward-looking manner. The aforementioned system is distributed by way of example to four areas B1, B2, B3, B4 of the underlying switchgear, which may be, for example, a control cabinet, various control cabinet areas and / or installations of the respective switchgear. Accordingly, the relevant switchgear comprises a switchgear cabinet, which has a push-in element in a first area B1, which receives the higher-level data processing device 2 and at least one measuring module 7 with gas sensor 8.
Des weiteren zeigt der Schaltschrank einen zweiten Bereich B2 mit neun Messmodulen 7 mit Gassensor 8, welcher insbesondere zur Aufnahme von neun Kompakteinschüben, beispielsweise für Motorstarter, vorsehbar ist, so dass insbesondere jedem Einschub ein Messmodul 7 ortsaufgelöst zuordenbar ist. Alternativ und/oder ergänzend ist jeweils wenigstens ein Messmodul 7 auch in einen Einschub integrabel, wobei dann eine entsprechende Schnittstelle, insbesondere auch am jeweiligen Einschub, vorzusehen ist, über welche insbesondere jeweilig aufbereitete Sensorinformationen 6, welche gegebenenfalls auch Sensorstatusinformationen umfassen können, an die übergeordnete Datenverarbeitungseinrichtung 2 zur weiteren Verarbeitung und/oder Weiterleitung übermittelbar sind.Furthermore, the control cabinet shows a second area B2 with nine measuring modules 7 with gas sensor 8, which can be provided in particular for accommodating nine compact inserts, for example for motor starters, so that, in particular, each measuring unit can be assigned a measuring module 7 in a spatially resolved manner. Alternatively and / or additionally, in each case at least one measuring module 7 is also integrable into a slot, in which case a corresponding interface, in particular also at the respective slot, is to be provided, via which particular sensor information 6, which may possibly also include sensor status information, is sent to the superordinate Data processing device 2 can be transmitted for further processing and / or forwarding.
Zusätzlich verfügt der Schaltschrank über einen dritten Bereich B3 mit einem in Einschubtechnik ausgebildeten Leistungsschalter, welcher Einschub ebenfalls mit einem systemgemäßen Messmodul 7 mit Gassensor 8 überwacht ist, wobei das Modul 7 außerhalb oder innerhalb des jeweiligen Einschubes anordenbar ist. Eine Anordnung innerhalb des jeweiligen Einschubes ist dabei zu bevorzugen, da dadurch die Ansprechzeiten verkürzbar und die Messqualität verbesserbar ist.In addition, the control cabinet has a third area B3 with a circuit breaker formed in plug-in technology, which insert is also monitored with a system-specific measuring module 7 with gas sensor 8, wherein the module 7 can be arranged outside or inside the respective slot. An arrangement within the respective slot is to be preferred, since thereby the response times can be shortened and the measurement quality can be improved.
Des Weiteren ist eine in Einschubtechnik realisierte Energieverteilung vorgesehen, welche in einem weiteren Bereich B4 angeordnet ist und mit einem Messmodul 7 mit Gassensor 8 überwacht ist.Furthermore, a power distribution realized in plug-in technology is provided, which is arranged in a further area B4 and is monitored with a measuring module 7 with gas sensor 8.
Vorteilhaft ist zur Referenzgas- und/oder Temperaturmessung ein Außenraum- messmodul 10 vorgesehen. Darüber hinaus kann in den einzelnen Bereichen der Schaltanlage 1 auch in Abhängigkeit der Gefährdungsklasse entweder nur jeweils ein einzelnes Messmodul 7 oder eine Vielzahl von Messmodulen 7 angeordnet werden. Im gezeigten Beispiel dient jedes einzelne im Schaltschrankinnenraum vorgesehene Messmodul 7 der genauen Zuordnung von Fehlern, insbesondere auch zu den dort vorhandenen Einschubelementen.Advantageously, an outer space measuring module 10 is provided for reference gas and / or temperature measurement. In addition, in the individual areas of the switchgear 1, depending on the hazard class, either only respectively a single measuring module 7 or a plurality of measuring modules 7 are arranged. In the example shown, each individual measuring module 7 provided in the interior of the control cabinet serves to precisely allocate faults, in particular also to the push-in elements present there.
Im gezeigten Beispiel werden die Sensorinformationen 6 der verschiedenen Messmodule 7 zentral von einer übergeordneten Datenverarbeitungseinrichtung mit Auswerteeinheit 2 verarbeitet. Denkbar ist auch eine dezentrale Verarbeitung, wobei jedes Messmodul 7 durch Kommunikation mit den jeweils anderen Modulen 7 deren Parameter beziehungsweise Sensorinformationen 6 bei der Auswertung mit in Betracht zieht und selbstständig entscheidet, ob und gegebenenfalls welcher Fehler vorliegt und/oder welchen Störfall dies nach sich ziehen könnte beziehungsweise auf welchen Störfall dies hinweisen könnte.In the example shown, the sensor information 6 of the various measuring modules 7 are processed centrally by a superordinate data processing device with evaluation unit 2. It is also conceivable decentralized processing, each measuring module 7 by communication with the respective other modules 7 whose parameters or sensor information 6 in the evaluation into consideration and decides independently whether and if so which error is present and / or what incident entail this could or indicate what incident this could.
Darüber hinaus umfasst das System zur vorausschauenden Überwachung und zum Schutz elektrischer und/oder elektrotechnischer Einrichtungen, insbesondere die wenigstens eine Datenverarbeitungseinrichtung mit Auswerteeinheit 2, zumindest eine Schnittstelle 9, drahtgebunden und/oder drahtlos, zum Daten- beziehungsweise Infocmationsaustausch und/oder zur Kommunikation mit einem übergeordneten Leistsystem 11 , Prozessleitsystem und/oder MES (Manufacturing Execution System), beispielsweise einem Bussystem der Art GPRS, WLAN, Bluetooth, USB, RS-232, Firewire, SCSI, Ethernet, PCI, CAN (Controller area network), CANopen, Fieldbus Foundation, TTP (time-triggered protocol), Profibus, Modbus oder dergleichen oder eine Kombination daraus.In addition, the system for predictive monitoring and protection of electrical and / or electrical equipment, in particular the at least one data processing device with evaluation 2, at least one interface 9, wired and / or wireless, for data or Infocmationsaustausch and / or communication with a higher level system 11, process control system and / or MES (Manufacturing Execution System), for example a bus system of the type GPRS, WLAN, Bluetooth, USB, RS-232, Firewire, SCSI, Ethernet, PCI, Controller Area Network (CAN), Fieldbus Foundation, TTP (time-triggered protocol), Profibus, Modbus or the like or a combination thereof.
Auch sind systemgemäß ein oder mehrere Signalgeber 18 vorsehbar, welche unmittelbar über den jeweiligen Zustand der zu überwachenden elektrischen und/oder elektrotechnischen Einrichtung 1 , der wenigstens einen übergeordneten Datenverarbeitungseinrichtung 2 und/oder eines oder mehrerer Messmodule 7,10 und/oder Sensoren 8,14 informieren. Dabei kann es sich vorteilhaft um optische und/der akustische Signalgeber handeln, welche beispielhaft an beziehungsweise in dem jeweiligen Messmodul 7 und/oder dem die Datenverarbeitungseinrichtung 2 aufnehmenden Einschub angeordnet sind. Diese können beispielsweise als LED- Anzeigen und/oder LCD-Anzeigen/Displays ausgebildet sein. Alternativ und/oder ergänzend umfasst die wenigstens eine übergeordneteAlso, according to the system, one or more signal transmitters 18 can be provided, which are directly above the respective state of the electrical and / or electrical device 1 to be monitored, the at least one higher-level data processing device 2 and / or one or more measuring modules 7, 10 and / or sensors 8, 14 to inform. This may advantageously be optical and / or acoustic signal transmitters, which are arranged, for example, on or in the respective measuring module 7 and / or the insert accommodating the data processing device 2. These can be designed, for example, as LED displays and / or LCD displays. Alternative and / or In addition, the at least one parent
Datenverarbeitungseinrichtung 2 Mittel, um vorausschauend auch entsprechende Warnmeldungen zu generieren und/oder weiterzuleiten. Diese können beispielsweise über wenigstens eine Ausgabeeinheit, wie einen Drucker und/oder einen Monitor ausgegeben werden.Data processing device 2 means for proactively generating and / or forwarding corresponding warning messages as well. These can be output, for example, via at least one output unit, such as a printer and / or a monitor.
Darüber hinaus sind vorteilhaft Mittel vorsehbar, welche, beispielsweise im Zusammenwirken mit enem entsprechenden eMail-Dienst, anhand der jeweiligen Warnmeldung automatisiert eine entsprechende Nachricht erstellen und an eine vorbestimmbare Adressliste beziehungsweise Adressatenliste übermitteln. Die Übermittlung erfolgt beispielsweise mittels UMTS, SMS, GPRS und/oder eMail unter Verwendung einer weiteren, geeigneten und dafür eingerichteten Schnittstelle.In addition, advantageous means are providable, which, for example, in cooperation with a corresponding eMail service, automatically generate a corresponding message based on the respective warning message and transmit it to a pre-definable address list or addressee list. The transmission takes place, for example, by means of UMTS, SMS, GPRS and / or e-mail using a further, suitable and configured interface.
Vorteilhaft können auf diese Weise, insbesondere zyklisch und/oder ereignisorientiert, auch die jeweiligen Statusinformationen und/oder Sensorinformationen 6 an einen vorbestimmbaren Adressatenkreis zur Information und/oder Dokumentation versandt werden.Advantageously, in this way, in particular cyclically and / or event-oriented, the respective status information and / or sensor information 6 can be sent to a predeterminable addressee circuit for information and / or documentation.
Wie in Fig. 2 gezeigt umfasst ein demgemäßes Messmodul 7 mit Gassensor 8 wenigstens eine Vorverarbeitungseinrichtung 12 zur Signalvorverarbeitung, welche insbesondere einen Mikroprozessor und/oder ein Filter und/oder einen Verstärker aufweist, und welche im Zusammenwirken mit dem jeweiligen Sensor 8,14, wobei zusätzlich zum Gassensor 8 weitere Sensoren, wie beispielsweise Temperaturfühler 14 und/oder Sensoren zur Bestimmung der Luftfeuchtigkeit und/oder zur Bestimmung von Betauung und/oder Stäuben, vorsehbar sind, eine Aufbereitung seines Sensorsignals beziehungsweise der entsprechenden Sensordaten durchführt und/oder die resultierenden Sensorinformationen der Datenverarbeitungseinrichtung mit Auswerteeinheit 2 zur Verfügung stellt und/oder an diese übermittelt. Im hier gezeigten Beispiel umfasst das Messmodul neben dem eigentlichen Gassensor 8 noch einen zusätzlichen Temperaturfühler 14 zur Erhöhung der Fehlertrennschärfe und Voraussagequalität.As shown in FIG. 2, a corresponding measuring module 7 with gas sensor 8 comprises at least one preprocessing device 12 for signal preprocessing, which in particular has a microprocessor and / or a filter and / or an amplifier, and which in cooperation with the respective sensor 8, 14 in addition to the gas sensor 8 further sensors, such as temperature sensor 14 and / or sensors for determining the humidity and / or for the determination of condensation and / or dusts, are providable, performs a processing of its sensor signal or the corresponding sensor data and / or the resulting sensor information of Data processing device with evaluation unit 2 provides and / or transmitted to this. In the example shown here, the measuring module comprises, in addition to the actual gas sensor 8, an additional temperature sensor 14 for increasing the error separation accuracy and predictive quality.
Unabhängig davon, ob die Auswertung zentral oder dezentral erfolgt, sind die bei der Parameter- beziehungsweise Informationsauswertung angewandten Methoden, welche beispielsweise auch Differenzbildung, Schwellwerte, Korrelationsmethoden, Fuzzy Logic und neuronale Netze umfassen beziehungsweise beinhalten können.Regardless of whether the evaluation is done centrally or decentrally, the methods used in the parameter or information evaluation are which may include, for example, subtraction, thresholds, correlation methods, fuzzy logic, and neural networks.
Vorteilhaft kann das jeweilige Messmodul 7 mit Gassensor 8 und Vorverarbeitungseinrichtung 12 als Leiterplatte mit Aufnahmen und entsprechenden Anschlussmöglichkeiten für einen oder mehrere Mikroprozessor- und/oder Wandlerbausteine 13a und/oder Sensoren 8,14, sowie mit wenigstens einer Schnittstelle 13b zum Datenaustausch und/oder zur Kommunikation mit der übergeordneten Datenverarbeitungseinrichtung 2 und zur Stromversorgung ausgebildet sein und/oder darüber hinaus noch entsprechende akustische und/oder optische, beispielsweise in Form von insbesondere farbigen LED's, Signalgeber 18 aufweisen, welche über den Status des jeweiligen Messmoduls 7 und/oder der eingesetzten Sensoren 8,14 informieren, und beispielsweise bei Auffälligkeiten entsprechende akustische und/oder optische Signale oder Hinweise, beispielsweise durch Farbwechsel und/oder Blinken wenigstens einer LED, geben.Advantageously, the respective measuring module 7 with gas sensor 8 and preprocessing 12 as a printed circuit board with recordings and corresponding connection options for one or more microprocessor and / or Wandlerbausteine 13a and / or sensors 8,14, and with at least one interface 13b for data exchange and / or Communication with the higher-level data processing device 2 and be designed for power supply and / or in addition still appropriate acoustic and / or optical, for example in the form of particular colored LED 's , have signal generator 18, which on the status of the respective measuring module 7 and / or the used sensors 8,14 inform, and give, for example, in case of abnormalities corresponding acoustic and / or optical signals or cues, for example by color change and / or flashing at least one LED.
Dabei könnte beispielsweise jedem Messmodul 7 ein unterschiedliches akustisches Signal, aus Gründen einer eindeutigen Identifizierung, zugeordnet sein. In this case, for example, each measuring module 7 could be assigned a different acoustic signal, for reasons of unambiguous identification.

Claims

Patentansprüche claims
1. System zur vorausschauend Überwachung und zum Schutz elektrischer und/oder elektrotechnischer Einrichtungen (1 ), insbesondere einer Niederspannungsschaltanlage und/oder deren Einbauten, wobei wenigstens eine Datenverarbeitungseinrichtung mit Auswerteeinheit (2) vorgesehen ist, welche im Zusammenwirken mit wenigstens einer Schnittstelle (4) Informationen (6) wenigstens eines in der jeweiligen Einrichtung zugeordneten Messmoduls (7) mit Gassensor (8) erfasst und zielgerichtet im Hinblick auf eine Störfallfrüherkennung, insbesondere auf eine Lichtbogenfrüherkennung und/oder Brandfrüherkennung, vorausschauend verarbeitet.1. System for the anticipatory monitoring and protection of electrical and / or electrical equipment (1), in particular a low-voltage switchgear and / or their installations, wherein at least one data processing device with evaluation unit (2) is provided, which in cooperation with at least one interface (4) Information (6) of at least one in the respective device associated with the measuring module (7) with gas sensor (8) detected and targeted in terms of accident early detection, in particular on an early detection of arcing and / or early fire detection, processed in a forward-looking.
2. System nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Messmodul (7) mit Gassensor (8) wenigstens eine Vorverarbeitungseinrichtung (12) zur Signalvorverarbeitung, insbesondere einen Mikroprozessor und/oder ein Filter und/oder einen Verstärker, aufweist welche im Zusammenwirken mit dem jeweiligen Sensor (8,10,14) eine Aufbereitung seines Sensorsignals beziehungsweise der entsprechenden Sensordaten durchführt und/oder die resultierenden Sensorinformationen der Datenverarbeitungseinrichtung mit Auswerteeinheit (2) zur Verfügung stellt und/oder an diese übermittelt.2. System according to claim 1, characterized in that the measuring module (7) with gas sensor (8) at least one preprocessing device (12) for signal preprocessing, in particular a microprocessor and / or a filter and / or an amplifier, which in cooperation with the respective sensor (8,10,14) carries out a processing of its sensor signal or the corresponding sensor data and / or provides the resulting sensor information of the data processing device with evaluation unit (2) available and / or transmitted to this.
3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufbereitung dabei eine Filterung und/oder Verstärkung und/oder Reduktion der weiterzuverarbeitenden Sensorsignale und/oder Sensordaten umfasst.3. System according to claim 2, characterized in that the processing comprises a filtering and / or amplification and / or reduction of further processed sensor signals and / or sensor data.
4. System nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei wenigstens einem Gassensor (8) um einen Metalloxidsensor handelt.4. System according to any one of the preceding claims, characterized in that it is at least one gas sensor (8) is a metal oxide sensor.
5. System nach einem der vorherigen Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass der Gassensor (8) gepulst betrieben wird. 5. System according to any one of the preceding claims, characterized in that the gas sensor (8) is operated pulsed.
6. System nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Netzwerk aus mindestens zwei Messmodulen (7) vorgesehen ist, wobei die mindestens zwei Messmodule (7) miteinander und/oder mit der übergeordneten Datenverarbeitungseinrichtung (2) kommunizieren, wobei sich die Rate vermeintlich falsch gemeldeter Fehler und/oder Auffälligkeiten reduzieren lässt, indem die zeitlichen Verläufe der von den einzelnen Messmodulen (7) gemeldeten Parameter und/oder Informationen (6) entsprechend ausgewertet werden, insbesondere auch hinsichtlich zeitlicher Korrelation und/oder Koinzidenz.6. System according to one of the preceding claims, characterized in that a network of at least two measuring modules (7) is provided, wherein the at least two measuring modules (7) communicate with each other and / or with the higher-level data processing device (2), wherein the rate allegedly incorrectly reported errors and / or abnormalities can be reduced by the temporal courses of the individual measuring modules (7) reported parameters and / or information (6) are evaluated accordingly, especially with regard to temporal correlation and / or coincidence.
7. System nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Messmodul (10) im Außenraum beziehungsweise Außenbereich der jeweiligen elektrischen Anlage, insbesondere des jeweiligen Schaltsch rankes angeordnet ist, um eine Referenzwertmessung durchzuführen und Hintergrundsignale, wie insbesondere Änderungen der Umgebungstemperatur und/oder der jeweiligen Gaskonzentration, für die Auswertung von Sensorinformationen (6), die von den einzelnen Messmodulen (7) der jeweiligen Anlage und/oder deren Einbauten bereitgestellt und/oder übermittelt werden, bereitzustellen.7. System according to one of the preceding claims, characterized in that at least one measuring module (10) is arranged in the outer space or outer region of the respective electrical system, in particular the respective Schaltsch rankes to perform a Referenzwertmessung and background signals, in particular changes in ambient temperature and / or the respective gas concentration, for the evaluation of sensor information (6) provided and / or transmitted by the individual measurement modules (7) of the respective installation and / or their installations.
8. System nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Kommunikation sowohl zwischen den Messmodulen (7,10) als auch der übergeordneten Datenverarbeitungseinrichtung (2) und/oder mit einem übergeordneten Leistsystem (11 ), Prozessleitsystem und/oder MES wenigstens eine Schnittstelle (9) vorgesehen ist, welche dabei drahtlos, insbesondere nach dem GPRS, WLAN und/oder Bluetooth- Standard ausgebildet ist, und/oder drahtgebunden, insbesondere nach dem USB, RS-232, Firewire, SCSI, Ethernet, PCI -Standard und/oder einem gängigen Feldbus, wie CAN (Controller area network)-Bus, CANopen-Bus, Fieldbus Foundation, TTP (time-triggered protocol) , Profibus, Modbus oder einer Kombination daraus ausgebildet ist.8. System according to any one of the preceding claims, characterized in that for communication both between the measuring modules (7,10) and the higher-level data processing device (2) and / or with a parent Leistsystem (11), process control system and / or MES at least one Interface (9) is provided, which is thereby wirelessly, in particular according to the GPRS, WLAN and / or Bluetooth standard is formed, and / or wired, especially after the USB, RS-232, Firewire, SCSI, Ethernet, PCI standard and / or a common fieldbus, such as CAN (controller area network) bus, CANopen bus, Fieldbus Foundation, TTP (time-triggered protocol), Profibus, Modbus or a combination thereof is formed.
9. System nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Signalgeber (18) vorgesehen sind, welche unmittelbar über den jeweiligen Zustand der zu überwachenden elektrischen und/oder elektrotechnischen Einrichtung (1 ) und/oder der wenigstens einen übergeordneten Datenverarbeitungseinrichtung (2) und/oder des wenigstens einen Messmoduls (7) und/oder wenigstens eines eingesetzten Sensors (8,14) informieren.9. System according to any one of the preceding claims, characterized in that one or more signal transmitters (18) are provided, which directly above the respective state of the monitored electrical and / or electrical device (1) and / or the at least one parent Data processing device (2) and / or the at least one measuring module (7) and / or at least one sensor used (8,14) inform.
10. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass optische und/der akustische Signalgeber (18) eingesetzt sind, welche insbesondere an beziehungsweise in dem jeweiligen Messmodul (7) und/oder dem die Datenverarbeitungseinrichtung (2) aufnehmenden Einschub anordenbar sind.10. System according to claim 9, characterized in that optical and / or acoustic signal transmitter (18) are used, which in particular on or in the respective measuring module (7) and / or the data processing device (2) receiving slot can be arranged.
11. System nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, um vorausschauend auch entsprechende Warnmeldungen zu generieren und/oder weiterzuleiten, welche insbesondere über wenigstens eine Ausgabeeinheit, wie einen Drucker und/oder einen Monitor ausgebbar sind.11. System according to any one of the preceding claims, characterized in that means are provided to predictively generate and / or forward corresponding warning messages which can be output in particular via at least one output unit, such as a printer and / or a monitor.
12. System nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, welche, insbesondere im Zusammenwirken mit einem eMail-Dienst, anhand der jeweiligen Warnmeldung automatisiert eine entsprechende Nachricht erstellen und an eine vorbestimmbare Adressliste beziehungsweise Adressatenliste übermitteln.12. System according to claim 11, characterized in that means are provided which, in particular in cooperation with an e-mail service, automatically generate a corresponding message based on the respective warning message and transmit it to a pre-definable address list or list of addressees.
13. System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Übermittlung mittels UMTS, SMS, GPRS und/oder eMail bewirkt ist.13. System according to claim 12, characterized in that the transmission is effected by means of UMTS, SMS, GPRS and / or eMail.
14. Verfahren zur vorausschauend Überwachung und zum Schutz elektrischer und/oder elektrotechnischer Einrichtungen, insbesondere einer Niederspannungsschaltanlage und/oder deren Einbauten, wobei mittels wenigstens einer Datenverarbeitungseinrichtung mit Auswerteeinheit (2) Informationen (6) wenigstens eines in der jeweiligen Einrichtung zugeordneten Messmoduls (7) mit Gassensor (8) erfasst und im Hinblick auf eine Störfallfrüherkennung, insbesondere auf eine Lichtbogenfrüherkennung und/oder Brandfrüherkennung, vorausschauend verarbeitet werden.14. Method for the anticipatory monitoring and protection of electrical and / or electrical devices, in particular a low-voltage switchgear and / or their installations, wherein by means of at least one data processing device with evaluation unit (2) information (6) at least one in the respective device associated measuring module (7) detected with gas sensor (8) and with regard to an accident early detection, in particular to an early detection of arcing and / or early fire detection, processed in a forward-looking.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Messmoduls (7) vor Ort bereits eine Signalvorverarbeitung und/oder Aufbereitung des jeweiligen Sensorsignals und/oder der entsprechenden Sensordaten durchgeführt und/oder die resultierenden Sensorinformationen (6) der Datenverarbeitungseinrichtung mit Auswerteeinheit (2) zur Verfügung stellt und/oder an diese übermittelt werden.15. The method according to claim 14, characterized in that by means of the measuring module (7) already carried out a signal pre-processing and / or preparation of the respective sensor signal and / or the corresponding sensor data and / or the resulting sensor information (6) of Data processing device with evaluation unit (2) makes available and / or transmitted to them.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass zur Aufbereitung im Wesentlichen eine Filterung und/oder Verstärkung und/oder Reduktion der weiterzuverarbeitenden Sensorsignale und/oder Sensordaten durchgeführt wird.16. The method according to claim 15, characterized in that for the preparation of substantially a filtering and / or amplification and / or reduction of weiterzuverarbeitenden sensor signals and / or sensor data is performed.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein eingesetzter Gassensor (8), insbesondere ein Metalloxidsensor gepulst betrieben wird.17. The method according to any one of claims 14 to 16, characterized in that at least one inserted gas sensor (8), in particular a metal oxide sensor is operated pulsed.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Parameter- beziehungsweise Informationsauswertung von der Differenzbildung und/oder von Schwellwerten und/oder von Korrelationsmethoden von Fuzzy Logic und/oder neuronalen Netze bekannte Methodiken angewandt werden.18. Method according to claim 14, characterized in that known methodologies are used in the parameter or information evaluation of the difference formation and / or of threshold values and / or of correlation methods of fuzzy logic and / or neural networks.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass ein Netzwerk aus mindestens zwei Messmodulen (7,10) eingesetzt wird, wobei die mindestens zwei Messmodule (7,10) miteinander und/oder mit der übergeordneten Datenverarbeitungseinrichtung (2) kommunizieren, wobei sich die Rate vermeintlich falsch gemeldeter Fehler und/oder Auffälligkeiten reduzieren lässt, indem die zeitlichen Verläufe der von den einzelnen Messmodulen (7,10) gemeldeten Parameter und/oder Informationen entsprechend ausgewertet werden, insbesondere auch hinsichtlich zeitlicher Korrelation und/oder Koinzidenz.19. The method according to any one of claims 14 to 18, characterized in that a network of at least two measuring modules (7,10) is used, wherein the at least two measuring modules (7,10) with each other and / or with the higher-level data processing device (2) communicate, whereby the rate of supposedly incorrectly reported errors and / or abnormalities can be reduced by the temporal courses of the parameters and / or information reported by the individual measuring modules (7, 10) are evaluated accordingly, in particular also with regard to temporal correlation and / or coincidence ,
20. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass im Außenraum beziehungsweise Außenbereich der jeweiligen elektrischen Anlage (1 ), insbesondere des jeweiligen Schaltschrankes, eine Referenzwertmessung und Messung von Hintergrundsignalen, wie insbesondere Änderungen der Umgebungstemperatur und/oder der jeweiligen Gaskonzentration, durchgeführt und/oder für die Auswertung von Sensorinformationen, die von den einzelnen Messmodulen (7,10) der jeweiligen Anlage und/oder deren Einbauten bereitgestellt und/oder übermittelt werden, bereitgestellt wird. 20. The method according to any one of the preceding claims 14 to 19, characterized in that in the outer space or exterior of the respective electrical system (1), in particular the respective control cabinet, a reference value measurement and measurement of background signals, in particular changes in ambient temperature and / or the respective Gas concentration, performed and / or for the evaluation of sensor information provided by the individual measurement modules (7,10) of the respective system and / or their installations and / or transmitted, is provided.
21. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einem oder mehreren Signalgebern (18), welche unmittelbar über den jeweiligen Zustand der zu überwachenden elektrischen und/oder elektrotechnischen Einrichtung (1) und/oder der wenigstens einen übergeordneten Datenverarbeitungseinrichtung (2) und/oder des wenigstens einen Messmoduls (7) und/oder wenigstens eines eingesetzten Sensors (8,14) informiert wird.21. The method according to any one of the preceding claims 14 to 20, characterized in that by means of one or more signal generators (18), which directly above the respective state of the monitored electrical and / or electrical device (1) and / or the at least one parent Data processing device (2) and / or the at least one measuring module (7) and / or at least one sensor used (8,14) is informed.
22. Verfahren nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass optische und/der akustische Signalgeber (18) eingesetzt werden, welche insbesondere an beziehungsweise in dem jeweiligen Messmodul (7) und/oder dem die Datenverarbeitungseinrichtung (2) aufnehmenden Einschub angeordnet werden.22. The method according to claim 21, characterized in that optical and / or acoustic signal generator (18) are used, which in particular on or in the respective measuring module (7) and / or the data processing device (2) receiving slot are arranged.
23. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 14 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass vorausschauend auch entsprechende Warnmeldungen generiert und/oder weitergeleitet werden, welche insbesondere über wenigstens eine Ausgabeeinheit, wie einen Drucker und/oder einen Monitor ausgegeben werden.23. The method according to any one of the preceding claims 14 to 22, characterized in that forward-looking and corresponding warning messages are generated and / or forwarded, which are output in particular via at least one output unit, such as a printer and / or a monitor.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Statusinformationen und/oder Sensorinformationen (6) zyklisch und/oder ereignisorientiert an einen vorbestimmbaren Adressatenkreis zur Information und/oder Dokumentation übermittelt werden.24. The method according to any one of claims 14 to 23, characterized in that the respective status information and / or sensor information (6) are transmitted cyclically and / or event-oriented to a predeterminable addressee circuit for information and / or documentation.
25. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass, insbesondere im Zusammenwirken mit einem eMail-Dienst, anhand der jeweiligen Warnmeldung automatisiert eine entsprechende Nachricht erstellt und an eine vorbestimmbare Adressliste beziehungsweise Adressatenliste übermittelt wird.25. The method according to claim 23, characterized in that, in particular in cooperation with an e-mail service, automatically generates a corresponding message based on the respective warning message and transmitted to a predeterminable address list or list of addressees.
26. Verfahren nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Übermittlung mittels UMTS, SMS, GPRS und/oder eMail durchgeführt wird. 26. The method according to claim 24 or 25, characterized in that the transmission is performed by means of UMTS, SMS, GPRS and / or e-mail.
PCT/EP2008/005940 2007-07-25 2008-07-21 System and method for predictive monitoring and for protection of electrical devices WO2009012952A2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007035129A DE102007035129A1 (en) 2007-07-25 2007-07-25 System and method for predictive monitoring and protection of electrical equipment
DE102007035129.3 2007-07-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2009012952A2 true WO2009012952A2 (en) 2009-01-29
WO2009012952A3 WO2009012952A3 (en) 2009-04-09

Family

ID=40152868

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2008/005940 WO2009012952A2 (en) 2007-07-25 2008-07-21 System and method for predictive monitoring and for protection of electrical devices

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102007035129A1 (en)
WO (1) WO2009012952A2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010054143A1 (en) * 2008-11-07 2010-05-14 Abb Technology Ag Switchgear data system
CN103807980A (en) * 2014-03-04 2014-05-21 施晓亚 Method for predicting abnormities of central air conditioner
US11402423B2 (en) 2016-12-05 2022-08-02 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Operating component
CN116846080A (en) * 2023-07-13 2023-10-03 国网山东省电力公司聊城供电公司 Outdoor ring main unit running state supervision system and method based on data analysis

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2429048A3 (en) * 2010-09-10 2014-11-12 Köhl Ag Monitoring and protection system for a medium or low voltage switching assembly and method for operating the same
DE102015218052B4 (en) 2015-09-21 2019-03-21 Siemens Aktiengesellschaft Switchgear, which has an evaluation and tripping electronics for detecting and limiting the energy of an arc fault in a slot of a control cabinet of the switchgear
DE102022203071A1 (en) * 2022-03-29 2023-10-05 Siemens Mobility GmbH Monitoring device for a power converter of a rail vehicle

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03188339A (en) * 1989-07-28 1991-08-16 Nissin Electric Co Ltd Continuous monitoring apparatus for abnormal overheating of conductor in closed power distribution panel
US5107447A (en) * 1988-05-16 1992-04-21 Hitachi, Ltd. Abnormality diagnosing system and method for a high voltage power apparatus
US6166356A (en) * 1999-04-19 2000-12-26 Hewlett-Packard Temperature monitoring system
DE102004050191A1 (en) * 2004-10-15 2006-04-20 Abb Patent Gmbh Arrangement for monitoring a system for thermal load

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4127004A1 (en) * 1991-08-16 1993-02-18 Avm Schmelter Gmbh & Co Kg Early fire detection arrangement - contains combination of sensors, microprocessor-controlled signal evaluation unit, fuzzy logic or neural network to avoid false alarms
US5892140A (en) * 1997-04-30 1999-04-06 Honeywell Inc. Micromachined inferential opto-thermal gas sensor
DE19804036A1 (en) * 1998-02-02 1999-08-12 Fraunhofer Ges Forschung Sensor system for detection of climatic measurement data in buildings e.g. for heating
DE10013447C1 (en) * 2000-03-17 2001-12-13 Markus Werner Controlling air conditions in weather-dependent building or system area involves computing air conditioning system control data from model, weather forecast data, stored load data profiles
DE10236196B4 (en) * 2002-08-07 2005-12-01 Schröder, Werner Air cleaning device
DE10254852A1 (en) * 2002-11-25 2004-06-03 Robert Bosch Gmbh Circuit arrangement for sensor evaluation and method for evaluating a plurality of sensors
DE10300848B4 (en) * 2003-01-10 2005-02-17 Hekatron Vertriebs Gmbh Fire switch for ventilation systems
DE10348164B4 (en) * 2003-10-17 2005-11-17 Daimlerchrysler Ag Apparatus and method for preventing overheating of a person or an animal in a motor vehicle
DE102005016002A1 (en) * 2005-04-07 2006-10-12 Robert Bosch Gmbh Sensor module, in particular for an air conditioning system
DE102005018339A1 (en) * 2005-04-20 2006-10-26 Siemens Ag Arrangement with a capacitor module and method for its operation

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5107447A (en) * 1988-05-16 1992-04-21 Hitachi, Ltd. Abnormality diagnosing system and method for a high voltage power apparatus
JPH03188339A (en) * 1989-07-28 1991-08-16 Nissin Electric Co Ltd Continuous monitoring apparatus for abnormal overheating of conductor in closed power distribution panel
US6166356A (en) * 1999-04-19 2000-12-26 Hewlett-Packard Temperature monitoring system
DE102004050191A1 (en) * 2004-10-15 2006-04-20 Abb Patent Gmbh Arrangement for monitoring a system for thermal load

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010054143A1 (en) * 2008-11-07 2010-05-14 Abb Technology Ag Switchgear data system
US8380358B2 (en) 2008-11-07 2013-02-19 Abb Technology Ag Switchgear data system
CN103807980A (en) * 2014-03-04 2014-05-21 施晓亚 Method for predicting abnormities of central air conditioner
CN103807980B (en) * 2014-03-04 2016-03-30 施晓亚 A kind of method predicting central air-conditioning exception
US11402423B2 (en) 2016-12-05 2022-08-02 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Operating component
CN116846080A (en) * 2023-07-13 2023-10-03 国网山东省电力公司聊城供电公司 Outdoor ring main unit running state supervision system and method based on data analysis
CN116846080B (en) * 2023-07-13 2024-03-26 国网山东省电力公司聊城供电公司 Outdoor ring main unit running state supervision system and method based on data analysis

Also Published As

Publication number Publication date
WO2009012952A3 (en) 2009-04-09
DE102007035129A1 (en) 2009-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2009012952A2 (en) System and method for predictive monitoring and for protection of electrical devices
EP2111684B1 (en) System and method for controlling one or a plurality of switch gears
EP2804163A1 (en) Method and apparatus for detecting faults in control lines in hazard warning and control systems
EP3441958B1 (en) Control and monitoring module
EP1800376B1 (en) Arrangement for monitoring an installation for thermal stresses
EP2746762A1 (en) Tunnel monitoring sensor
EP1807852B1 (en) Monitoring method for a separation path of an electric switching device, which is defined by contact pieces which can be displaced in relation to each other, and associated device for carrying out said monitoring method
DE112011100449B4 (en) Method for checking a short-circuit protection system in a branch line and diagnostic device for carrying out the method
DE102014221042A1 (en) Residual current device for leakage current detection
DE3433459A1 (en) Device/detection apparatus for early identification of fire and overheating, built in or on housings/cabinets which enclose installed electrical/electronic and other systems
DE102016011803B4 (en) Test device and method for checking a vibration motor arranged in a device
EP3417433B1 (en) Modular multi-sensor fire- and/or spark detector
DE102012022126A1 (en) Monitoring unit for safety device i.e. test stand, of lithium ion battery for use in motor car, has electromechanical detecting circuit operatively connected with pressure relief device to detect undesired increase in pressure
DE102010022560A1 (en) Method for operating a hazard alarm system
EP0384209B1 (en) Method for the operation of an ionization smoke detector, and ionization smoke detector
DE102013018482A1 (en) Method and device for automatically characterizing and monitoring an electrical network or a power network section of an electrical network or an electrical system
EP2910903A1 (en) Method for detecting electricity theft in a low voltage network
WO1997020224A2 (en) Process and device for testing electric drives
EP0423489A1 (en) Smoke detection arrangement with monitoring
WO2016113269A1 (en) Method for categorising an electric arc or detection of an arcing fault
DE102014219869A1 (en) Residual current monitoring device
EP2899822B1 (en) Electrical protection assembly for an electrical installation and corresponding method
EP1760558B2 (en) System and method for assessing the safety of a technical system
EP3267412A1 (en) Smoke and thermodifferential blade
DE102012103702B4 (en) Device for detecting overvoltage

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 08801490

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 08801490

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2