一種電控柜火情檢測(cè)預(yù)防控制系統(tǒng)及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電控柜火情檢測(cè)預(yù)防控制系統(tǒng)，包括設(shè)于所述電控柜柜體內(nèi)的數(shù)據(jù)采集裝置、滅火裝置及主控裝置；所述數(shù)據(jù)采集裝置，用于實(shí)時(shí)采集電控柜內(nèi)各檢測(cè)節(jié)點(diǎn)的檢測(cè)數(shù)據(jù)并傳送給主控裝置；所述滅火裝置接受所述主控裝置發(fā)出的控制信號(hào)，對(duì)出現(xiàn)火情預(yù)警的區(qū)域進(jìn)行火情控制處理；所述滅火控制模塊根據(jù)CPU核心模塊的指令給所述滅火裝置發(fā)出控制信號(hào)。本發(fā)明還提出一種基于上述系統(tǒng)的控制方法，包括下列步驟：將實(shí)時(shí)采集的CO及煙霧濃度傳送給CPU核心模塊；通過(guò)預(yù)檢數(shù)據(jù)過(guò)濾模型處理，得到特征提取值；如果達(dá)到火情預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)則發(fā)出預(yù)警或啟動(dòng)所述滅火裝置。本發(fā)明能對(duì)電控柜類(lèi)小空間實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢測(cè)，將火情消滅在萌芽狀態(tài)，而且降低了火災(zāi)預(yù)警誤報(bào)率。
【專利說(shuō)明】一種電控柜火情檢測(cè)預(yù)防控制系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及消防【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種電控柜火情檢測(cè)預(yù)防控制系統(tǒng)及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展，電控柜已成為自動(dòng)化系統(tǒng)的重要組成部分，諸如高低壓開(kāi)關(guān)柜、PT柜、通信機(jī)柜、控制柜、電動(dòng)汽車(chē)充電柜、風(fēng)力發(fā)電控制倉(cāng)等等，這類(lèi)小空間電氣功能箱體應(yīng)用越來(lái)越多。功能越來(lái)越完備，系統(tǒng)關(guān)聯(lián)程度越來(lái)越高，一次很小的火災(zāi)都將會(huì)造成非常嚴(yán)重的后果及重大的經(jīng)濟(jì)損失。比如近年來(lái)由于電器短路等引發(fā)的建筑物火災(zāi)就頻頻發(fā)生。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在眾多的火災(zāi)事故中由于電氣故障引起的火災(zāi)就占一半以上，而這些電氣故障其中的90%均由小空間電氣箱體內(nèi)著火引起。因此，研究電控柜內(nèi)部消防系統(tǒng)具有極其重要的意義。
[0003]對(duì)于電器消防，傳統(tǒng)的處理方式是在變配電房或通信機(jī)房?jī)?nèi)安裝消防設(shè)備，或是在機(jī)柜外掛消防容器負(fù)責(zé)柜內(nèi)消防。這些傳統(tǒng)處理方式存在如下缺陷:一是由于機(jī)房?jī)?nèi)運(yùn)行設(shè)備大都是配電柜、網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜、以及電纜隧道或橋架等，火災(zāi)的源頭大部分存在于這些相對(duì)密閉的局部空間內(nèi)，現(xiàn)有的消防措施根本無(wú)法對(duì)密閉的空間實(shí)時(shí)監(jiān)控和自動(dòng)滅火，也就無(wú)法控制火災(zāi)的源頭。當(dāng)柜內(nèi)火災(zāi)發(fā)生時(shí)機(jī)房里的視頻監(jiān)控不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，只有當(dāng)火情擴(kuò)大到一定程度時(shí)才能啟動(dòng)消防系統(tǒng)，這時(shí)機(jī)房設(shè)備已經(jīng)造成了嚴(yán)重的損失；二是一旦啟動(dòng)消防系統(tǒng)，噴灑的滅火劑會(huì)污染機(jī)房?jī)?nèi)其他設(shè)備，后續(xù)清理非常繁瑣；三是由于柜體內(nèi)為封閉或半封閉空間，在其中實(shí)施消防監(jiān)控不容易人工觀察，完全依靠裝置判斷，因此最大限度的降低誤報(bào)率至關(guān)重要；另外是采用機(jī)柜外掛消防容器的方式破壞了柜體結(jié)構(gòu)，且多數(shù)機(jī)柜因?yàn)槲恢迷驘o(wú)法安裝。
[0004]所以，研究一套結(jié)構(gòu)小巧，能夠方便整體安裝在電控柜等小空間內(nèi)部，既能監(jiān)測(cè)火情又能即時(shí)消防，而且能確保預(yù)警或滅火準(zhǔn)確的解決方案，顯得尤為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種電控柜火情檢測(cè)預(yù)防控制系統(tǒng)。其能對(duì)類(lèi)似電控柜等小空間實(shí)施火情監(jiān)控，并能將火情消滅在萌芽狀態(tài)。
[0006]本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下:一種電控柜火情檢測(cè)預(yù)防控制系統(tǒng)，其特征在于，包括設(shè)于所述電控柜柜體內(nèi)的數(shù)據(jù)采集裝置、滅火裝置及主控裝置；
所述數(shù)據(jù)采集裝置，用于實(shí)時(shí)采集所述電控柜內(nèi)的各檢測(cè)節(jié)點(diǎn)的溫度、CO (一氧化碳)濃度及煙霧濃度并傳送給主控裝置；所述檢測(cè)節(jié)點(diǎn)即為設(shè)置在一個(gè)獨(dú)立封閉空間的某個(gè)參數(shù)測(cè)量點(diǎn)。
[0007]所述滅火裝置接受所述主控裝置發(fā)出的控制信號(hào)，對(duì)出現(xiàn)火情預(yù)警的區(qū)域進(jìn)行火情控制處理；
所述主控裝置包括CPU核心模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、報(bào)警模塊、滅火控制模塊及通訊傳輸模塊，所述CPU核心模塊通過(guò)數(shù)據(jù)采集模塊接收所述數(shù)據(jù)采集裝置發(fā)送來(lái)的實(shí)時(shí)檢測(cè)數(shù)據(jù)并處理；所述滅火控制模塊根據(jù)所述CPU核心模塊的指令給所述滅火裝置發(fā)出控制信號(hào)。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:一是相比于現(xiàn)有技術(shù)的電氣消防系統(tǒng)都針對(duì)大空間的電氣設(shè)備，本發(fā)明能及時(shí)發(fā)現(xiàn)電控柜內(nèi)的火源，并控制滅火裝置進(jìn)行噴射，起到主動(dòng)預(yù)防控制作用，進(jìn)而避免了在火災(zāi)蔓延后再滅火對(duì)設(shè)備設(shè)施造成的破壞性損害。二是安裝方便，不影響原有設(shè)備的工作。通過(guò)本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)機(jī)柜火災(zāi)事故的早期診斷、自動(dòng)識(shí)別、火情預(yù)處置、智能化監(jiān)控和管理。系統(tǒng)能夠可靠發(fā)現(xiàn)火情，并作出滅火或者降溫的處置動(dòng)作，及時(shí)控制火情，有效降低火災(zāi)事故擴(kuò)散的幾率，把火災(zāi)消滅在萌芽狀態(tài)，最大程度保護(hù)電氣系統(tǒng)。同理，本發(fā)明可以應(yīng)用在各種類(lèi)似的封閉電控領(lǐng)域。
[0009]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。
[0010]進(jìn)一步，所述滅火裝置包括組裝為一體的氣溶膠發(fā)生器、冷卻裝置及反饋元件，所述氣溶膠發(fā)生器中裝填有S型氣溶劑。
[0011]采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，S型滅火適用于撲滅相對(duì)封閉空間的A、B類(lèi)火災(zāi)以及電氣電纜初起火災(zāi)。適用于變(配)電間、發(fā)電機(jī)房、電纜夾層、電纜井、電纜溝、電子計(jì)算機(jī)房、通訊房等場(chǎng)所的火災(zāi)。采用S型氣溶膠滅火，滅火速度快，不受火源位置影響；滅火裝置運(yùn)行儲(chǔ)存于常壓狀態(tài)無(wú)須敷設(shè)管網(wǎng)，簡(jiǎn)便易行，安裝維修簡(jiǎn)單；可組合安裝；無(wú)毒害，無(wú)腐蝕；不損耗大氣臭氧層。
[0012]進(jìn)一步，所述通訊傳輸模塊包括Zibee通訊模塊、GPRS通訊模塊、485通訊模塊、CAN接口模塊及因特網(wǎng)接口模塊。
[0013]采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，具備多種數(shù)據(jù)傳輸模式，方便與監(jiān)控中心聯(lián)網(wǎng)控制。
[0014]進(jìn)一步，所述數(shù)據(jù)采集裝置包括溫度、煙霧濃度及CO濃度傳感器。
[0015]采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，利用煙霧濃度及CO濃度參數(shù)與溫度參數(shù)綜合判斷火情，使控制處置更準(zhǔn)確。
[0016]進(jìn)一步，還包括設(shè)置在多個(gè)開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)上的無(wú)線溫度傳感器，在所述主控裝置內(nèi)設(shè)有與所述無(wú)線溫度傳感器相對(duì)應(yīng)的無(wú)線接收裝置。所述開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)包括控制柜內(nèi)安裝的刀開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)、接觸器觸點(diǎn)等。
[0017]采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，本系統(tǒng)對(duì)控制柜內(nèi)的檢測(cè)是以煙霧濃度及CO濃度為主，溫度為輔，但開(kāi)關(guān)類(lèi)大電流觸點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生局部高溫，這個(gè)局部高溫依賴設(shè)在控制柜其它部位，如與所述煙霧及CO濃度一體設(shè)置在頂部的溫度傳感器則不容易及時(shí)發(fā)現(xiàn)，因此采用在這些局部位置設(shè)置無(wú)線溫度傳感器，既便于安裝，又能及時(shí)發(fā)現(xiàn)火情隱患。
[0018]進(jìn)一步，還包括GIS監(jiān)控中心，所述監(jiān)控中心接收有所述主控裝置傳輸來(lái)的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)包括報(bào)警信息、滅火處理信息，并將該數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)GIS展示。
[0019]采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，利用監(jiān)控中心便于收集各個(gè)設(shè)備機(jī)柜的火情監(jiān)控參數(shù)，并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。與現(xiàn)有技術(shù)的組網(wǎng)方式不同，現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)在斷網(wǎng)情況下，無(wú)法實(shí)現(xiàn)單體設(shè)備自動(dòng)運(yùn)行。本系統(tǒng)斷網(wǎng)時(shí)，可以單體設(shè)備自動(dòng)運(yùn)行，有效保障系統(tǒng)可靠性。
[0020]本發(fā)明還提供一種基于以上所述電控柜火情檢測(cè)預(yù)防控制系統(tǒng)的控制方法，包括預(yù)先制定并儲(chǔ)存在所述CPU核心模塊中的預(yù)檢數(shù)據(jù)過(guò)濾模型、閾值比較模型及橫向數(shù)據(jù)比較模型，具體包括下列步驟: A、數(shù)據(jù)采集裝置通過(guò)所述數(shù)據(jù)采集模塊將實(shí)時(shí)采集的溫度、CO濃度及煙霧濃度傳送給CPU核心模塊；
B、CPU核心模塊收集各個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)信息后，通過(guò)所示預(yù)檢數(shù)據(jù)過(guò)濾模型處理，得到本次采樣數(shù)據(jù)的特征提取值；
C、將由步驟B得到的特征提取值通過(guò)所述閾值比較模型處理，如果未超出閾值，則執(zhí)行步驟A;
D、如果超出預(yù)設(shè)閾值，則繼續(xù)通過(guò)所述橫向數(shù)據(jù)比較模型處理，判斷是否為環(huán)境因素影響，如果是則執(zhí)行步驟A ;如果不是環(huán)境因素影響，則發(fā)出報(bào)警或啟動(dòng)滅火裝置指令。
[0021]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本方法還可以做如下改進(jìn)。
[0022]進(jìn)一步，所述預(yù)檢數(shù)據(jù)過(guò)濾模型，包括利用本檢測(cè)節(jié)點(diǎn)的以往監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，建立縱向歷史數(shù)據(jù)隊(duì)列；用本檢測(cè)節(jié)點(diǎn)本次實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)和前后各四個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)通過(guò)加窗函數(shù)的最小二乘法擬合得到本次采樣數(shù)據(jù)的特征提取值；
進(jìn)一步，所述橫向數(shù)據(jù)比較模型是利用其它檢測(cè)節(jié)點(diǎn)在同一時(shí)間點(diǎn)檢測(cè)到的同類(lèi)采樣數(shù)據(jù)經(jīng)中值濾波后與本檢測(cè)節(jié)點(diǎn)的本次采樣數(shù)據(jù)的特征提取值進(jìn)行比較，以排出環(huán)境因素影響。所述其它檢測(cè)節(jié)點(diǎn)包括所述電控柜內(nèi)的同類(lèi)傳感器參數(shù)或設(shè)于同一控制室的不同電控柜內(nèi)的同類(lèi)傳感器參數(shù)。
[0023]進(jìn)一步，所述閾值比較模型包括對(duì)溫度、CO濃度及煙霧濃度分別設(shè)定一、二、三、四共四級(jí)預(yù)警閾值，將所述特征提取值與該類(lèi)參數(shù)相對(duì)應(yīng)的預(yù)警閾值進(jìn)行比較，當(dāng)超過(guò)預(yù)警閾值時(shí)，按相應(yīng)的級(jí)別分別發(fā)出一級(jí)預(yù)警、二級(jí)預(yù)警、三級(jí)預(yù)警及啟動(dòng)滅火裝置指令。
[0024]進(jìn)一步，當(dāng)經(jīng)過(guò)判斷所述特征提取值超過(guò)所述四級(jí)預(yù)警參數(shù)時(shí)，再判斷是否能持續(xù)一個(gè)設(shè)定時(shí)間，如果在該設(shè)定時(shí)間內(nèi)所述特征提取值又低于所述四級(jí)預(yù)警參數(shù)時(shí)，則不啟動(dòng)滅火裝置。
[0025]本發(fā)明控制方法的有意效果:能對(duì)類(lèi)似電控柜這樣的小空間火情實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確及時(shí)的監(jiān)控和處理；通過(guò)上述控制方法最大限度的控制誤報(bào)和誤動(dòng)作，組合判斷火情，保證判斷可靠性。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明的主控裝置構(gòu)成結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明的應(yīng)用系統(tǒng)不意圖；
圖4為本發(fā)明的系統(tǒng)控制流程示意圖；
圖5為本發(fā)明的閾值比較模型控制流程示意圖；
圖6為實(shí)施方式舉例報(bào)紙燃燒的CO濃度測(cè)量值和特征提取值示意圖；
圖7為實(shí)施方式舉例吸煙時(shí)的CO濃度測(cè)量值和特征提取值示意圖。
圖1到圖5中，100、主控裝置；101、數(shù)據(jù)采集模塊；102、滅火控制模塊；103、電源模塊；104、報(bào)警模塊；105、CPU核心模塊；106、通訊傳輸模塊；200、數(shù)據(jù)采集裝置；300、滅火裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0027]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0028]如圖1到圖3所示，一種電控柜火情檢測(cè)預(yù)防控制系統(tǒng)，包括設(shè)于所述電控柜柜體內(nèi)的數(shù)據(jù)采集裝置200、滅火裝置300及主控裝置100 ；
所述數(shù)據(jù)采集裝置200，用于實(shí)時(shí)采集所述電控柜內(nèi)各檢測(cè)節(jié)點(diǎn)的溫度、CO濃度及煙霧濃度并傳送給主控裝置100 ;所述個(gè)檢測(cè)節(jié)點(diǎn)即某參數(shù)的測(cè)量點(diǎn)或傳感器設(shè)置點(diǎn)，在同一控制柜內(nèi)也可以設(shè)置多個(gè)溫度或氣體傳感器。
[0029]所述滅火裝置300接受所述主控裝置100發(fā)出的控制信號(hào)，對(duì)出現(xiàn)火情預(yù)警的區(qū)域進(jìn)行火情控制處理；
所述主控裝置100包括CPU核心模塊105、數(shù)據(jù)采集模塊101、報(bào)警模塊104、滅火控制模塊102及通訊傳輸模塊106，所述CPU核心模塊105通過(guò)數(shù)據(jù)采集模塊101接收所述數(shù)據(jù)采集裝置200發(fā)送來(lái)的實(shí)時(shí)檢測(cè)數(shù)據(jù)并處理；所述滅火控制模塊102根據(jù)所述CPU核心模塊的指令給所述滅火裝置300發(fā)出控制信號(hào)，還包括電源模塊103。
[0030]所述滅火裝置300包括組裝為一體的氣溶膠發(fā)生器、冷卻裝置及反饋元件，所述氣溶膠發(fā)生器中裝填有S型氣溶劑。
[0031 ] 所述通訊傳輸模塊106包括Zibee通訊模塊、GPRS (通訊模塊、485通訊模塊、CAN接口模塊及因特網(wǎng)接口模塊。
[0032]所述數(shù)據(jù)采集裝置200包括溫度、煙霧濃度及CO濃度傳感器。
[0033]還包括設(shè)置在多個(gè)開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)上的無(wú)線溫度傳感器，在所述主控裝置內(nèi)設(shè)有與所述無(wú)線溫度傳感器相對(duì)應(yīng)的無(wú)線接收裝置。
[0034]還包括GIS監(jiān)控中心，所述監(jiān)控中心接收由所述主控裝置100傳輸來(lái)的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)包括報(bào)警信息、滅火處理信息，并將該數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)GIS展示。在圖3中，表示有X個(gè)控制柜分別設(shè)有本發(fā)明的火情檢測(cè)系統(tǒng)，其通過(guò)因特網(wǎng)連接到了監(jiān)控中心。
[0035]如圖1到圖5所示，本發(fā)明還提供一種基于以上所述電控柜火情檢測(cè)預(yù)防控制系統(tǒng)的控制方法，包括預(yù)先制定并儲(chǔ)存在所述CPU核心模塊中的預(yù)檢數(shù)據(jù)過(guò)濾模型、閾值比較模型及橫向數(shù)據(jù)比較模型，具體包括下列步驟:
A、數(shù)據(jù)采集裝置200通過(guò)所述數(shù)據(jù)采集模塊101將實(shí)時(shí)采集的溫度、CO濃度及煙霧濃度傳送給CPU核心模塊100 ；
B、CPU核心模塊100收集各個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)信息后，通過(guò)所示預(yù)檢數(shù)據(jù)過(guò)濾模型處理，得到本次采樣數(shù)據(jù)的特征提取值；
C、將由步驟B得到的特征提取值通過(guò)所述閾值比較模型處理，如果未超出閾值，則執(zhí)行步驟A;
D、如果超出預(yù)設(shè)閾值，則繼續(xù)通過(guò)所述橫向數(shù)據(jù)比較模型處理，判斷是否為環(huán)境因素影響，如果是則執(zhí)行步驟A ;如果不是環(huán)境因素影響，則發(fā)出報(bào)警或啟動(dòng)滅火裝置指令。
[0036]所述預(yù)檢數(shù)據(jù)過(guò)濾模型，包括利用本檢測(cè)節(jié)點(diǎn)的以往監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，建立縱向歷史數(shù)據(jù)隊(duì)列；用本檢測(cè)節(jié)點(diǎn)本次實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)和前后各四個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)通過(guò)加窗函數(shù)的最小二乘法擬合得到本次采樣數(shù)據(jù)的特征提取值；
所述橫向數(shù)據(jù)比較模型是利用其它檢測(cè)節(jié)點(diǎn)在同一時(shí)間點(diǎn)檢測(cè)到的同類(lèi)采樣數(shù)據(jù)經(jīng)中值濾波后與本檢測(cè)節(jié)點(diǎn)的本次采樣數(shù)據(jù)的特征提取值進(jìn)行比較，以排出環(huán)境因素影響。
[0037]所述閾值比較模型包括對(duì)溫度、CO濃度及煙霧濃度分別設(shè)定一、二、三、四共四級(jí)預(yù)警閾值，將所述特征提取值與該類(lèi)參數(shù)相對(duì)應(yīng)的預(yù)警閾值進(jìn)行比較，當(dāng)超過(guò)預(yù)警閾值時(shí)，按相應(yīng)的級(jí)別分別發(fā)出一級(jí)預(yù)警、二級(jí)預(yù)警、三級(jí)預(yù)警及啟動(dòng)滅火裝置指令。
[0038]當(dāng)經(jīng)過(guò)判斷所述特征提取值超過(guò)所述第四級(jí)預(yù)警參數(shù)時(shí)，再判斷該特征提取值是否能保持超限持續(xù)一個(gè)設(shè)定時(shí)間，如果在該設(shè)定時(shí)間內(nèi)所述特征提取值又低于所述第四級(jí)預(yù)警參數(shù)時(shí)，則不啟動(dòng)滅火裝置。
[0039]如圖5所示，為本發(fā)明的閾值比較模型控制流程示意圖。對(duì)于某個(gè)實(shí)時(shí)參數(shù)將提取特征值與該類(lèi)參數(shù)預(yù)設(shè)的各級(jí)預(yù)警閾值比較，系統(tǒng)發(fā)出不同級(jí)別的報(bào)警信號(hào)。
[0040]對(duì)于三個(gè)參數(shù)溫度、CO濃度及煙霧濃度，系統(tǒng)也可以設(shè)定不同的邏輯運(yùn)算方式，決定預(yù)警選擇。這里采用CO濃度為優(yōu)先考慮，及其超出閾值，可單獨(dú)決定預(yù)警；當(dāng)CO濃度及煙霧濃度均超出預(yù)警閾值時(shí)，也預(yù)警，而由于溫度參數(shù)相對(duì)于CO濃度及煙霧濃度參數(shù)反應(yīng)滯后，則作為CO濃度及煙霧濃度的輔助因素考慮。但對(duì)于直接檢測(cè)大功率開(kāi)關(guān)上的溫度檢測(cè)點(diǎn)，則另外考據(jù)。
[0041]為了對(duì)上述控制方法便于理解，再對(duì)所述預(yù)檢數(shù)據(jù)過(guò)濾模型的形成或所述特征提取值的推導(dǎo)做詳細(xì)闡述，以下以CO濃度參數(shù)為例。
[0042]眾所周知，火情火災(zāi)的發(fā)生現(xiàn)象是一個(gè)復(fù)雜的非平穩(wěn)動(dòng)態(tài)過(guò)程，火災(zāi)的發(fā)生既有反應(yīng)自身的過(guò)程特征性，又存在由于周?chē)h(huán)境不同、儀器設(shè)備不同等狀況而引起的隨機(jī)性。由于其非平穩(wěn)性，在不同探測(cè)環(huán)境下，干擾非常多，且在火災(zāi)發(fā)生的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程中，很容易受到隨機(jī)因素的影響。因此有必要將測(cè)得的氣體濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)程特征提取，剔除數(shù)據(jù)中的隨機(jī)成分，得到能表征實(shí)際數(shù)據(jù)的過(guò)程特征信息，即本次采樣的特征提取值。所述特征提取值，可以認(rèn)為是假想存在一個(gè)真正的實(shí)際數(shù)據(jù)曲線的一個(gè)點(diǎn)。
[0043]采用的算法:用每個(gè)時(shí)刻采集到的數(shù)據(jù)和前后各四個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)通過(guò)加窗函數(shù)的最小二乘法擬合而成，能克服了瞬態(tài)干擾的影響；我們將火情的特征信息用任一時(shí)刻的CO濃度、濃度變化速度以及濃度變化的加速度來(lái)表示。
首先利用數(shù)學(xué)泰勒公式作為分析的基礎(chǔ):
【權(quán)利要求】
1.一種電控柜火情檢測(cè)預(yù)防控制系統(tǒng)，其特征在于，包括設(shè)于所述電控柜柜體內(nèi)的數(shù)據(jù)采集裝置、滅火裝置及主控裝置； 所述數(shù)據(jù)采集裝置，用于實(shí)時(shí)采集所述電控柜內(nèi)的各檢測(cè)節(jié)點(diǎn)的溫度、CO濃度及煙霧濃度并傳送給主控裝置； 所述滅火裝置接受所述主控裝置發(fā)出的控制信號(hào)，對(duì)出現(xiàn)火情預(yù)警的區(qū)域進(jìn)行火情控制處理； 所述主控裝置包括CPU核心模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、報(bào)警模塊、滅火控制模塊及通訊傳輸模塊，所述CPU核心模塊通過(guò)數(shù)據(jù)采集模塊接收所述數(shù)據(jù)采集裝置發(fā)送來(lái)的實(shí)時(shí)檢測(cè)數(shù)據(jù)并處理；所述滅火控制模塊根據(jù)所述CPU核心模塊的指令給所述滅火裝置發(fā)出控制信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電控柜火情檢測(cè)預(yù)防控制系統(tǒng)，其特征在于，所述滅火裝置包括組裝為一體的氣溶膠發(fā)生器、冷卻裝置及反饋元件，所述氣溶膠發(fā)生器中裝填有S型氣溶劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電控柜火情檢測(cè)預(yù)防控制系統(tǒng)，其特征在于，所述通訊傳輸模塊包括Zibee通訊模塊、GPRS通訊模塊、485通訊模塊、CAN接口模塊及因特網(wǎng)接口模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電控柜火情檢測(cè)預(yù)防控制系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集裝置包括溫度、煙霧濃度及CO濃度傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電控柜火情檢測(cè)預(yù)防控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括設(shè)置在多個(gè)開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)上的無(wú)線 溫度傳感器，在所述主控裝置內(nèi)設(shè)有與所述無(wú)線溫度傳感器相對(duì)應(yīng)的無(wú)線接收裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的電控柜火情檢測(cè)預(yù)防控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括GIS監(jiān)控中心，所述監(jiān)控中心接收所述主控裝置傳輸來(lái)的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)包括報(bào)警信息、滅火處理信息，并將該數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)GIS展示。
7.一種基于權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述電控柜火情檢測(cè)預(yù)防控制系統(tǒng)的控制方法，包括預(yù)先制定并儲(chǔ)存在所述CPU核心模塊中的預(yù)檢數(shù)據(jù)過(guò)濾模型、閾值比較模型及橫向數(shù)據(jù)比較模型，具體包括下列步驟: 數(shù)據(jù)采集裝置通過(guò)所述數(shù)據(jù)采集模塊將實(shí)時(shí)采集的溫度、CO濃度及煙霧濃度傳送給CPU核心模塊； CPU核心模塊收集各個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)信息后，通過(guò)所示預(yù)檢數(shù)據(jù)過(guò)濾模型處理，得到本次采樣數(shù)據(jù)的特征提取值； 將由步驟B得到的特征提取值通過(guò)所述閾值比較模型處理，如果未超出閾值，則執(zhí)行步驟A; 如果超出預(yù)設(shè)閾值，則繼續(xù)通過(guò)所述橫向數(shù)據(jù)比較模型處理，判斷是否為環(huán)境因素影響，如果是則執(zhí)行步驟A ;如果不是環(huán)境因素影響，則發(fā)出報(bào)警或啟動(dòng)滅火裝置指令。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電控柜火情檢測(cè)預(yù)防控制方法，其特征在于:所述預(yù)檢數(shù)據(jù)過(guò)濾模型，包括利用本檢測(cè)節(jié)點(diǎn)的以往監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，建立縱向歷史數(shù)據(jù)隊(duì)列；用本檢測(cè)節(jié)點(diǎn)本次實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)和前后各四個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)通過(guò)加窗函數(shù)的最小二乘法擬合得到本次采樣數(shù)據(jù)的特征提取值； 所述橫向數(shù)據(jù)比較模型是利用其它檢測(cè)節(jié)點(diǎn)在同一時(shí)間點(diǎn)檢測(cè)到的同類(lèi)采樣數(shù)據(jù)經(jīng)中值濾波后與本檢測(cè)節(jié)點(diǎn)的本次采樣數(shù)據(jù)的特征提取值進(jìn)行比較，以排出環(huán)境因素影響。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電控柜火情檢測(cè)預(yù)防控制方法，其特征在于，所述閾值比較模型包括對(duì)溫度、CO濃度及煙霧濃度分別設(shè)定一、二、三、四共四級(jí)預(yù)警閾值，將所述特征提取值與該類(lèi)參數(shù)相對(duì)應(yīng)的預(yù)警閾值進(jìn)行比較，當(dāng)超過(guò)預(yù)警閾值時(shí)，按相應(yīng)的級(jí)別分別發(fā)出一級(jí)預(yù)警、二級(jí)預(yù)警、三級(jí)預(yù)警及啟動(dòng)滅火裝置指令。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電控柜火情檢測(cè)預(yù)防控制方法，其特征在于，當(dāng)經(jīng)過(guò)判斷所述特征提取值超過(guò)所述四 級(jí)預(yù)警參數(shù)時(shí)，再判斷是否能持續(xù)一個(gè)設(shè)定時(shí)間，如果在該設(shè)定時(shí)間內(nèi)所述特征提取值又低于所述四級(jí)預(yù)警參數(shù)時(shí)，則不啟動(dòng)滅火裝置。
【文檔編號(hào)】A62C37/00GK103830866SQ201410113315
【公開(kāi)日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2014年3月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月10日
【發(fā)明者】張立磊, 趙金東 申請(qǐng)人:煙臺(tái)啟能電子科技有限公司