一種基于積分算法的電氣火災(zāi)監(jiān)測預(yù)警方法及設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電氣火災(zāi)監(jiān)測預(yù)警技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于積分算法的電氣火災(zāi)監(jiān)測預(yù)警方法及設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]我國人口眾多，數(shù)億家庭住宅電氣線路存在很多故障隱患問題，其中90%以上都直接或間接與電線及用電設(shè)備絕緣老化有著密切的聯(lián)系。特別是在家庭住宅和古建筑電氣領(lǐng)域，電線及電氣設(shè)備老化給用電安全造成巨大隱患，引發(fā)產(chǎn)生人身觸電、電氣火災(zāi)、電氣設(shè)備燒毀及爆炸等安全隱患。電氣火災(zāi)具有以下特點(diǎn):隱蔽性強(qiáng)、燃燒快不易撲救、后果嚴(yán)重。電氣絕緣故障易引起電氣火災(zāi)，在我國現(xiàn)階段各種火災(zāi)類型中，電氣火災(zāi)的數(shù)量和危害性遙據(jù)第一位。
[0003]現(xiàn)有電氣火災(zāi)監(jiān)控產(chǎn)品國家標(biāo)準(zhǔn)主要基于剩余電流和溫度檢測，現(xiàn)階段剩余電流檢測技術(shù)和溫度檢測技術(shù)一般采用門限定值比較技術(shù)手段，但對于暫態(tài)參數(shù)，門限定值比較是局限于瞬間時刻數(shù)據(jù)點(diǎn)的比較，大量遠(yuǎn)低于或稍低于門限定值的中早期異常數(shù)據(jù)被丟棄，沒有獲得有效處理。在電氣隱患檢測方面除了采用門限定值比較技術(shù)手段，采用的故障錄波技術(shù)，可以實(shí)時檢測記錄它們在故障期間實(shí)際采樣點(diǎn)組成的波形圖反映故障情況，但是故障錄波需要存儲大量的數(shù)據(jù)。對于50Hz工頻電氣信號，一組長度僅僅數(shù)十分鐘電流和電壓的波形數(shù)據(jù)需要至少存儲數(shù)百萬字節(jié)。同時，在電氣絕緣故障中早期階段，電氣異常小數(shù)據(jù)參數(shù)值一般遠(yuǎn)小于故障定值，在故障錄波監(jiān)測的范圍之外。隨著時間的推移，在達(dá)到故障定值之前，這些電氣隱患異常出現(xiàn)的頻率越來越高、數(shù)值逐漸變大，必須對它們的有效監(jiān)測才能實(shí)現(xiàn)隱患監(jiān)測預(yù)警。但作為金字塔形統(tǒng)計學(xué)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，異常小數(shù)據(jù)在數(shù)量和時間上都遠(yuǎn)多于較大的故障數(shù)據(jù)，故障錄波擴(kuò)展到異常錄波會造成更加海量的數(shù)據(jù)需要存儲處理，所以“故障錄波”延伸到“異常錄波”不宜采用。
[0004]目前基于對剩余電流進(jìn)行積分的電氣火災(zāi)檢測屬于技術(shù)空白，現(xiàn)階段電氣火災(zāi)監(jiān)控檢測技術(shù)仍采用判斷剩余電流和溫度數(shù)值大小的門限定值比較技術(shù)手段，難以滿足中早期電氣絕緣及電氣火災(zāi)隱患監(jiān)測預(yù)警的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]基于【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種基于積分算法的電氣火災(zāi)監(jiān)測預(yù)警方法及設(shè)備。
[0006]本發(fā)明提出的一種基于積分算法的電氣火災(zāi)監(jiān)測預(yù)警方法，包括以下步驟:
[0007]S1、檢測電氣回路的剩余電流；
[0008]S2、把剩余電流對時間進(jìn)行積分，獲得積分參數(shù)；
[0009]S3、獲取電氣回路的電壓和負(fù)荷電流；
[0010]S4、根據(jù)剩余電流的各時間段積分參數(shù)，對電氣回路的電氣火災(zāi)隱患狀況進(jìn)行監(jiān)測預(yù)警；
[0011]S5、根據(jù)剩余電流、電壓和負(fù)荷電流的檢測結(jié)果，進(jìn)行報警和控制。
[0012]優(yōu)選地，步驟S2還包括:對各時間段上的積分參數(shù)進(jìn)行凍結(jié)存儲。
[0013]優(yōu)選地，還包括步驟S6、檢測電氣回路中預(yù)設(shè)部位的溫度；
[0014]優(yōu)選地，步驟S4具體包括以下分步驟:
[0015]S41、分別對剩余電流、積分參數(shù)進(jìn)行處理判斷；
[0016]S42、當(dāng)任意一個時間段上的剩余電流出現(xiàn)異常，大于設(shè)定閥值時；
[0017]S43、便對積分凍結(jié)存儲的能量類數(shù)據(jù)時間長度進(jìn)行細(xì)化，即通過逐級分解時間長度，生成時間子段凍結(jié)數(shù)據(jù)，進(jìn)行存儲。
[0018]S44、根據(jù)各時間段、時間子段上的積分參數(shù)判斷異常所在時間節(jié)點(diǎn)、各時間段異常程度和異常變化趨勢。
[0019]優(yōu)選地，步驟S43中，還可對時間子段進(jìn)行進(jìn)一步劃分，獲得下一級時間子段上的積分參數(shù)。
[0020]優(yōu)選地，通過程序軟件處理生成小時、日、月、年各級單位時間段的凍結(jié)數(shù)據(jù)并存儲。
[0021]優(yōu)選地，還包括步驟S7、溫度大于設(shè)定閥值時，獲得超溫積分參數(shù)；
[0022]優(yōu)選地，步驟S7中，具體包括以下分步驟:
[0023]S71、對溫度參數(shù)進(jìn)行判斷；
[0024]S72、當(dāng)任意一個時間段上的溫度出現(xiàn)異常，大于設(shè)定閥值時；
[0025]S73、便把溫度和溫度閥值的差值，對時間進(jìn)行積分，產(chǎn)生超溫積分參數(shù)，生成各時間段凍結(jié)數(shù)據(jù)，進(jìn)行存儲；
[0026]S74、根據(jù)各時間段的超溫積分參數(shù)，判斷超溫異常所在時間節(jié)點(diǎn)，各時間段異常程度和異常變化趨勢。
[0027]本發(fā)明提出的一種基于積分算法的電氣火災(zāi)監(jiān)測預(yù)警基于積分算法的電氣火災(zāi)監(jiān)測預(yù)警設(shè)備，包括剩余電流檢測模塊、微控制處理器模塊、通訊模塊、電壓電流檢測模塊和溫度檢測電路模塊；
[0028]剩余電流檢測模塊用于采集電氣回路中的剩余電流；
[0029]電壓電流檢測模塊用于對電氣回路中的電壓和負(fù)荷電流進(jìn)行檢測；
[0030]溫度檢測電路模塊用于對電氣回路內(nèi)部特定部位的溫度進(jìn)行檢測；
[0031 ]微控制處理器模塊分別與剩余電流檢測模塊、電壓電流檢測模塊和溫度檢測電路模塊連接，其內(nèi)部設(shè)置有積分計算子模塊;微控制處理器模塊獲取剩余電流并通過積分計算子模塊執(zhí)行剩余電流對時間的積分運(yùn)算，以獲得剩余電流積分參數(shù)，并產(chǎn)生各時間段剩余電流積分凍結(jié)數(shù)據(jù)，進(jìn)行存儲;微控制處理器模塊內(nèi)預(yù)設(shè)有溫度閾值，微控制處理器模塊獲取溫度，在超過溫度閥值時，通過積分計算子模塊執(zhí)行溫度與溫度閥值的差值對時間的積分運(yùn)算，產(chǎn)生各時間段超溫積分凍結(jié)數(shù)據(jù)；
[0032]微控制處理器模塊根據(jù)各時間段剩余電流積分、剩余電流、電壓、負(fù)荷電流、溫度及各時間段超溫積分參數(shù)對電氣回路進(jìn)行多方面監(jiān)測；
[0033]通訊模塊與微控制處理器模塊連接，微控制處理器模塊根據(jù)對電氣回路的監(jiān)測結(jié)果控制通訊模塊工作。
[0034]優(yōu)選地，通訊模塊分別連接有報警子模塊和執(zhí)行子模塊;報警子模塊根據(jù)微控制處理器模塊對電氣回路的監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行告警，執(zhí)行子模塊根據(jù)微控制處理器模塊對電氣回路的監(jiān)測結(jié)果控制電氣回路的保護(hù)裝置工作。
[0035]優(yōu)選地，微控制處理器模塊內(nèi)預(yù)設(shè)有電壓閾值和電流閾值，其將檢測到的電氣回路中的電壓和負(fù)荷電流分別與電壓閾值和電流閾值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果對電氣回路是否具有安全隱患或電氣火災(zāi)隱患進(jìn)行判斷。
[0036]優(yōu)選地，還包括按鍵顯示模塊，其與微控制處理器模塊連接，用于向微控制處理器模塊輸入指令以查詢不同時間段上的監(jiān)測結(jié)果并輸出顯示。
[0037]優(yōu)選地，積分計算子模塊為軟件積分計算子模塊，剩余電流檢測模塊和溫度檢測電路模塊分別連接微控制處理器模塊的模擬輸入管腳;或者，積分計算子模塊為硬件積分計算子模塊，剩余電流檢測模塊和溫度檢測電路模塊分別與硬件積分計算子模塊連接，硬件積分計算子模塊與微控制處理器模塊連接。
[0038]本發(fā)明提供的基于積分算法的電氣火災(zāi)監(jiān)測預(yù)警方法中，根據(jù)各時間段上的剩余電流積分、剩余電流、電壓、負(fù)荷電流、溫度及各時間段超溫積分參數(shù)對電氣回路進(jìn)行多方面監(jiān)測，保證了對電氣回路監(jiān)測的全面性，有利于實(shí)時監(jiān)控的早期性、精確性，避免隱患異常故障漏查導(dǎo)致的不可靠性。
[0039]本發(fā)明提供的基于積分算法的電氣火災(zāi)監(jiān)測預(yù)警設(shè)備中，微控制處理器模塊內(nèi)設(shè)置的積分計算子模塊，可執(zhí)行剩余電流對時間的積分運(yùn)算，產(chǎn)生剩余電流積分參數(shù)的各時間段凍結(jié)數(shù)據(jù)，進(jìn)行存儲;可執(zhí)行溫度和溫度閥值的差值對時間的積分運(yùn)算，產(chǎn)生超溫積分參數(shù)的各時間段凍結(jié)數(shù)據(jù)，進(jìn)行存儲;此類冷凍數(shù)據(jù)的長度僅為2-4個字節(jié)，大大節(jié)約了存儲空間。
[0040]本發(fā)明中，通過對積分參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測，能夠把隱患進(jìn)行累積放大顯現(xiàn)，有利于在隱患出現(xiàn)的中早期的及時排查，避免電氣回路上的隱患發(fā)現(xiàn)不及時的問題。有效監(jiān)測電線及電氣設(shè)備的老化、超溫和電氣火災(zāi)中早期隱患問題，有利于對電氣火災(zāi)隱患和相關(guān)其它電氣隱患及早發(fā)現(xiàn)、精確掌握隱患程度和隱患發(fā)展趨勢，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測預(yù)警，保證用電安全。
[0041]本發(fā)明