一種基于積分算法的電氣火災監測預警方法及設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電氣火災監測預警技術領域，尤其涉及一種基于積分算法的電氣火災監測預警方法及設備。
【背景技術】
[0002]我國人口眾多，數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備絕緣老化有著密切的聯系。特別是在家庭住宅和古建筑電氣領域，電線及電氣設備老化給用電安全造成巨大隱患，引發產生人身觸電、電氣火災、電氣設備燒毀及爆炸等安全隱患。電氣火災具有以下特點:隱蔽性強、燃燒快不易撲救、后果嚴重。電氣絕緣故障易引起電氣火災，在我國現階段各種火災類型中，電氣火災的數量和危害性遙據第一位。
[0003]現有電氣火災監控產品國家標準主要基于剩余電流和溫度檢測，現階段剩余電流檢測技術和溫度檢測技術一般采用門限定值比較技術手段，但對于暫態參數，門限定值比較是局限于瞬間時刻數據點的比較，大量遠低于或稍低于門限定值的中早期異常數據被丟棄，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手段，采用的故障錄波技術，可以實時檢測記錄它們在故障期間實際采樣點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據。對于50Hz工頻電氣信號，一組長度僅僅數十分鐘電流和電壓的波形數據需要至少存儲數百萬字節。同時，在電氣絕緣故障中早期階段，電氣異常小數據參數值一般遠小于故障定值，在故障錄波監測的范圍之外。隨著時間的推移，在達到故障定值之前，這些電氣隱患異常出現的頻率越來越高、數值逐漸變大，必須對它們的有效監測才能實現隱患監測預警。但作為金字塔形統計學數據結構，異常小數據在數量和時間上都遠多于較大的故障數據，故障錄波擴展到異常錄波會造成更加海量的數據需要存儲處理，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行積分的電氣火災檢測屬于技術空白，現階段電氣火災監控檢測技術仍采用判斷剩余電流和溫度數值大小的門限定值比較技術手段，難以滿足中早期電氣絕緣及電氣火災隱患監測預警的要求。

【發明內容】

[0005]基于【背景技術】存在的技術問題，本發明提出了一種基于積分算法的電氣火災監測預警方法及設備。
[0006]本發明提出的一種基于積分算法的電氣火災監測預警方法，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行積分，獲得積分參數；
[0009]S3、獲取電氣回路的電壓和負荷電流；
[0010]S4、根據剩余電流的各時間段積分參數，對電氣回路的電氣火災隱患狀況進行監測預警；
[0011]S5、根據剩余電流、電壓和負荷電流的檢測結果，進行報警和控制。
[0012]優選地，步驟S2還包括:對各時間段上的積分參數進行凍結存儲。
[0013]優選地，還包括步驟S6、檢測電氣回路中預設部位的溫度；
[0014]優選地，步驟S4具體包括以下分步驟:
[0015]S41、分別對剩余電流、積分參數進行處理判斷；
[0016]S42、當任意一個時間段上的剩余電流出現異常，大于設定閥值時；
[0017]S43、便對積分凍結存儲的能量類數據時間長度進行細化，即通過逐級分解時間長度，生成時間子段凍結數據，進行存儲。
[0018]S44、根據各時間段、時間子段上的積分參數判斷異常所在時間節點、各時間段異常程度和異常變化趨勢。
[0019]優選地，步驟S43中，還可對時間子段進行進一步劃分，獲得下一級時間子段上的積分參數。
[0020]優選地，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數據并存儲。
[0021]優選地，還包括步驟S7、溫度大于設定閥值時，獲得超溫積分參數；
[0022]優選地，步驟S7中，具體包括以下分步驟:
[0023]S71、對溫度參數進行判斷；
[0024]S72、當任意一個時間段上的溫度出現異常，大于設定閥值時；
[0025]S73、便把溫度和溫度閥值的差值，對時間進行積分，產生超溫積分參數，生成各時間段凍結數據，進行存儲；
[0026]S74、根據各時間段的超溫積分參數，判斷超溫異常所在時間節點，各時間段異常程度和異常變化趨勢。
[0027]本發明提出的一種基于積分算法的電氣火災監測預警基于積分算法的電氣火災監測預警設備，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荷電流進行檢測；
[0030]溫度檢測電路模塊用于對電氣回路內部特定部位的溫度進行檢測；
[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，其內部設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行剩余電流對時間的積分運算，以獲得剩余電流積分參數，并產生各時間段剩余電流積分凍結數據，進行存儲;微控制處理器模塊內預設有溫度閾值，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行溫度與溫度閥值的差值對時間的積分運算，產生各時間段超溫積分凍結數據；
[0032]微控制處理器模塊根據各時間段剩余電流積分、剩余電流、電壓、負荷電流、溫度及各時間段超溫積分參數對電氣回路進行多方面監測；
[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對電氣回路的監測結果控制通訊模塊工作。
[0034]優選地，通訊模塊分別連接有報警子模塊和執行子模塊;報警子模塊根據微控制處理器模塊對電氣回路的監測結果進行告警，執行子模塊根據微控制處理器模塊對電氣回路的監測結果控制電氣回路的保護裝置工作。
[0035]優選地，微控制處理器模塊內預設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荷電流分別與電壓閾值和電流閾值進行比較，并根據比較結果對電氣回路是否具有安全隱患或電氣火災隱患進行判斷。
[0036]優選地，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測結果并輸出顯示。
[0037]優選地，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]本發明提供的基于積分算法的電氣火災監測預警方法中，根據各時間段上的剩余電流積分、剩余電流、電壓、負荷電流、溫度及各時間段超溫積分參數對電氣回路進行多方面監測，保證了對電氣回路監測的全面性，有利于實時監控的早期性、精確性，避免隱患異常故障漏查導致的不可靠性。
[0039]本發明提供的基于積分算法的電氣火災監測預警設備中，微控制處理器模塊內設置的積分計算子模塊，可執行剩余電流對時間的積分運算，產生剩余電流積分參數的各時間段凍結數據，進行存儲;可執行溫度和溫度閥值的差值對時間的積分運算，產生超溫積分參數的各時間段凍結數據，進行存儲;此類冷凍數據的長度僅為2-4個字節，大大節約了存儲空間。
[0040]本發明中，通過對積分參數進行監測，能夠把隱患進行累積放大顯現，有利于在隱患出現的中早期的及時排查，避免電氣回路上的隱患發現不及時的問題。有效監測電線及電氣設備的老化、超溫和電氣火災中早期隱患問題，有利于對電氣火災隱患和相關其它電氣隱患及早發現、精確掌握隱患程度和隱患發展趨勢，實現監測預警，保證用電安全。
[0041]本發明