一种楼宇安全控制系统及其控制方法与流程

本发明涉及安全系统领域，尤其涉及一种楼宇安全控制系统及其控制方法。

背景技术：

随着经济的不断发展，人们的生活水平得到了显著提高，尤其是物质生活水平的提高，安全方面的问题越来越引起人们的重视。而与此同时，随着城市的发展，人类居住的密度也随着集聚加大，住房用电需求也随之增大，因此，建筑内的用电线路容易因负荷超载或线路老化等原因发生线路故障，甚至引发火灾或触电等安全隐患，造成人员伤害或者财产损失。因此，急需对楼宇建筑内的用电线路的运行情况进行安全监控。

目前人们居住的楼宇中，普遍只能在发生过流、短路等用电问题时进行断电保护，无法对用电设备及其控制线路进行实时监测，难以对线路用电的安全隐患进行预防，且在发生线路故障后，难以及时追查故障原因以及故障发生位置，对故障作出的处理具有一定滞后性，容易使故障引发的险情进一步蔓延扩大，提高人员损伤和财产损失风险。

技术实现要素：

为了克服现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提出一种楼宇安全控制系统，采用智能监测仪、云服务器以及智能一体机相结合的系统，可以对控制线路或者用电设备的运作状态进行实时安全监控，有效管理，防患未然，且便于精确直观地得知故障原因以及故障位置，以及时排查隐患。

与此对应，本发明另一个所要解决的技术问题在于提出一种用于楼宇安全控制系统的控制方法，通过该控制方法，可以使楼宇安全控制系统监测出故障类型以及故障位置，并及时传递给用户以排除隐患，更安全可靠。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供的一种楼宇安全控制系统，包括至少一个智能监测仪、云服务器以及智能一体机，智能监测仪通过配电箱电性连接有至少一条控制线路，控制线路上电性连接有至少一个用电设备，智能监测仪根据监测的阻值数据分析控制线路或者用电设备的运作状态，通过云服务器向智能一体机传输运作状态数据，当运作状态异常时，智能监测仪根据发生在控制线路上的驻波信号数据，换算出发生故障的端点到测量信号注入点之间的故障线路长度，通过云服务器向智能一体机传输故障位置数据，智能一体机生成房屋线路三维立体图，根据故障位置数据，在房屋线路三维立体图上的相应故障位置显示红点警示标记，以提醒用户及时处理故障。

本发明优选地技术方案在于，智能一体机包括设备监控模块、三维地图展示模块以及报警模块，设备监控模块用以对控制线路或者用电设备的运作状态进行实时监控，通过云服务器向智能监测仪下达通电指令或断电指令，智能监测仪根据通电指令或断电指令，通过配电箱控制控制线路的通断电状态，三维地图展示模块可展示房屋线路三维立体图，当控制线路或者用电设备的运作状态异常时，根据故障位置数据，在房屋线路三维立体图上的相应故障位置显示红点警示标记，报警模块根据异常运作状态数据，向用户发出报警信号，以提醒用户及时处理故障。

本发明优选地技术方案在于，智能一体机还包括语音识别模块，语音识别模块用以识别用户语音指令信息。

本发明优选地技术方案在于，智能一体机还包括通讯模块，通讯模块用以向移动客户端交互控制线路或者用电设备的运作状态信息，以及对智能一体机实现远程控制。

本发明优选地技术方案在于，配电箱包括至少一个智能控制开关，智能监测仪的信号端通过智能控制开关与控制线路电性连接。

本发明提供的一种用于楼宇安全控制系统的控制方法，包括楼宇安全控制系统，其特征在于：该控制方法包括如下步骤：步骤s101：用户在智能监测仪上预设电阻安全警戒阈值区间；步骤s201：智能监测仪将监测的阻值实时数据与预设的电阻安全警戒阈值区间进行比对，判断控制线路或者用电设备的运作状态是否正常；步骤s301：当阻值实时数据在电阻安全警戒阈值区间内时，控制线路或者用电设备处于正常运作状态，智能监测仪通过云服务器将正常运作状态的运作状态数据传输给智能一体机；步骤s302：当阻值实时数据不在电阻安全警戒阈值区间内时，控制线路或者用电设备处于异常运作状态，智能监测仪通过云服务器将异常运作状态的运作状态数据以及故障位置数据传输给智能一体机，智能一体机向用户发出报警信号并显示异常运作信息。

本发明优选地技术方案在于，在步骤s302中，当阻值实时数据低于电阻安全警戒阈值区间的最低值时，控制线路或者用电设备存在电路短路的安全隐患，智能监测仪通过配电箱控制控制线路实现断电，通过云服务器向智能一体机发送报警信息以及短路故障位置信息。

本发明优选地技术方案在于，在步骤s302中，当阻值实时数据高于电阻安全警戒阈值区间的最高值时，控制线路或者用电设备存在电路开路或者线路老化的安全隐患，智能监测仪通过配电箱控制控制线路实现断电，通过云服务器向智能一体机发送报警信息以及开路故障位置信息。

本发明优选地技术方案在于，对于末端短路的控制线路，当注入的信号频率使第一个驻波波谷出现在注入点时，短路故障线路长度为波长的一半，根据短路故障线路长度数据，并结合智能监测仪与该末端短路的控制线路电性连接的信号注入点位置数据，得出短路故障位置数据。

本发明优选地技术方案在于，对于末端开路的控制线路，当注入的信号频率使第一个驻波波谷出现在注入点时，开路故障线路长度为波长的四分之一，根据开路故障线路长度数据，并结合智能监测仪与该末端开路的控制线路电性连接的信号注入点位置数据，得出开路故障位置数据。

本发明的有益效果为：

本发明提供的楼宇安全控制系统，智能一体机监测分析控制线路或者用电设备的阻值数据、驻波信号数据等信息数据，判断控制线路或者用电设备的运作状态，并将运作状态的信息数据传输给云服务器进行储存记录，同时，当控制线路发生短路或开路等故障问题时，智能一体机判断控制线路的故障类型以及故障位置，将故障类型以及故障位置的信息数据传输给云服务器进行储存记录。云服务器用以将智能一体机传输的信息数据进行储存记录并传输给智能一体机。用户通过智能一体机，可以查看控制线路或者用电设备的运作状态，例如线路上铜丝导电率、线路绝缘情况、控制线路或者用电设备的通断电状态、线路阻值、线路电流、线路电压、故障类型等运作状态信息，从而判断是否存在安全隐患，控制线路或者用电设备是否需要更换，以预先排除安全隐患，保证人员财产安全，当楼宇用电线路发生故障时，智能一体机可以在生成的房屋线路三维立体图上根据故障位置数据，在控制线路的相应故障位置显示红点警示标记，便于用户查找线路故障位置，既精准又直观，提醒用户及时处理故障，更安全可靠。与此对应，用于楼宇安全控制系统的控制方法，可以使楼宇安全控制系统监测出发生故障的线路的故障类型以及故障位置，并及时传递给用户以排除安全隐患，防止因线路故障引发火灾、设备损坏等追加安全隐患，更安全可靠。

附图说明

图1是本发明具体实施方式中提供的楼宇安全控制系统的框架示意图；

图2是本发明具体实施方式中提供的用于楼宇安全控制系统的控制方法的控制流程示意图。

图中：

1、智能监测仪；2、云服务器；3、智能一体机；31、设备监控模块；32、三维地图展示模块；33、报警模块；34、语音识别模块；35、通讯模块；4、配电箱；41、智能控制开关；5、控制线路；6、用电设备；步骤s101；步骤s201；步骤s301；步骤s302。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例一

如图1所示，实施例一中提供的一种楼宇安全控制系统，为了使用户可以对楼宇用电线路进行实时监测，查找线路故障位置既精准又直观，以及时排查安全隐患。进一步地，楼宇安全控制系统包括至少一个智能监测仪1、云服务器2以及智能一体机3，智能监测仪1通过配电箱4电性连接有至少一条控制线路5，控制线路5上电性连接有至少一个用电设备6，智能监测仪1根据监测的阻值数据分析控制线路5或者用电设备6的运作状态，通过云服务器2向智能一体机3传输运作状态数据，当运作状态异常时，智能监测仪1根据发生在控制线路5上的驻波信号数据，换算出发生故障的端点到测量信号注入点之间的故障线路长度，通过云服务器2向智能一体机3传输故障位置数据，智能一体机3生成房屋线路三维立体图，根据故障位置数据，在房屋线路三维立体图上的相应故障位置显示红点警示标记，以提醒用户及时处理故障。智能一体机3的信号端以及智能监测仪1的信号端分别与云服务器2的信号端进行信号传输，智能一体机3监测分析控制线路5或者用电设备6的阻值数据、驻波信号数据等信息数据，判断控制线路5或者用电设备6的运作状态，并将运作状态的信息数据传输给云服务器2进行储存记录，同时，当控制线路5发生短路或开路等故障问题时，智能一体机3判断控制线路5的故障类型以及故障位置，将故障类型以及故障位置的信息数据传输给云服务器2进行储存记录。云服务器2用以将智能一体机3传输的信息数据进行储存记录并传输给智能一体机3。用户通过智能一体机3，可以查看控制线路5或者用电设备6的运作状态，例如线路上铜丝导电率、线路绝缘情况、控制线路5或者用电设备6的通断电状态、线路阻值、线路电流、线路电压、故障类型等运作状态信息，从而判断是否存在安全隐患，控制线路5或者用电设备6是否需要更换，以预先排除安全隐患，保证人员财产安全，当楼宇用电线路发生故障时，智能一体机3可以在生成的房屋线路三维立体图上根据故障位置数据，在控制线路5的相应故障位置显示红点警示标记，便于用户查找线路故障位置，既精准又直观，提醒用户及时处理故障，防止因线路故障引发火灾、设备损坏等追加安全隐患，更安全可靠。

为了使用户通过智能一体机3便于实时监控楼宇用电线路的运行状态以及查找线路故障位置。进一步地，智能一体机3包括设备监控模块31、三维地图展示模块32以及报警模块33，设备监控模块31用以对控制线路5或者用电设备6的运作状态进行实时监控，通过云服务器2向智能监测仪1下达通电指令或断电指令，智能监测仪1根据通电指令或断电指令，通过配电箱4控制控制线路5的通断电状态，三维地图展示模块32可展示房屋线路三维立体图，当控制线路5或者用电设备6的运作状态异常时，根据故障位置数据，在房屋线路三维立体图上的相应故障位置显示红点警示标记，报警模块33根据异常运作状态数据，向用户发出报警信号，以提醒用户及时处理故障。设备监控模块31的信号端、三维地图展示模块32的信号端以及报警模块33的信号端分别与云服务器2的信号端进行信号传输。用户通过设备监控模块31便于实时监控楼宇用电线路的运行状态，通过三维地图展示模块32可以在生成的房屋线路三维立体图上根据故障位置数据显示红点警示标记，便于用户查找线路故障位置，既精准又直观，更安全可靠。报警模块33用于向用户发出报警信号，以提醒用户及时处理故障。

为了便于用户通过语音控制智能一体机3进行相应操作。进一步地，智能一体机3还包括语音识别模块34，语音识别模块34用以识别用户语音指令信息。通过设置语音识别模块34，便于用户通过语音控制智能一体机3进行相应操作。

为了便于用户外出后对房屋线路或设备的运行状态进行实时监测以及实现远程控制。进一步地，智能一体机3还包括通讯模块35，通讯模块35用以向移动客户端交互控制线路5或者用电设备6的运作状态信息，以及对智能一体机3实现远程控制。用户通过移动客户端可以接收通讯模块35的运作状态信息，也可以通过移动客户端向通讯模块35发送控制指令，使智能一体机3对控制线路5或者用电设备6的运作状态进行控制，实现远程控制。通过上述过程，便于用户外出后对房屋线路或设备的运行状态进行实时监测以及实现远程控制。

为了使智能监测仪1通过配电箱4可以控制控制线路5的通断电状态。进一步地，配电箱4包括至少一个智能控制开关41，智能监测仪1的信号端通过智能控制开关41与控制线路5电性连接。配电箱4通过设置智能控制开关41，使智能监测仪1通过控制智能控制开关41的启闭状态以对控制线路5的通断电状态进行控制。

实施例二

如图2所示，为了更清楚地阐述楼宇安全控制系统的工作过程，且使楼宇安全控制系统可以监测出故障类型以及故障位置，并及时传递给用户以排除安全隐患，更安全可靠。进一步地，实施例二中提供了一种用于楼宇安全控制系统的控制方法，包括楼宇安全控制系统，其特征在于：该控制方法包括如下步骤：步骤s101：用户在智能监测仪1上预设电阻安全警戒阈值区间；步骤s201：智能监测仪1将监测的阻值实时数据与预设的电阻安全警戒阈值区间进行比对，判断控制线路5或者用电设备6的运作状态是否正常；步骤s301：当阻值实时数据在电阻安全警戒阈值区间内时，控制线路5或者用电设备6处于正常运作状态，智能监测仪1通过云服务器2将正常运作状态的运作状态数据传输给智能一体机3；步骤s302：当阻值实时数据不在电阻安全警戒阈值区间内时，控制线路5或者用电设备6处于异常运作状态，智能监测仪1通过云服务器2将异常运作状态的运作状态数据以及故障位置数据传输给智能一体机3，智能一体机3向用户发出报警信号并显示异常运作信息。在步骤s101中，智能监测仪1通过配电箱4与控制线路5电性连接，同时智能监测仪1可以监测控制线路5的阻值数据或者发生在控制线路5上的驻波信号数据。在步骤s201中，智能监测仪1将监测的阻值实时数据与预设的电阻安全警戒阈值区间进行比对，分析控制线路5或者用电设备6的运作状态，然后将运作状态数据传输给云服务器2。在步骤s301中，当阻值实时数据在电阻安全警戒阈值区间内时，说明控制线路5或者用电设备6处于正常运作状态，然后智能监测仪1通过云服务器2将正常运作状态的运作状态数据传输给智能一体机3，用户通过智能一体机3可以查看控制线路5或者用电设备6的运作状态。在步骤s302中，当阻值实时数据不在电阻安全警戒阈值区间内时，说明控制线路5或者用电设备6处于异常运作状态，此时，智能监测仪1根据异常运作状态下在控制线路5上检测到的驻波信号数据换算故障线路长度，并结合智能监测仪1的检测信号注入点位置数据，得出故障位置数据，然后智能监测仪1通过云服务器2将异常运作状态的运作状态数据以及故障位置数据传输给智能一体机3，其中，运作状态数据包括线路上铜丝导电率、线路绝缘情况、控制线路5或者用电设备6的通断电状态、线路阻值、线路电流、线路电压、故障类型等信息数据。智能一体机3向用户发出报警信号并显示异常运作信息，提醒用户及时排查故障，用户根据异常运作信息可以得知故障类型、故障位置等信息，然后再排查故障，可以及时排除安全隐患，更加安全可靠。通过上述控制方法，使楼宇安全控制系统可以监测出故障类型以及故障位置，并及时传递给用户以排除安全隐患，更安全可靠。

为了使智能监测仪1根据异常运作状态的故障类型执行精确控制。进一步地，在步骤s302中，当阻值实时数据低于电阻安全警戒阈值区间的最低值时，控制线路5或者用电设备6存在电路短路的安全隐患，智能监测仪1通过配电箱4控制控制线路5实现断电，通过云服务器2向智能一体机3发送报警信息以及短路故障位置信息。在步骤s302中，当阻值实时数据低于电阻安全警戒阈值区间的最低值时，说明智能监测仪1所监测的控制线路5或者用电设备6的局部电流过大，存在电路短路的安全隐患，此时，智能监测仪1控制配电箱4断开控制线路5以实现断电保护，防止因线路故障引发火灾、设备损坏等追加安全隐患，同时，根据驻波信号数据换算短路故障位置数据，通过云服务器2向智能一体机3发送报警信息以及短路故障位置信息。通过上述控制方法，使智能监测仪1根据异常运作状态中的短路故障对控制线路5或者用电设备6执行精确控制。

为了使智能监测仪1根据异常运作状态的故障类型执行精确控制。进一步地，在步骤s302中，当阻值实时数据高于电阻安全警戒阈值区间的最高值时，控制线路5或者用电设备6存在电路开路或者线路老化的安全隐患，智能监测仪1通过配电箱4控制控制线路5实现断电，通过云服务器2向智能一体机3发送报警信息以及开路故障位置信息。在步骤s302中，当阻值实时数据高于电阻安全警戒阈值区间的最高值时，说明智能监测仪1所监测的控制线路5或者用电设备6的局部电阻过大，存在电路开路或者线路老化的安全隐患，此时，智能监测仪1控制配电箱4断开控制线路5以实现断电保护，防止因线路故障引发火灾、设备损坏等追加安全隐患，同时，根据驻波信号数据换算开路故障位置数据，通过云服务器2向智能一体机3发送报警信息以及开路故障位置信息。通过上述控制方法，使智能监测仪1根据异常运作状态中的开路故障对控制线路5或者用电设备6执行精确控制。

为了使智能监测仪1可以精确监测出发生短路故障的线路故障位置。进一步地，对于末端短路的控制线路5，当注入的信号频率使第一个驻波波谷出现在注入点时，短路故障线路长度为波长的一半，根据短路故障线路长度数据，并结合智能监测仪1与该末端短路的控制线路5电性连接的信号注入点位置数据，得出短路故障位置数据。智能监测仪1采用信号注入法，可以精确监测出发生短路故障的线路故障位置。根据波的传输理论，波在架空线路上传播，遇到开路或短路点时，会发生反射，在线路上产生驻波。波的频率不同，驻波波峰波谷出现的位置则不同。通过改变波的频率，可使波的波谷正好出现在信号的注入点。由于架空线路波速是固定的，在已知波速的情况下，就可以计算出线路的长度。定义智能监测仪1注入到控制线路5的信号频率为f，注入的信号沿线路传输的波速为v，注入的信号波长为λ，发生故障的短路点到测量信号注入点之间的短路故障线路长度为l，对于末端短路的控制线路5，当注入的信号频率f由低向高变化，在注入点出现第一个驻波波谷时，短路故障线路长度l为波长λ的一半，即:l＝λ/2＝0.5v/f，智能监测仪1根据已有的控制线路5在各电压等级下的波速v，结合信号注入点位置数据，得出短路故障位置数据。通过上述控制方法，使智能监测仪1可以精确监测出发生短路故障的线路故障位置。

为了使智能监测仪1可以精确监测出发生开路故障的线路故障位置。进一步地，对于末端开路的控制线路5，当注入的信号频率使第一个驻波波谷出现在注入点时，开路故障线路长度为波长的四分之一，根据开路故障线路长度数据，并结合智能监测仪1与该末端开路的控制线路5电性连接的信号注入点位置数据，得出开路故障位置数据。智能监测仪1采用信号注入法，可以精确监测出发生开路故障的线路故障位置。根据波的传输理论，波在架空线路上传播，遇到开路或短路点时，会发生反射，在线路上产生驻波。波的频率不同，驻波波峰波谷出现的位置则不同。通过改变波的频率，可使波的波谷正好出现在信号的注入点。由于架空线路波速是固定的，在已知波速的情况下，就可以计算出线路的长度。对于末端开路的控制线路5，当注入的信号频率f由低向高变化，在注入点出现第一个驻波波谷时，开路故障线路长度l为波长λ的四分之一，即:l＝λ/4＝0.25v/f，智能监测仪1根据已有的控制线路5在各电压等级下的波速v，结合信号注入点位置数据，得出开路故障位置数据。通过上述控制方法，使智能监测仪1可以精确监测出发生开路故障的线路故障位置。

本发明是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本发明保护的范围。