电气火灾远程监测动态预警方法及系统与流程

本发明属于消防安全领域，特别涉及电气火灾远程监测动态预警方法及系统。

背景技术：

电能属于工业生产和日常生活必不可少的能源之一，随着科学技术的发展，应用于生产和生活的电气设备的种类和数量也越来越多，随之而来的是城镇居民用电负荷也急剧增加。电能在使用时会产生较大的热量，为避免出现由此而引发的火灾，在电器终端都会进行有效的处理。但是，输电线路的中间环节，如果不有效监控则会出现由于漏电等问题导致的火灾，由此，近年来，由电气火灾发生率有大幅上升。据统计，近年来电气火灾已占火灾总量的36％以上，这些频发的电气火灾造成了大量财产损失和人身伤亡。

因此如何实现对建筑物电气线路的过流、过载、温度和电弧异常状态、报警的远程实时监测，敦促用电终端及时排除电气线路异常状态，是减少和降低电气火灾发生率的必要措施之一。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是提供一种电气火灾远程监测动态预警方法及系统，针对现有电气火灾监控系统缺乏远程监测及报警存在的不足，实现对建筑物电气线路的过流、过载、温度和电弧异常状态、报警的远程实时监测，达到远程智能监测和即时报警的目的，从而减少和降低电气火灾的发生率。

本发明的电气火灾远程监测动态预警方法，包括下列步骤：

a.设定周期为cnm，在周期cnm内设定时段cnmm；n为大于等于1的整数，是指周期所在的按时间顺序排列的不同组别数；m为大于等于1的整数，是指同一组别中按时间顺序排列的不同周期数；m为大于等于1的整数，是指同一周期内按时间顺序排列的不同时段数；

b.获取周期cnm内时段cnmm的剩余电流平均值curnmm；

c.根据公式：计算第n组内的第m个周期cnm内所有cnmm时段的剩余电流平均值的算术平均值；

d.在周期tnm内时段tnm的剩余电流报警阈值为：

或

首次使用时，

进一步，还包括温度检测步骤：

ⅰ.设定周期为tnm，在周期tnm内设定时段tnmm；n为大于等于1的整数，是指周期所在的按时间顺序排列的不同组别数；m为大于等于1的整数，是指同一组别中按时间顺序排列的不同周期数；m为大于等于1的整数，是指同一周期内按时间顺序排列的不同时段数；

ⅱ.获取周期tnm内时段tnmm的温度平均值tnmm；

ⅲ.根据公式：计算第n组内的第m个周期tnm内所有tnmm时段的温度平均值的算术平均值；

ⅳ.在周期tnm内时段tnmm的温度报警阈值为：

或

首次使用时，

进一步，被监控部位的温度到达温度报警阈值或者剩余电流值达到剩余电流报警阈值，则系统自动保护。

进一步，被监控部位产生电弧时，则系统自动保护。

本发明还公开了一种电气火灾远程监测预警系统，包括：

检测单元，至少包括剩余电流检测单元，用于获取被监控部位的剩余电流数据；

物联网监控终端，储存有动态预警软件，网络接收剩余电流检测单元的剩余电流数据并储存，计算后获得实时剩余电流报警阈值。

进一步，检测单元还包括：

温度检测单元，用于获取被监控部位的温度数据，所述物联网监控终端网络接收温度检测单元的温度数据并储存，计算后获得实时温度报警阈值。

进一步，检测单元还包括：

电弧检测单元，用于获取被监控部位的电弧参数，并发送至所述物联网监控终端。

进一步，还包括：

监控中心，用于与物联网监控终端形成数据交互；

所述物联网监控终端还向被监控部位发送通断命令。

进一步，所述监控中心包括：

web服务器，用于接收物联网监控终端发送的数据信息并可向物联网监控终端发送命令信号；

数据库服务器，用于接收并储存web服务器传来的物联网监控终端发送的数据信息。

进一步，还包括：

手机终端，储存有app软件，用于与监控中心建立联接，提供移动应用服务。

本发明的有益效果是：本发明的电气火灾远程监测动态预警方法及系统，能够对用电设备的特定部位(包括输电线路等通电设备)进行实时的远程监测，特定的监测方法能够实现动态监测预警，通过对监控时段、周期的设定，具有遗传和动态效果，以适应气候和用电设备本身的变化，通过远程对剩余电流的实时获取，以获取实时的阈值，实现对建筑物电气线路的过流、过载异常状态、报警的远程实时监测，达到远程智能监测和即时报警的目的，从而减少和降低电气火灾的发生率；同时，通过监控，可定期为监控中心所在的辖区内用电民居以及社会单位的用电安全进行动态评价，为辖区内进行用电安全监督检查提供数据依据；以便及时对用电设施进行维护和管理，保障用电设施的完好有效。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1为本发明流程框图；

图2为本发明系统原理图。

具体实施方式

图1为本发明流程框图，如图所示，本实施例的电气火灾远程监测动态预警方法，包括下列步骤：

a.设定周期为cnm，在周期cnm内设定时段cnmm；n为大于等于1的整数，是指周期所在的按时间顺序排列的不同组别数；m为大于等于1的整数，是指同一组别中按时间顺序排列的不同周期数；m为大于等于1的整数，是指同一周期内按时间顺序排列的不同时段数；

b.获取周期cnm内时段cnmm的剩余电流平均值curnmm；该剩余电流平均值为设定时段内的平均值，假设设定时段为两个小时，则是两个小时内的平均值；获取以及计算方式为现有技术，在此不再赘述；

c.根据公式：计算第n组内的第m个周期cnm内所有cnmm时段的剩余电流平均值的算术平均值；比如从首次使用周期为第3组别内分为15个周期，选择每个周期内的第2个时段，则记为t3m2，m为1、2、3……15；当然，组别可以是3天内分15个周期等，并不需特别固定，可根据需要和用电特性、气候特性进行设定；

d.在周期tnm内时段tnm的剩余电流报警阈值为：

或

首次使用时，

使用时，n可以为无限大的整数数值，随着使用时间的增加则无限增大，也可以是以年为循环大周期，每年包含多个组别，按确定的一年时间内分成设定的组别；m可取值为10、15，可以是10、15天，也可以是10、15个半天，也可以是15个6个小时的周期，本实施例采用15天，则m值为15，即tnm为tn1、tn2、tn3……tn15；m可取24、12等等，本实施例采用12，即将一天分为12个时段进行检测；使用过程中，每一组周期中的对应的周期与下一组别具有对应性，而时段也具有对应性和遗传特性，从而获得更为合理的阈值。

本实施例中，还包括温度检测步骤：

ⅰ.设定周期为tnm，在周期tnm内设定时段tnmm；n为大于等于1的整数，是指周期所在的按时间顺序排列的不同组别数；m为大于等于1的整数，是指同一组别中按时间顺序排列的不同周期数；m为大于等于1的整数，是指同一周期内按时间顺序排列的不同时段数；

ⅱ.获取周期tnm内时段tnmm的温度平均值tnmm；

ⅲ.根据公式：计算第n组内的第m个周期tnm内所有tnmm时段的温度平均值的算术平均值；

ⅳ.在周期tnm内时段tnmm的温度报警阈值为：

或

首次使用时，

本实施例的温度报警阈值的获取可参照前述剩余电流报警阈值的获取方式。

本实施例中，被监控部位的温度到达温度报警阈值或者剩余电流值达到剩余电流报警阈值，则系统自动保护；报警后系统可自动发出断电命令，可针对用电设备(监控部位)直接断电，达到保护的目的。

本实施例中，被监控部位产生电弧时，则系统自动保护；被监控部位可根据用电特性进行设定，特定的输电线路以及电路接头等。

本发明还公开了一种电气火灾远程监测预警系统，包括：

检测单元，至少包括剩余电流检测单元，用于获取被监控部位的剩余电流数据；一般采用剩余电流传感器；

物联网监控终端，储存有动态预警软件，网络接收剩余电流检测单元的剩余电流数据并储存，计算后获得实时剩余电流报警阈值；根据该阈值对比实时获取的剩余电流值，如果达到阈值则发出报警信号。

本实施例中，检测单元还包括：

温度检测单元，用于获取被监控部位的温度数据，所述物联网监控终端网络接收温度检测单元的温度数据并储存，计算后获得实时温度报警阈值；根据该阈值对比实时获取的温度值，如果达到阈值则发出报警信号。

本实施例中，检测单元还包括：

电弧检测单元，用于获取被监控部位的电弧参数，并发送至所述物联网监控终端；如果出现电弧或者达到设定强度，则发出报警信号。

本实施例中，还包括：

监控中心，用于与物联网监控终端形成数据交互，用于接收数据的同时还可向物联网监控终端发送命令，用于控制输电线路的通断等；

所述物联网监控终端还向被监控部位发送通断命令，根据监控的情况，可直接发送断电命令；当然，需要与被监控部位具有连接，通过自动控制实现断电，在此不再赘述。

物联网监控终端为一总体设备，一般包括：

输入采样模块：输入采样模块与检测单元联接，接收被检测部位(电气线路等)监控数据(剩余电流的大小及变化，当然，也可以包括其他电气线路的数据)；

数据存储模块：数据存储模块内嵌电气火灾监控固件，同时存储电气线路剩余电流、温度和电弧报警阈值；数据存储模块可以是flash非易失性存储器。

电气火灾监控固件是内嵌在存储器中的电气火灾监控嵌入式软件，由处理器模块读取并运行，实现对电气线路状态的实时监测、异常状态报警、反馈控制及数据传输等功能。

输出控制模块：输出控制模块与处理器模块联接，当接收到处理器模块发送的反馈控制命令时，实现对被检测部位(电气线路等)断电控制，避免电气火灾发生。

处理器模块：处理器模块与输入采样模块、输出控制模块、数据存储模块、触摸屏模块及成通讯模块联接；同时处理器模块协调输入采样模块、输出控制模块、数据存储模块、触摸屏模块及通讯模块工作。

触摸屏模块：触摸屏模块与处理器模块联接，输出被监测电气线路工作状态信息、传感器组工作状态、物联网监控终端工作状态等信息，同时接收自身的输入信息，实现触摸屏模块与处理器模块的数据交互功能。

通讯模块：通讯模块与处理器模块联接，实现电气线路工作状态、剩余电流检测单元等检测单元的工作状态、物联网监控终端工作状态的数据上传及监控中心控制命令的下发；通讯模块与监控中心采用有线和无线两种方式联接。

本实施例中，所述监控中心包括：

web服务器，用于接收物联网监控终端发送的数据信息并可向物联网监控终端发送命令信号；

数据库服务器，用于接收并储存web服务器传来的物联网监控终端发送的数据信息。

实际使用时，监控中心还应包括远程监控固件及监控电脑；

web服务器与物联网监控终端、数据库服务器、远程监控固件和监控电脑联接，接收由物联网监控终端发送的电气线路工作状态、检测单元工作状态、物联网监控终端工作状态等信息并将其转发至数据库服务器；web服务器还向物联网监控终端发送控制命令及报警参数配置命令；同时为监控电脑提供电气火灾远程监控服务。

数据库服务器与web服务器联接，接收并存储由web服务器发送的电气线路工作状态、检测单元工作状态、物联网监控终端工作状态等信息，通过web服务器为远程监控固件提供数据服务。

远程监控固件为内嵌于web服务器的监控软件系统，具有电气火灾远程监测、火灾即时报警、故障实时预警和查询统计等功能。

监控电脑与web服务器联接，为监控中心人员提供电气火灾远程监测、火灾即时报警、故障实时预警、查询统计、远程命令、报警参数配置等服务。

本实施例中，还包括：

手机终端，可直接上网或储存有app软件，用于与监控中心建立联接，提供移动应用服务；与web服务器联接，为监管人员提供电气火灾远程监测、火灾即时报警、故障实时预警、查询统计等移动应用服务；当然，授权后也可直接通过手机发送命令信号至web服务器并传送至物联网监控终端。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。