一种全电厨房用电安全监管系统和方法与流程

1.本发明属于安全用电领域，具体涉及一种全电厨房用电安全监管系统和方法。


背景技术：

2.商业餐饮，包括正餐、快餐、小吃、茶馆、饮料等多种服务，主要耗能设备在厨房，传统厨房的加热方式是通过空气对流将高温火焰的热量传递至炊具进行加热，热量传递过程中，大部分热能随排出室外的高温尾气散失，实际使用效率只有大约30％左右，能源使用效率低、有污染且存在严重的安全隐患。全电厨房，是指厨房内所有用能设备放弃传统的化石能源，而改用更加清洁、高效的电能，并可以满足各种菜系烹饪方式和生产需求的厨房。在基数大、分散广、不容易集中管理的各类商业餐饮领域开展全电厨房改造和应用，具有很高的可行性和必要性，目前商业餐饮电能替代相当重视，已经在大型商场、美食商铺、企事业单位食堂、全电景区等多种场景得到全面推广应用，有利于逐步破解餐饮业燃气事故频发的局面。


技术实现要素：

3.为克服上述现有技术的不足，本发明提出一种全电厨房用电安全监管系统，包括：
4.全电厨房接线模块、监控探测器和主站系统模块；
5.所述全电厨房接线模块，连接在配电箱与全电厨房设备之间，且全电厨房接线模块中电线的线径根据所述全电厨房设备的额定功率进行选择，所述全电厨房接线模块用于采用三相五线制供电方式对全电厨房设备进行供电；
6.所述监控探测器，与所述配电箱和所述全电厨房设备连接，用于获取所述配电箱和全电厨房设备的运行数据以及厨房温度数据，并发送给主站系统模块，根据所述监控探测器监测到的异常运行数据和异常厨房温度数据，确定异常状况后，控制全电厨房总断路器跳闸，并通过消防总线与消防系统进行数据交互；
7.所述主站系统模块，用于接收所述运行数据以及厨房温度数据，对所述运行数据和厨房温度数据进行数据处理，并结合预设算法，对所述全电厨房进行状态监测、隐患预防和电量分析，并存储所述运行数据和厨房温度数据。
8.优选的，所述监控探测器，包括：运行数据监测子模块以及测温探头；
9.所述运行数据监测子模块分别与所述厨房设备和配电箱连接，用于监控到所述厨房设备和配电箱的运行数据，并根据检测到异常运行数据，确定异常状况后，进行报警并与消防系统进行数据交互；
10.所述测温探头，放置在所述全电厨房需要测温的位置，用于获取厨房温度数据，当所述测温探头检测到异常厨房温度数据时，根据所述异常厨房温度数据，确定异常状况，并控制全电厨房总断路器跳闸和声光报警。
11.优选的，所述运行数据监测子模块，具体用于：
12.监控所述厨房设备和配电箱的运行数据；
13.当检测到异常运行数据时，根据所述异常运行数据，确定异常状况，进行声光报警，并控制全电厨房总断路器跳闸；
14.通过消防总线与消防系统进行数据交互。
15.优选的，所述监控探测器的异常状况至少包括下述中的一种或多种：过压、欠压、缺相、过载、漏电、火灾和谐波超标。
16.优选的，所述主站系统模块，包括：
17.前置服务器、采集服务器、数据库服务器、应用服务器、发布服务器和运维工作站；
18.所述前置服务器，用于接收所述运行数据和厨房温度数据，并对所述运行数据和厨房温度数据进行解析，根据解析结果发送远程跳闸指令；
19.所述采集服务器，用于对所述运行数据和厨房温度数据通过数据整理复原为状态量和模拟量，并进行统计，生成统计图表；
20.所述数据库服务器，用于存储运行数据和厨房温度数据；
21.所述应用服务器，用于对所述运行数据和厨房温度数据通过算法处理，对所述全电厨房进行设备状态监测、隐患诊断、隐患预防、故障溯源评估、用电分析和电能质量分析；
22.所述发布服务器，用于将所述运行数据和厨房温度数据发送到用户终端；
23.所述运维工作站，用于进行系统维护和运行管理。
24.基于同一发明构思，本发明还提供了一种全电厨房用电安全监管方法，包括：
25.通过监控探测器采集全电厨房设备、配电箱的运行数据以及厨房温度数据，并将所述运行数据和厨房温度数据发送给主站系统；
26.根据所述监控探测器监测到的异常运行数据和异常厨房温度数据，确定异常状况后，控制全电厨房总断路器跳闸，并通过消防总线与消防系统进行数据交互；
27.所述主站系统接收所述运行数据和厨房温度数据后，对所述运行数据和厨房温度数据进行数据处理，并结合预设算法，对所述全电厨房进行设备状态监测、电量分析，并存储所述运行数据和厨房温度数据。
28.优选的，所述根据所述监控探测器监测到的异常运行数据和异常厨房温度数据，确定异常状况后，控制全电厨房总断路器跳闸，并通过消防总线与消防系统进行数据交互，包括：
29.获取所述厨房设备和配电箱的运行数据，当检测到异常运行数据时，进行报警并与消防系统进行数据交互；
30.通过测温探头获取厨房温度数据，当所述测温探头检测到异常厨房温度数据时，根据所述异常厨房温度数据，确定异常状况，并控制全电厨房总断路器跳闸和声光报警。
31.优选的，所述获取所述厨房设备和配电箱的运行数据，当检测到异常运行数据时，进行报警并与消防系统进行数据交互，包括：
32.监控所述厨房设备和配电箱的运行数据；
33.当检测到异常运行数据时，根据所述异常运行数据，确定异常状况，进行声光报警，并控制全电厨房总断路器跳闸；
34.通过消防总线与消防系统进行数据交互。
35.优选的，所述异常状况至少包括下述中的一种或多种：过压、欠压、缺相、过载、漏电、火灾和谐波超标。
36.优选的，所述主站系统接收所述运行数据和厨房温度数据后，对所述运行数据和厨房温度数据进行数据处理，并结合各算法，对所述全电厨房进行设备状态监测、电量分析，并存储所述运行数据和厨房温度数据，包括：
37.通过前置服务器接收所述运行数据和厨房温度数据，并对所述运行数据和厨房温度数据进行解析，根据解析结果发送远程跳闸指令；
38.通过采集服务器对所述运行数据和厨房温度数据通过数据整理复原为状态量和模拟量，并进行统计，生成统计图表；
39.通过数据库服务器存储所述运行数据和厨房温度数据；
40.通过应用服务器对所述运行数据和厨房温度数据通过算法处理，对所述全电厨房进行设备状态监测、隐患诊断、隐患预防、故障溯源评估、用电分析和电能质量分析；
41.通过发布服务器将所述运行数据和厨房温度数据发送到用户终端；
42.通过运维工作站进行系统维护和运行管理。
43.与最接近的现有技术相比，本发明具有的有益效果如下：
44.1.本发明提供了一种全电厨房用电安全监管系统和方法，包括：全电厨房接线模块、监控探测器和主站系统模块；所述全电厨房接线模块，连接在配电箱与全电厨房设备之间，且全电厨房接线模块中电线的线径根据所述全电厨房设备的额定功率进行选择，所述全电厨房接线模块用于采用三相五线制供电方式对全电厨房设备进行供电；所述监控探测器，与所述配电箱和所述全电厨房设备连接，用于获取所述配电箱和全电厨房设备的运行数据以及厨房温度数据，并发送给主站系统模块，根据所述监控探测器监测到的异常运行数据和异常厨房温度数据，确定异常状况后，控制全电厨房总断路器跳闸，并通过消防总线与消防系统进行数据交互；所述主站系统模块，用于接收所述运行数据以及厨房温度数据，对所述运行数据和厨房温度数据进行数据处理，并结合预设算法，对所述全电厨房进行状态监测、隐患预防和电量分析，并存储所述运行数据和厨房温度数据；本发明的监控探测器能够与消防系统无缝对接，在判断用电安全的同时，能够采集全电厨房的运行数据和厨房温度数据，方便开展高级应用功能开发，具有较高的通用性和兼容性，该监控探测器技术成熟，市场上不同厂家的同类产品较多，成本较低。
45.2.本发明的主站系统模块能够集中监管一个区域内多个全电厨房用电安全及用能分析情况，在提升消防安全管理能力的同时，提升对用户的增值服务能力水平。
46.3.本发明能够通过较低的成本实现对全电厨房进行就地监测和集中监管，保障操作人员人身安全。
附图说明
47.图1为本发明提供的一种全电厨房用电安全监管系统示意图；
48.图2为本发明提供的全电厨房的监控探测器原理图；
49.图3为本发明提供的主站系统模块示意图；
50.图4为本发明提供的一种全电厨房用电安全监管方法流程示意图。
具体实施方式
51.下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的详细说明。
52.实施例1：
53.本发明提供的一种全电厨房用电安全监管系统如图1所示，包括：
54.全电厨房接线模块、监控探测器和主站系统模块；
55.所述全电厨房接线模块，连接在配电箱与全电厨房设备之间，且全电厨房接线模块中电线的线径根据所述全电厨房设备的额定功率进行选择，所述全电厨房接线模块用于采用三相五线制供电方式对全电厨房设备进行供电；
56.所述监控探测器，与所述配电箱和所述全电厨房设备连接，用于获取所述配电箱和全电厨房设备的运行数据以及厨房温度数据，并发送给主站系统模块，根据所述监控探测器监测到的异常运行数据和异常厨房温度数据，确定异常状况后，控制全电厨房总断路器跳闸，并通过消防总线与消防系统进行数据交互；
57.所述主站系统模块，用于接收所述运行数据以及厨房温度数据，对所述运行数据和厨房温度数据进行数据处理，并结合预设算法，对所述全电厨房进行状态监测、隐患预防和电量分析，并存储所述运行数据和厨房温度数据。
58.全电厨房因为用电功率较大，线路一般采用金属外壳，全电厨房接线模块中的主回路采用三相五线制，即0.4kv电压等级tn-s供电方式，将零线n和保护线pe严格分开，并在进线侧并网点处加装带电动操作装置的配电断路器，配置符合相关技术规范的配电箱，厨电设备的电源经带漏电保护器的空气开关分别引出，并根据厨房设备的用电设备额定功率选择线径，全电厨房电机壳接地，保障操作人员的用电安全。
59.如图2所示，所述监控探测器为组合式电气火灾监控探测器，可安装于配电箱柜门之上，与配电箱和全电厨房设备电连接，全电厨房设备包括三相厨具和单相电器，接入三相电压、三相电流、剩余电流、温度、分合闸状态信号，实时监测全电厨房设备用电状态，通过rs485接口与4g/5g无线通信终端将运行数据和厨房温度数据发送给主站系统模块，实现信息交互，通过消防总线与消防系统联动，与烟感、喷淋、报警等其他相关消防设备连为统一整体系统，测温探头可以放在全电厨具柜体内部，或其他需要监测温度的地方，用来监测全电厨房温度。
60.如图3所示，主站系统模块包括前置服务器、采集服务器、数据库服务器、应用服务器、发布服务器和运维工作站，还有防火墙和反向隔离装置和正向隔离装置，监控探测器通过固定ip接入公共互联网，并通过防火墙，将全电厨房的运行数据和厨房温度数据发送到前置服务器，通过反向隔离装置后，发送给采集服务器、应用服务器、数据库服务器和运维工作站，生成远程指令后通过正向隔离装置，发送到发布服务器中，通过防火墙后发布到公共互联网，用户通过手机或者电脑对系统进行访问；本发明根据全电厨房设备额定功率选择线径，厨电机壳接地，保障操作人员的用电安全。
61.实施例2：
62.本发明提供的一种全电厨房用电安全监管方法如图4所示，包括：
63.步骤1：通过监控探测器采集全电厨房设备、配电箱的运行数据以及厨房温度数据，并将所述运行数据和厨房温度数据发送给主站系统；
64.步骤2：根据所述监控探测器监测到的异常运行数据和异常厨房温度数据，确定异常状况后，控制全电厨房总断路器跳闸，并通过消防总线与消防系统进行数据交互；
65.步骤3：所述主站系统接收所述运行数据和厨房温度数据后，对所述运行数据和厨
房温度数据进行数据处理，并结合预设算法，对所述全电厨房进行设备状态监测、电量分析，并存储所述运行数据和厨房温度数据。
66.具体地，步骤1包括：
67.监控探测器采集全电厨房设备和配电箱的运行数据，其中，运行数据包括设备用电状态、工作电压、负荷电流、剩余电流、用电功率等数据，还通过测温探头采集厨房温度数据，将运行数据和厨房温度数据通过rs485接口与4g/5g无线通信终端进行信息交互，并通过通信终端将运行数据和厨房温度数据经互联网远程接入主站系统，本发明的监控探测器能够采集全电厨房设备和配电箱的电压、电流、功率、电量、电能质量等信息，方便开展高级应用功能开发，具有较高的通用性和兼容性。
68.具体地，步骤2包括：
69.监控探测器根据运行数据和厨房温度数据判断过压、欠压、缺相、过载、漏电、火灾、谐波超标等异常状况，并发出告警信息或跳开断路器；监控探测器可以通过消防总线与消防系统进行数据交互，与烟感、喷淋、报警等其他相关消防设备连为统一整体系统，监控探测器接收到消防系统的消防联动信号时，会自动控制全电厨房总断路器跳闸，且全电厨房内出现消防安全告警时，监控探测器也能够将告警信息发送到消防系统，本发明的监控探测器能够与消防系统无缝对接，本发明的监控探测器技术成熟，市场上不同厂家的同类产品较多，成本较低。
70.具体地，步骤3包括：
71.主站系统通过固定的ip接入公共互联网，通信终端将运行数据和厨房温度数据通过公共互联网和防火墙发送到主站系统的前置服务器中，前置服务器不同通信规约进行解析，并根据解析结果下发远程跳闸指令，采集服务器能够对全电厨房的运行数据和厨房温度数据进行处理，剔除错误数据，将通信数字量复原为各种模拟量和状态量，并进行分析统计，生成统计图表；数据库服务器运行商业数据库，用来按不同的时间间隔存储运行数据和厨房温度数据；应用服务器对所有运行数据和厨房温度数据进行分析和处理，结合预设算法，对全电厨房设备进行状态监测、隐患诊断及预防、故障溯源评估、用电分析、电能质量分析、安全档案管理、设备代维等业务；发布服务器将运行数据和厨房温度数据的相关信息发布到公共互联网，使用户可以通过手机或者电脑对系统进行访问；运维工作站是运维人员开展数据接入、系统维护、运行管理的入口；正向隔离装置、反向隔离装置实现内网与外网的安全隔离；防火墙用来防止非法访问，提升信息安全水平。用户通过手机应用根据相应权限查看相关信息。主站系统可以根据应用规模增减设备数量，也可以根据实际需求将主站部署在云端，本发明能够集中监管一个区域内或一个公司所属多个全电厨房用电安全及用能分析情况，在提升消防安全管理能力的同时，提升对用户的增值服务能力水平，通过较低的成本实现对全电厨房进行就地监测和集中监管，保障操作人员人身安全。
72.本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
73.本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程
图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
74.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
75.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
76.最后应当说明的是:以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对其保护范围的限制,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:本领域技术人员阅读本发明后依然可对申请的具体实施方式进行种种变更、修改或者等同替换，但这些变更、修改或者等同替换，均在申请待批的权利要求保护范围之内。