一种UPS系统的火灾智能预警监测系统及方法与流程

一种ups系统的火灾智能预警监测系统及方法
技术领域
1.本发明实施例涉及铁路信号技术，尤其涉及一种ups系统的火灾智能预警监测系统及方法。


背景技术：

2.ups(uninterruptible power supply，不间断电源)是一种含有储能装置的不间断电源，主要用于给部分对电源稳定性要求较高的设备，提供不间断的电源；铁路专用信号电源系统中机房ups及电池组是关键设备供电的核心保障，ups及电池组一旦出现问题将会对后端系统的供电造成极大的影响。现阶段，为保障铁路系统各类信号关键设备的可靠工作，信号电源系统通常采用双母线、并联冗余等方式进行配置，ups并机的情况十分常见。在运行过程中，一旦ups发生短路拉弧等故障，极易影响到并机的另一台ups，并机的两台ups同时故障，将直接影响后端待供电系统的正常工作。同时，如果存在电池组切除不及时、ups绝缘措施不到位的情况，持续的、大功率的能量灌入，还会造成电池损坏、机箱起火等二次危害，后期更换时间长、难度大、费用高。
3.现有技术中，为避免上述情况发生，ups内部会对部分器件的温度进行监测，外置电池组会配备电池巡检仪进行电池温度监测，温度异常时发出告警，提醒工作人员进行排查。由于ups、电池组分开监测，各类监测告警仅针对各自对应的设备，没有从系统级别做风险识别、布局设计，也没有系统的逻辑判断，对起火风险的判断不够准确，不利于现场工作人员识别风险、排查隐患。


技术实现要素：

4.本发明提供一种ups系统的火灾智能预警监测系统及方法，实现了通过综合采集并判断烟雾浓度信息及各温度信息，从而准确判断ups系统的起火风险等级。
5.第一方面，本发明实施例提供了一种ups系统的火灾智能预警监测系统，该监测系统包括ups模块、电池组模块、烟雾传感器、ups温度传感器、电池组温度传感器及控制模块；所述ups模块与所述电池组模块并联电连接；
6.所述烟雾传感器与所述ups模块电连接，用于检测所述ups模块内的烟雾浓度信息；所述ups温度传感器与所述ups模块电连接，用于检测所述ups模块内的第一温度信息；所述电池组温度传感器与所述电池组模块电连接，用于检测所述电池组模块的第二温度信息；
7.所述控制模块分别与所述烟雾传感器、所述ups温度传感器及所述电池组温度传感器电连接；所述控制模块，用于接收所述烟雾浓度信息、所述第一温度信息及所述第二温度信息；并根据所述烟雾浓度信息、所述第一温度信息及所述第二温度信息生成不同的预警监测信息。
8.可选的，还包括声光报警模块和电池组开关；所述ups模块通过所述电池组开关与所述电池组模块并联电连接；
9.所述预警监测信息包括告警信息和断开操作信息；
10.所述控制模块分别与所述声光报警模块和所述电池组开关电连接；所述控制模块，还用于将所述不同的告警信息发送至所述声光报警模块，或者将不同的所述告警信息发送至所述声光报警模块且将不同的所述断开操作信息发送至所述电池组开关。
11.可选的，所述ups温度传感器包括半导体器件子温度传感器、磁性元件子温度传感器及ups进出风口子温度传感器；
12.所述ups模块包括滤波器、整流器、逆变器、电感器及静态开关组件；所述滤波器、所述整流器、所述逆变器及所述电感器依次电连接；所述静态开关组件的输入端与所述滤波器的输入端电连接，所述静态开关组件的输出端与所述电感器的输出端电连接；
13.所述半导体器件子温度传感器，用于检测所述整流器、所述逆变器及所述静态开关组件的温度信息；
14.所述磁性元件子传感器，用于检测所述滤波器、所述电感器的磁芯和线包温度信息；
15.所述进出风口子温度传感器，用于检测所述ups模块进出风口位置的温度信息。
16.可选的，还包括电压采样电路；所述电压采样电路分别与所述ups模块、所述电池组模块及所述控制模块电连接；所述电压采样电路，用于采集所述ups模块输出的第一电压信息及所述电池组模块输出的第二电压信息，并将所述第一电压信息及所述第二电压信息发送至所述控制模块；
17.所述控制模块，还用于根据所述第一电压信息、所述第二电压信息、所述烟雾浓度信息、所述第一温度信息及所述第二温度信息生成所述预警监测信息。
18.可选的，还包括显示模块；所述控制模块与所述显示模块电连接；所述控制模块：还用于将不同的所述告警信息和不同的断开操作信息发送至所述显示模块。
19.另一方面，本发明实施例还提供了一种ups系统的火灾智能预警监测方法，其特征在于，应用于上述实施例所述的ups系统的火灾智能预警监测系统，所述智能预警监测方法包括：
20.获取烟雾浓度信息、第一温度信息及第二温度信息；
21.根据所述烟雾浓度信息、所述第一温度信息及所述第二温度信息生成不同的预警监测信息。
22.可选的，根据所述烟雾浓度信息、所述第一温度信息及所述第二温度信息生成不同的的预警监测信息；包括：
23.所述预警监测信息包括告警信息和断开操作信息；
24.当所述烟雾浓度信息大于预设烟雾浓度值，且所述第一温度信息大于或者小于第一预设温度值，且所述第二温度信息大于或者小于第二预设温度值,生成第一告警信息且生成第一断开操作信息；
25.当所述烟雾浓度信息小于所述预设烟雾浓度值，且所述第一温度信息大于所述第一预设温度值；且所述第二温度信息大于所述第二预设温度值，生成第二告警信息且生成第二断开操作信息；
26.当所述烟雾浓度信息小于所述预设烟雾浓度值，且所述第一温度信息小于所述第一预设温度值；且所述第二温度信息大于所述第二预设温度值，生成第三告警信息；
27.当所述烟雾浓度信息小于所述预设烟雾浓度值，且所述第一温度信息大于所述第一预设温度值；且所述第二温度信息小于所述第二预设温度值，生成第四告警信息。
28.可选的，所述ups系统的火灾智能预警监测系统还包括电压采样电路：
29.所述智能预警监测方法还包括：
30.获取所述电压采样电路采集的所述ups模块输出的第一电压信息及所述电池组模块输出的第二电压信息；
31.当所述第一电压信息大于第一预设电压值且所述第二电压信息大于第二预设电压值，且所述烟雾浓度信息小于所述预设烟雾浓度值，且所述第一温度信息小于所述第一预设温度值；且所述第二温度信息小于所述第二预设温度值，生成第五告警信息。
32.可选的，所述智能预警监测系统还包括声光报警模块和电池组开关，
33.所述智能预警监测方法还包括：
34.将不同的所述告警信息发送至所述声光报警模块，将不同的所述断开操作信息发送至所述电池组开关。
35.可选的，所述智能预警监测系统还包括显示模块；
36.所述智能预警监测方法还包括：
37.将不同的所述告警信息和不同的断开操作信息发送至所述显示模块。
38.本发明通过接收烟雾传感器检测的烟雾浓度信息、ups温度传感器检测的第一温度信息及电池组温度传感器检测的所述第二温度信息；并根据烟雾浓度信息、第一温度信息及第二温度信息生成不同的预警监测信息，这样通过综合采集并判断ups模块的烟雾信息、第一温度信息和电池组模块内的第二温度信息，以实现准确判断ups系统的起火风险等级，解决了现有技术中仅仅对ups模块、电池组模块分开监测，各类监测告警仅针对ups模块或者电池组模块，没有从ups系统级别做风险识别，即没有对ups系统内的各信息进行逻辑判断，对起火风险的判断不够准确，不利于现场工作人员识别风险、排查隐患等问题。
附图说明
39.图1是本发明实施例提供的一种ups系统的火灾智能预警监测系统结构示意图；
40.图2是本发明实施例提供的另一种ups系统的火灾智能预警监测系统结构示意图；
41.图3是本发明实施例提供的一种ups系统的火灾智能预警监测方法的流程图；
42.图4是本发明实施例提供的另一种ups系统的火灾智能预警监测方法的流程图。
具体实施方式
43.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
44.图1是本发明实施例提供的一种ups系统的火灾智能预警监测系统结构示意图，如图1所示，该监测系统包括ups模块10、电池组模块20、烟雾传感器30、ups温度传感器40、电池组温度传感器50及控制模块60；烟雾传感器30与ups模块10电连接，用于检测ups模块10内的烟雾浓度信息；ups温度传感器40与ups模块10电连接，用于检测ups模块10内的第一温度信息；电池组温度传感器50与电池组模块20电连接，用于检测电池组模块20的第二温度
信息；控制模块60分别与烟雾传感器30、ups温度传感器40及电池组温度传感器50电连接；控制模块60，用于接收烟雾浓度信息、第一温度信息及第二温度信息；并根据烟雾浓度信息、第一温度信息及第二温度信息生成不同的预警监测信息。
45.其中，ups系统内包括ups模块10和电池组模块20；ups模块10与电池组模块20通过电池组开关并联电连接，ups系统内的ups模块10和电池组模块20为关键供电设备供电。实际的供电回路中，ups模块10包括滤波器、整流器、逆变器、电感器及静态开关组件；滤波器、整流器、逆变器及电感器依次电连接；静态开关组件的输入端与滤波器的输入端电连接，静态开关组件的输出端与电感器的输出端电连接；电池组模块20与逆变器并联电连接；ups模块10从配电箱内取电经过滤波器、整流器、逆变器、电感器以为各关键供电设备供电。其中，ups模块10内滤波器、整流器、逆变器、电感器及静态开关组件设置在不同的腔室内。烟雾传感器30包括内置烟雾传感器和进出风口烟雾传感器；内置烟雾传感器检测ups模块10内的各个腔室的烟雾浓度信息；进出风口烟雾传感器检测ups模块10进出风口的烟雾浓度信息；ups模块10的烟雾浓度信息包括各个腔室的烟雾浓度信息和进出风口的烟雾浓度信息。
46.其中，ups温度传感器40包括半导体器件子温度传感器，磁性元件子传感器及进出风口子温度传感器；半导体器件子温度传感器，用于检测整流器、逆变器及静态开关组件的温度信息；磁性元件子传感器，用于检测滤波器、电感器的磁芯和线包温度信息；进出风口子温度传感器，用于检测ups模块进出风口位置的温度信息。可以理解的是，ups模块10内的第一温度信息包括整流器、逆变器及静态开关组件的温度信息及滤波器、电感器的磁芯和线包温度信息及ups模块进出风口位置的温度信息。
47.本技术方案中控制模块60通过接收烟雾浓度信息、第一温度信息及第二温度信息；并判断烟雾浓度信息、第一温度信息及第二温度信息多种信息生成不同的预警监测信息，实现了智能识别不同的起火风险，在ups系统起火前期进行准确、有效的告警，全方位干预火灾风险和隐患，降低误告警概率，高效准确的指导工作人员排查隐患；解决了现有技术中仅仅对ups模块、电池组模块分开监测，各类监测告警仅针对ups模块或者电池组模块，没有从ups系统级别做风险识别，即没有对ups系统内的各信息进行逻辑判断，对起火风险的判断不够准确等问题。
48.具体的，不同的预警监测信息包括不同的告警信息和不同的断开操作信息；当烟雾浓度信息大于预设浓度信息时，且第一温度信息大于或者小于第一预设温度值，且第二温度信息大于或者小于第二预设温度值,生成第一告警信息并发送至声光报警模块，声光报警模块及时发出告警；且生成第一断开操作信息并发送至电池组开关，断开电池组模块20与ups模块10的连接，防止电池组模块20起火等二次危害造成ups系统整体故障，影响后端关键供电设备的正常工作。
49.当烟雾浓度信息小于预设烟雾浓度值，且第一温度信息大于第一预设温度值；且第二温度信息大于第二预设温度值，生成第二告警信息并发送至声光报警模块，声光报警模块及时发出告警；且生成第二断开操作信息并发送电池组开关，断开电池组模块20与ups模块10的连接。
50.当烟雾浓度信息小于预设烟雾浓度值，且第一温度信息小于第一预设温度值；且第二温度信息大于第二预设温度值，生成第三告警信息并发送至声光报警模块，此时，控制模块判断起火风险较低，声光报警模块仅仅发出告警，以提醒指导工作人员排查隐患。
51.当烟雾浓度信息小于预设烟雾浓度值，且第一温度信息大于第一预设温度值；且第二温度信息小于第二预设温度值，生成第四告警信息并发送至声光报警模块，此时，控制模块判断起火风险也较低，声光报警模块仅仅发出告警，以提醒指导工作人员排查隐患。
52.可选的，在上述实施例的基础上，进一步优化，图2是本发明实施例提供的一种ups系统的火灾智能预警监测系统的结构示意图；如图2所示，该智能预警监测系统还包括电池组开关70和声光报警模块80；ups模块10通过电池组开关70与电池组模块20并联电连接；控制模块60分别与声光报警模块80和电池组开关70电连接；控制模块60，还用于将不同的告警信息发送至声光报警模块80，或者将不同的告警信息发送至声光报警模块80且将不同的断开操作信息发送至电池组开关70。
53.可选的，参照图2，该智能预警监测系统还包括显示模块90；控制模块60与显示模块90电连接；控制模块60：还用于将告警信息及断开操作信息发送至显示模块90。
54.其中，声光报警模块80根据不同的告警信息及时发出告警，在ups系统起火前期进行准确、有效的告警，全方位干预火灾风险和隐患，降低误告警概率，高效准确的指导工作人员排查隐患。电池组开关70根据不同的断开操作信息及时断开与ups模块的连接，避免发生二次危害。另外，控制模块60还将不同的告警信息和断开操作信息发送至显示模块90，实现有效的人机交互。
55.可选的，该火灾智能预警监测系统还包括电压采样电路100；电压采样电路100分别与ups模块10、电池组模块20及控制模块60电连接；电压采样电路100，用于采集ups模块10输出的第一电压信息及电池组模块20输出的第二电压信息，并将第一电压信息及第二电压信息发送至控制模块60；控制模块60，还用于根据第一电压信息、第二电压信息、烟雾浓度信息、第一温度信息及第二温度信息生成预警监测信息。控制模块60判断当第一电压信息大于第一预设电压值且第二电压信息大于第二预设电压值，且烟雾浓度信息小于预设烟雾浓度值，且第一温度信息小于第一预设温度值；且第二温度信息小于第二预设温度值，生成第五告警信息，并发送至声光报警模块80，控制声光报警模块80及时作出告警，以提醒工作人员进行安全作业。
56.本发明实施例还提供了一种ups系统的火灾智能预警监测方法，图3是本发明实施例提供的一种ups系统的火灾智能预警监测方法的流程图，如图3所示，该智能预警监测方法包括以下步骤：
57.s110、获取烟雾浓度信息、第一温度信息及第二温度信息；
58.s120、根据烟雾浓度信息、第一温度信息及第二温度信息生成不同的告警信息；或者生成不同预警监测信息。
59.其中，该智能预警监测方法应用于上述实施例的ups系统的火灾智能预警监测系统，本方案通过接收烟雾浓度信息、第一温度信息及第二温度信息；并判断烟雾浓度信息、第一温度信息及第二温度信息多种信息生成不同的预警监测信息，以实现准确判断电池组和ups模块的起火风险，在ups系统起火前期进行准确、有效的告警，降低误告警概率，高效准确的指导工作人员排查隐患。
60.可选的，在上述实施例的基础上，进一步说明如何根据烟雾浓度信息、第一温度信息及第二温度信息以生成不同的预警监测信息；同时，还结合判断ups模块和电池组模块输出的电压信息以生成预警监测信息；预警监测信息包括告警信息及断开操作信息，然后将
不同的告警信息发送至声光报警模块和显示模块，将不同的断开操作信息发送至电池组开关和显示模块；图4是本发明实施例提供的另一种ups系统的火灾智能预警监测方法，如图4所示，该智能预警监测方法包括：
61.s210、获取烟雾浓度信息、第一温度信息及第二温度信息。
62.s220、当烟雾浓度信息大于预设烟雾浓度值，且第一温度信息大于或者小于第一预设温度值，且第二温度信息大于或者小于第二预设温度值,生成第一告警信息且生成第一断开操作信息。
63.s230、当烟雾浓度信息小于预设烟雾浓度值，且第一温度信息大于第一预设温度值；且第二温度信息大于第二预设温度值，生成第二告警信息且生成第二断开操作信息。
64.s240、当烟雾浓度信息小于预设烟雾浓度值，且第一温度信息小于第一预设温度值；且第二温度信息大于第二预设温度值，生成第三告警信息。
65.s250、当烟雾浓度信息小于预设烟雾浓度值，且第一温度信息大于第一预设温度值；且第二温度信息小于第二预设温度值，生成第四告警信息。
66.s260、获取电压采样电路采集的ups模块输出的第一电压信息及电池组模块输出的第二电压信息。
67.s270、当第一电压信息大于第一预设电压值且第二电压信息大于第二预设电压值，且烟雾浓度信息小于预设烟雾浓度值，且第一温度信息小于第一预设温度值；且第二温度信息小于第二预设温度值，生成第五告警信息。
68.s280、将不同的告警信息发送至声光报警模块，将不同的断开操作信息发送至电池组开关。
69.s290、将不同的告警信息及不同的断开操作信息发送至显示模块。
70.本技术方案通过接收烟雾浓度信息、第一温度信息、第二温度信息；并判断烟雾浓度信息、第一温度信息及第二温度信息多种信息生成不同的告警信息和不同的断开操作信息，实现了智能识别不同的起火风险，并在不同的起火风险下，及时控制声光报警模块及时告警；还当起火风险较高时，控制声光报警模块及时告警且控制电池组开关断开，以避免二次危害。另外，还结合判断ups模块和电池组模块输出的电压信息，当ups模块和电池组模块输出的电压信息超限，烟雾浓度信息、第一温度信息及第二温度信息均不超限控制声光报警模块及时告警。
71.注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。