电气火灾预警服务方法和系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了电气火灾预警服务方法和系统，电气火灾预警信息处理方法，包括：电气火灾综合监测仪将检测获得检测参数和计算得到的计算参数分别发送给存储器；将检测参数、计算参数和仪表编号发送给电气火灾预警信息处理器；电气火灾预警信息处理器对接收到的检测参数进行电能质量分析计算，根据电力检测参数、电力计算参数和电能质量参数及其变化趋势，判断用电设备是否存在故障；根据仪表编号，从安全数据库中调用该仪表号码相应类别设备的电气安全数据，并根据检测参数和电力计算参数，进行比较分析，判断用电设备是否存在安全隐患，以及安全隐患类型和等级，并生成用电设备安全分析表，并显示出来。本发明可有效排除电气火灾隐患。
【专利说明】电气火灾预警服务方法和系统
[0001]【技术领域】
本发明涉及火灾预警领域，具体涉及一种电气火灾预警服务方法和系统，特别适用于大范围的电气火灾预警服务。
【背景技术】
[0002]现有火灾预警设备侧重于单台设备或小区域的火灾监测，且对于用电设备的监测仅测量零线电流，对于因电气设备故障、电力污染引起的电气火灾则无法预测。与本发明最接近的技术是“组网式电气火灾预警系统”(中国专利申请号:201210365572.0)，该技术在电气设备、配电设备处布置零线电流传感器、温度传感器，并通过网关组网供用户集中监控。该系统也只适用于工厂一级单位，且只对三项不平衡或漏电造成的电气火灾有效。
[0003]本发明提供一种电气火灾服务平台，适用于市镇一级行政区域的电气火灾预警服务，将电气火灾自动监测、人工监控以及消防通知集合在一起，可有效排除电气火灾隐患。
[0004]
【发明内容】
:
本发明的目的是提供一种电气火灾预警服务方法和系统，在同一行政区域内的工厂、学校、宾馆、商场等单位的用配电设备处、火灾易发地点布置电气火灾综合监测仪和火灾监测仪，监测用电设备的电力参数、环境温度参数和烟光信号，并对监测信号预处理后传输给电气火灾预警服务平台，实现电气火灾隐患的集中监控和预防。
[0005]本发明提供了一种电气火灾预警信息处理方法，包括:
电气火灾综合监测仪将检测获得的电力检测参数、烟气检测参数、温度检测参数和计算得到的电力计算参数分别发送给存储器；电气火灾综合监测仪将检测参数、计算参数和仪表编号发送给电气火灾预警信息处理器，其中，检测参数包括电力检测参数、温度检测参数和烟气检测参数，计算参数包括电力计算参数；电气火灾预警信息处理器接收检测参数、计算参数和仪表编号，并对接收到的检测参数进行电能质量分析计算，以及将计算得到的电能质量参数存入存储器；电气火灾预警信息处理器根据电力检测参数、电力计算参数和电能质量参数及其变化趋势，判断用电设备是否存在故障；电气火灾预警信息处理器根据仪表编号，从安全数据库中调用该仪表号码相应类别设备的电气安全数据，并根据检测参数和电力计算参数，进行比较分析，判断用电设备是否存在安全隐患，以及安全隐患类型和等级，并生成用电设备安全分析表，并显示出来；当电气火灾预警信息处理器通过分析发现确定某一用电设备存在安全隐患，则加强对某一用电设备的监控。
[0006]本发明提供了一种电气火灾预警服务系统，包括:电气火灾综合监测仪和电气火灾预警信息处理器；
电气火灾综合监测仪，用于将检测获得的电力检测参数、烟气检测参数、温度检测参数和计算得到的电力计算参数分别发送给存储器，以及将检测参数、计算参数和仪表编号发送给电气火灾预警信息处理器，其中，检测参数包括电力检测参数、温度检测参数和烟气检测参数，计算参数包括电力计算参数；
电气火灾预警信息处理器，用于接收检测参数、计算参数和仪表编号，并对接收到的检测参数进行电能质量分析计算，以及将计算得到的电能质量参数存入存储器；根据电力检测参数、电力计算参数和电能质量参数及其变化趋势，判断用电设备是否存在故障；根据仪表编号，从安全数据库中调用该仪表号码相应类别设备的电气安全数据，并根据检测参数和电力计算参数，进行比较分析，判断用电设备是否存在安全隐患，以及安全隐患类型和等级，并生成用电设备安全分析表，并显示出来；当通过分析发现确定某一用电设备存在安全隐患，则加强对某一用电设备的监控。
[0007]实施本发明可以对大范围内因用电设备漏电、短路、三相不平衡、电力污染引起的电气火灾以及火灾易发地点因其他原因引起的火灾实施预警，在出现火灾隐患时及时通知用户和通知消防部门进行处理，将火灾隐患消灭于萌芽状态。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1为本发明提供的火灾预警服务平台所处系统的结构示意图；
图2为本发明提供的火灾预警信息处理单元结构示意图；
图3为本发明提供的电气火灾预警服务平台工作环境示意图。
[0009]1.网络2.火灾预警服务平台3.消防指挥中心 4.呼叫中心 5.网络交换机 6.通信服务器 7.电气火灾预警信息处理器群组 8.电气火灾预警信息处理器 9.火灾监测仪群组 10.火灾监测仪11.数据线12.环境温度传感器13.烟气传感器14.用电设备15.互感器16.控制柜 17.输电线 18.导线19.设备温度传感器 20.电气火灾综合监测仪
Ml.预警服务平台 M2.消防指挥中心 M3.预警平台服务中心 M4.宾馆M5.变电站 M6.夜总会 M7.商铺 M8.学校 M9.配电柜。
【具体实施方式】
[0010]为更好的阐明本发明的实施过程，下面结合附图对本发明的实施细节进行说明: 实施本发明的方案是在工厂、学校、宾馆、商场等单位的主要用电设备处及火灾易发地
点安装电气火灾综合监测仪和火灾监测仪，检测用电设备的电力参数、设备壳体温度和环境温度、火灾易发地点的烟光信号，并根据实际情况对电气火灾综合监测仪和火灾监测仪分组，同一组监测仪的信号输送给一台电气火灾预警信息处理器，一组监测仪和一台电气火灾预警信息处理器构成一个电气火灾预警信息处理器，一定数量的电气火灾预警信息处理器通过数据线形成链路构成一个群组，各群组的电气火灾预警信息经通信服务器、网络交换机输入电气火灾预警服务平台，服务平台与呼叫中心、消防指挥中心通过专用通信线路连接，当出现火灾隐患时，根据隐患等级采用网络通知用户、网络通知的同时进行人工呼叫用户、网络通知人工呼叫并通知消防指挥中心的方式进行火灾隐患处理。
[0011]实施本发明的提供的火灾预警服务平台所处系统的结构如图1所示，包括:网络1、预警服务平台2、消防指挥中心、呼叫中心4、网络交换机5、通信服务器6、电气火灾预警信息处理群组7和火灾监测仪群组9。其中，电气火灾预警信息处理群组7和火灾监测仪群组9与通信服务器6连接，通信服务器6通过交换机5经网络I与预警服务平台2相连，预警服务平台2通过网络I与呼叫中心4连接。
[0012]如图2所示提供火灾预警信息处理单元结构示意图，其中，电气火灾预警信息处理群组7由一定数量的电气火灾预警信息处理器8通过通信数据线形成链路而成，所述电气火灾预警信息处理器8由电气火灾预警信息处理器8、互感器15、电气火灾综合监测仪20,设备壳体温度传感器19、环境温度传感器12和烟气传感器13组成,其中，电气火灾综合监测仪20有四个电气参数输入端口、两个设备壳体温度输入端口，三个环境温度输入端口，以及两个烟气传感器输入端口 ；互感器15安装在用电设备输电线上，并通过导线18与电气火灾综合监测仪20的电气参数端口连接；设备壳体温度传感器19安装在用电设备14的壳体上，通过导线18与电气火灾综合监测仪20的设备壳体温度端口连接；布置在用电设备环境中环境温度传感器14通过导线18与电气火灾综合监测仪20的环境温度端口连接；布置在用电设备环境中的烟气传感器13通过导线18和电气火灾综合监测仪20的烟气传感器端口连接；电气火灾综合监测仪20通过数据线11与电气火灾预警信息处理器8连接。
[0013]所述火灾监测仪群组由火灾监测仪10、环境温度传感器12、烟气传感器13组成，每个火灾监测仪10有五个温度传感器输入端口、三个烟气传感器输入端口，布置在火灾易发地点的环境温度传感12、烟气传感器13通过导线18分别于火灾监测仪10的温度传感器输入端口、烟气传感器输入端口连接，相邻的火灾监测仪10通过通信数据线11联系形成链路，构成火灾监测仪群组9。
[0014]图3为本发明提供的电气火灾预警服务平台工作环境示意图，包括:预警服务平台Ml、 消防指挥中心M2、预警平台服务中心M3、分别与预警服务平台和Ml预警平台服务中心M3连接的宾馆M4、变电站M5、夜总会M6、商铺M7、学校M8和配电柜M9。
[0015]本发明的基于电气火灾预警信息处理器的电气火灾预警服务平台工作时执行以下步骤:
101、安装在用电设备14上输电线17路上的互感器15将感应信号输入到电气火灾综合监测仪20，电气火灾综合监测仪20的输入接口电路对互感器15输入信号处理后得到用电设备14的三相电流、三相电压、零线电流信号的模拟量，经A/D转换电路转换为数字量，经电气火灾综合监测仪20内部的单片机初步计算后得到用电设备14的漏电流、电压电流相位角、各相有功功率、无功功率、功率因数、频率，以及总有功功率、无功功率和功率因数等电力参数，单片机将电力检测参数和计算得到的电力计算参数发送给存储器。
[0016]102、安装在用电设备14壳体上的设备温度传感器19和用电设备环境中的环境温度传感器12将检测信号输入电气火灾综合监测仪20，经电气火灾综合监测仪20内的A/D转换电路将温度信号模拟量转换为数字量，并将转换成数字量的温度检测参数发送给存储器。
[0017]103、安装在用电设备14环境中的烟气传感器13将检测信号输入电气火灾综合监测仪20，经电气火灾综合监测仪20内的A/D转换电路将烟气信号模拟量转换为数字量，并将转换成数字量的烟气检测参数发送给存储器。
[0018]104、电气火灾预警信息处理器中的通信模块采用循环扫描的方式和与之连接的电气火灾综合监测仪20依次建立通信联系；
105、电气火灾综合监测仪20将检测参数、计算参数和仪表编号一起发送给电气火灾预警信息处理器；
所述检测参数包括相电流、相电压和零线电流等电力检测参数，和设备壳体温度和设备环境温度等温度检测参数，以及检测烟气量等烟气检测参数； 所述计算参数包括漏电流、电压电流相位角，各相有功功率、无功功率、功率因数和频率，以及总有功功率、无功功率和功率因数。
[0019]106、电气火灾预警信息处理器接收到电气火灾综合监测仪20发送的检测参数、计算参数和仪表编号后，将检测参数、计算参数和仪表编号，以及时钟信息一起存入存储器；
107、电气火灾预警信息处理器内部计算模块对接收到的检测参数进行电能质量分析计算，并将计算得到的电能质量参数存入存储器；
电能质量分析计算具体过程包括:电气火灾预警信息处理器内部计算模块根据电气火灾综合监测仪20发送包含相电流、相电压和零线电流等电力检测参数，以及包含漏电流、电压电流相位角，各相有功功率、无功功率、功率因数、频率，以及总有功功率、无功功率、功率因数等电力计算参数，计算获得相电压偏差、三相电压不平衡度、相电压偏差、三相线电压不平衡度、频率偏差、谐波电流奇次总畸变率、偶次总畸变率、各相2-31次谐波电流含有率、谐波电压基波有效值、谐波电压奇次总畸变率、谐波电压偶次畸变率以及各相2-31次谐波电压含有率等电能质量参数。
[0020]108、电气火灾预警信息处理器内部安全分析模块根据电力检测参数、电力计算参数和电能质量参数及其变化趋势，分析判断用电设备14是否存在漏电、短路、断相等故障；然后根据仪表编号，从安全数据库中调用该仪表编号相应类别设备的电气安全数据，并根据设备壳体温度、环境温度、烟气等检测参数，以及电力检测参数和电力计算参数，并进行比较分析，判断用电设备14温升是否正常、是否存在安全隐患，以及安全隐患类型、等级，生成用电设备14安全分析表。
[0021]109、当电气火灾预警信息处理器通过分析发现某用电设备14存在安全隐患，则提高该处电气火灾综合监测仪20的通信级别，增加与该用电设备14对应的监测仪表的通信次数，加强对该用电设备的监控。
[0022]110、火灾监测仪10接收接收与之连接的环境温度传感器12、烟气传感器13的信号后经内部A/D转换模块转换为数字量，存入内部存储器，并计算获得温度变化率、烟气变化率，以及生成现场温度变化、烟气变化图表，存入存储器，然后将温度当前值、烟气当前值、以及温度烟气变化率值与内部存储的现场安全数据进行比较分析，确定现场是否存在火灾隐患和隐患等级，生成火灾隐患分析图表。
[0023]111、通信服务器6循环扫描与之连接的电气火灾预警信息处理器群组7、火灾监测仪群组9，并根据火灾隐患等级先后与各电气火灾预警信息处理器8、火灾监测仪10建立通信连接，接收电气火灾预警信息处理器8发送的电力检测参数、电力计算参数、电能质量参数、温度检测参数、烟气检测参数以及用电设备安全分析表等数据并存入数据库，以及火灾监测仪10发送的温度当前值、烟气当前值、变化率值以及火灾隐患分析图表。
[0024]112、通信服务器6通过预定通信协议经网络交换机5将数据传输给电气火灾预警服务平台2。
[0025]113、电气火灾预警服务平台2将通信服务器6输入的数据存入数据库，并对数据进行可视化处理，生成可多窗口显示的可视化图表。
[0026]114、电气火灾预警服务器对电气火灾预警信息处理器群组7中的各电气火灾预警信息处理器8的数据，以及各火灾监测仪的数据进行综合分析，生成该群组的用电状态综合图表和火灾隐患综合图表。
[0027]115、电气火灾预警服务平台2根据整个区域内各个群组的用电状态综合图表和火灾隐患综合图表，对接收到的所有参数进行总体分析，生成整个区域用电状态总体图表。
[0028]116、电气火灾预警服务平台2对用电设备14安全分析表进行检索排序，对于存在火灾隐患的用电设备14，根据仪表编号从数据库中提取给设备的用电安全参数和用户单位信息，并按照火灾隐患等级生成区域火灾隐患状态图表。
[0029]117、电气火灾预警服务平台2将火灾隐患状态图表发送给呼叫中心4的，并根据火灾隐患等级通过网络向存在火灾隐患的用户发送火灾隐患位置、火灾隐患类型、火灾隐患等级的提不?目息。
[0030]118、呼叫中心4的监控人员可从电气火灾预警服务平台2调取所有用电设备14的用电状态动态图表、火灾隐患图表，对所有用电设备14进行实时监控，当发现火灾隐患时根据火灾隐患等级判断是否人工呼叫用电设备14用户和通知消防指挥中心3前往处理。
[0031]本发明将电气火灾预警信息分级处理，集中控制，有效降低火灾预警服务平台2的数据 理量，并将自动化监控和人工监控结合起来，确保不漏过每一个火灾隐患，避免因误判产生的不必要人力资源浪费，在有重大火灾隐患时能提前通知消防指挥中心3进行处理。
【权利要求】
1.一种电气火灾预警信息处理方法,其特征在于,包括: 电气火灾综合监测仪将检测获得的电力检测参数、烟气检测参数、温度检测参数和计算得到的电力计算参数分别发送给存储器； 所述电气火灾综合监测仪将检测参数、计算参数和仪表编号发送给电气火灾预警信息处理器，其中，所述检测参数包括电力检测参数、温度检测参数和烟气检测参数，所述计算参数包括电力计算参数； 所述电气火灾预警信息处理器接收所述检测参数、计算参数和仪表编号，并对接收到的检测参数进行电能质量分析计算，以及将计算得到的电能质量参数存入存储器； 所述电气火灾预警信息处理器根据电力检测参数、电力计算参数和电能质量参数及其变化趋势，判断用电设备是否存在故障； 所述电气火灾预警信息处理器根据所述仪表编号，从安全数据库中调用该仪表号码相应类别设备的电气安全数据，并根据所述检测参数和所述电力计算参数，进行比较分析，判断用电设备是否存在安全隐患，以及安全隐患类型和等级，并生成用电设备安全分析表，并显示出来； 当电气火灾预警信息处理器通过分析发现确定某一用电设备存在安全隐患，则加强对所述某一用电设备的监控。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对接收到的检测参数进行电能质量分析计算，具体为: 电气火灾预警信息处理器根据电气火灾综合监测仪发送包含相电流、相电压和零线电流的电力检测参数，以及包含漏电流、电压电流相位角，各相有功功率、无功功率、功率因数、频率、以及总有功功率、无功功率、功率因数的电力计算参数，计算获得相电压偏差、三相电压不平衡度、相电压偏差 、三相线电压不平衡度、频率偏差、谐波电流奇次总畸变率、偶次总畸变率、各相2-31次谐波电流含有率、谐波电压基波有效值、谐波电压奇次总畸变率、谐波电压偶次畸变率和各相2-31次谐波电压含有率的电能质量参数。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括:电气火灾预警服务平台对接收到的包含电力检测参数、电力计算参数、电能质量参数、温度检测参数、烟气检测参数和用电设备安全分析表的数据进行可视化处理，生成可多窗口显示的可视化图表；并对所述数据进行综合分析，生成该群组的用电状态综合图表和火灾隐患综合图表； 所述电气火灾预警服务平台对接收到的各个群组发送的包含电力检测参数、电力计算参数、电能质量参数、温度检测参数、烟气检测参数和用电设备安全分析表的数据进行总体分析，生成整个区域用电状态总体图表； 所述电气火灾预警服务平台根据整个区域的用电状态，确定存在火灾隐患的用电设备，并根据仪表编号从数据库中提取给设备的用电安全参数和用户单位信息，并按照火灾隐患等级生成区域火灾隐患状态图表； 电气火灾预警服务平台将所述火灾隐患状态图表发送给呼叫中心，并根据火灾隐患等级通过网络向存在火灾隐患的用户发送火灾隐患位置、火灾隐患类型和火灾隐患等级的提不?目息。
4.一种电气火灾预警服务系统,其特征在于,包括:电气火灾综合监测仪和电气火灾预警信息处理器；所述电气火灾综合监测仪，用于将检测获得的电力检测参数、烟气检测参数、温度检测参数和计算得到的电力计算参数分别发送给存储器，以及将检测参数、计算参数和仪表编号发送给所述电气火灾预警信息处理器，其中，所述检测参数包括电力检测参数、温度检测参数和烟气检测参数，所述计算参数包括电力计算参数； 所述电气火灾预警信息处理器，用于接收所述检测参数、计算参数和仪表编号，并对接收到的检测参数进行电能质量分析计算，以及将计算得到的电能质量参数存入存储器；根据电力检测参数、电力计算参数和电能质量参数及其变化趋势，判断用电设备是否存在故障；根据所述仪表编号，从安全数据库中调用该仪表号码相应类别设备的电气安全数据，并根据所述检测参数和所述电力计算参数，进行比较分析，判断用电设备是否存在安全隐患，以及安全隐患类型和等级，并生成用电设备安全分析表，并显示出来；当通过分析发现确定某一用电设备存在安全隐患，则加强对所述某一用电设备的监控。
5.如权利要求4所述的电气火灾预警服务系统，其特征在于，所述电气火灾预警信息处理器，具体用于根据所述电气火灾综合监测仪发送包含相电流、相电压和零线电流的电力检测参数，以及包含漏电流、电压电流相位角，各相有功功率、无功功率、功率因数、频率、以及总有功功率、无功功率、功率因数的电力计算参数，计算获得相电压偏差、三相电压不平衡度、相电压偏差、三相线电压不平衡度、频率偏差、谐波电流奇次总畸变率、偶次总畸变率、各相2-31次谐波电流含有率、谐波电压基波有效值、谐波电压奇次总畸变率、谐波电压偶次畸变率和各相2-31次谐波电压含有率的电能质量参数。
6.如权利要求4所述的电气火灾预警服务系统，其特征在于，还包括:电气火灾预警服务平台，用于对接收到的包含电力检测参数、电力计算参数、电能质量参数、温度检测参数、烟气检测参数和用电设备安全分析表的数据进行可视化处理，生成可多窗口显示的可视化图表；并对所述数据进行综合分析，生成该群组的用电状态综合图表和火灾隐患综合图表；对接收到的各个群组发送的包含电力检测参数、电力计算参数、电能质量参数、温度检测参数、烟气检测参数和用电设备安全分析表的数据进行总体分析，生成整个区域用电状态总体图表；根据整个区域的用电状态，确定存在火灾隐患的用电设备，并根据仪表编号从数据库中提取给设备的用电安全参数和用户单位信息，并按照火灾隐患等级生成区域火灾隐患状态图表；将所述火灾隐患状态图表发送给呼叫中心，并根据火灾隐患等级通过网络向存在火灾隐患的用户发送火灾隐患位置、火灾隐患类型和火灾隐患等级的提示信息。
【文档编号】G08B17/06GK103440725SQ201310394349
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年9月3日 优先权日:2013年9月3日
【发明者】秦建荣, 曹萍, 顾永玉 申请人:苏州太谷电力股份有限公司