CN106251557A - 一种多参数测温式电气火灾监控*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多参数测温式电气火灾监控***，包含电气火灾监控设备、监控探测器和温度传感器，监控探测器接收温度传感器采集的温度信号并进行处理，电气火灾监控设备与监控探测器之间可以双向通信，电气火灾监控设备对监控探测器发出巡检信号，接收监控探测器的应答信息，温度传感器可以是点接触式、线接触式以及非接触式的任一种或任意组合，而且温度传感器可以设置在一个相对封闭式的电气***中。本发明集成了半导体、线型和红外温度传感器，实现了多种机理完全不同的温度测量方式，多参数测量方式大大提高了测温式电气火灾监控探测器的早期电气火灾响应能力和报警准确性，可实现非接触式测量与安装方式，可以有效地避开高压干扰。

Description

一种多参数测温式电气火灾监控***

技术领域

本发明涉及安全工程学科中电气火灾监控***，尤其是一种多参数测温式电气火灾监控***。

背景技术

电气火灾监控***属于火灾预报警***，是诸多火灾预防手段的一种。电气设备在发生过电流、接触不良等渐变型电气故障时，会导致电缆接头、接线端子等部位温度升高，当温度升高到一定程度即可能引燃周围的可燃物，从而引发电气火灾。安装电气火灾监控***可以有效地遏制电气火灾事故的发生，保障国家财产和人民的生命财产安全。在电缆接头、接线端子等薄弱部位设置测温式电气火灾监控探测器可以有效监测这些部位的温度变化，在温度达到一定阈值时作出报警响应，从而消除这类电气故障带来的电气火灾隐患。电气火灾监控***的基本组成应包括电气火灾监控设备和电气火灾监控探测器，目前工程实践过程中，普遍使用的气火灾监控探测器主要有剩余电流式电气火灾监控探测器、测温式电气火灾监控探测器等产品。测温式电气火灾监控探测器由监控探测器和测温传感器所组成，用于线路过负荷、接触不良而引发火灾的探测，是探测电气故障引发火灾最有效的手段之一，适用于各类配电柜，主要设置在电气线路中的接头部位，即配电柜内。

测温式电气火灾监控***的工作原理为，当电气设备中的温度等参数发生异常或突变时，温度传感器利用温度效应的变化对该信息进行采集，并输送到监控探测器里，经放大、A/D转换、CPU对变化的幅值进行分析、判断，并与报警设定值进行比较，一旦超出设定值则发出报警信号，同时也输送到监控设备中，再经监控设备进一步识别、判定，当确认可能会发生火灾时，监控主机发出火灾报警信号，点亮报警指示灯，发出报警音响，同时在液晶显示屏上显示火灾报警等信息。值班人员则根据以上显示的信息，迅速到事故现场进行检查处理，并将报警信息发送到集中控制台。

测温式电气火灾监控探测器的设置应以探测电气***重点部位异常发热为基本原则，宜设置在建筑物内高压***的配电柜、变压器柜、电容补偿柜、整流柜、转换柜等设备的重点发热部位。测温式电气火灾监控探测器在目前的工程应用中，普遍采用的测温传感器主要为半导体温度传感器(热敏电阻)和线型温度传感器，其主要存在的问题如下：一是测温传感器的灵敏度不高，保护范围有限。目前应用于测温式电气火灾监控探测器的温度传感器主要采用半导体温度传感器，为了保证测温传感器的探测效果，实现早期的预报警，工程安装通常采用接触式布置，将测温传感器固定在被探测对象的表面，这样对中低压配电柜有很好的保护作用；但是由于安装过程属于有线连接，在端子较多的配电设备和配电柜中，由于接线困难无法大面积敷设。但是局部敷设又无法实现全面的异常温度监控，因此具有一定的局限性，不利于工程维护及检修。同时，在高压柜中，除了上述无法大面积敷设的问题，由于对绝缘的要求较高，对于测温传感器的使用也带来了一定的局限性。。二是由于应用场所大多为高压场所，再加上接触式安装，测温传感器易受高压干扰，导致其工作不稳定。三是受结构与探测机理的限制，测温传感器为单参数测量，一个测温传感器的保护范围有限，所以限制了测温传感器的保护范围，例如，半导体温度传感器采用点接触式测温，线型温度传感器采用线接触式测温，对配电柜这种多路进线、出线的探测，需采用针对一根进线或出线配备一个测温传感器保护的方式，此方式增加了工程设备成本，降低了工程应用性价比。

针对单参数测量的局限性，实践中出现很多将不同的参数集成在一个探测***中的尝试，比如公告号为CN205263985U、名称为“一种多传感器融合的电气火灾监控***”的实用新型提出同时对电流、漏电、温度、烟雾、湿度进行监控的技术方案，可用于各类建筑的配电柜(箱)。该技术虽然避免了单参数检测的缺陷，但其存在的问题是***复杂，需要解决多路信号的预处理，势必影响控制***的响应速度，测量的精度也会受到影响。而且，相比于烟雾、湿度等信息，温度的检测对于电气火灾的预防具有更大的价值，因此，这种将烟雾、湿度等多参数进行融合检测的技术还存在实用性不强的缺点。

综上所述，由于上述问题的存在，大大限制了测温式电气火灾监控探测器的应用范围，影响了探测器的电气火灾早期响应能力。

发明内容

本发明的目的在于客服上述现有技术中存在的不足，提供一种多参数测温式电气火灾监控***，引入红外温度传感器，具有高灵敏度，探测范围广，能够实现非接触式测温，避免接触式安装带来的高压干扰，降低了工程设备成本，采用多参数测量，具有较强的早期电气火灾响应能力。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种多参数测温式电气火灾监控***，包含电气火灾监控设备、监控探测器和温度传感器，监控探测器接收温度传感器采集的温度信号并进行处理，电气火灾监控设备与监控探测器之间可以双向通信，电气火灾监控设备对监控探测器发出巡检信号，接收监控探测器的应答信息，所述温度传感器可以是点接触式、线接触式以及非接触式的任一种或任意组合，而且所述温度传感器可以设置在一个相对封闭式的电气***中。

三种温度传感器中，点接触式温度传感器与电气***的待监控部件直接接触，采集其温度信息；线接触式温度传感器与电气***的一个待监控部件的不同部位或多个待监控部件直接接触，分别采集其温度信息；非接触式温度传感器与待监控部件不直接接触，通过红外线或其他媒介采集待监控部件的温度信息。

为使得监控的效果最佳，非接触式温度传感器设置在密闭式电气***的顶部、侧壁、门内侧或多个待监控部件的上方，以取得监控空间范围的最大化。

进一步，监控探测器包括包括微控制器、电平转换电路、接口电路、信号解码电路、应答控制电路、采样调理电路。

再进一步，采样调理电路包括采样电路、滤波电路与放大电路。

电气火灾监控设备以二总线方式通过接口电路与监控探测器连接，进而与信号解码电路、应答控制电路连接，实现电气火灾监控设备与监控探测器的双向数据传输。

进一步，电气火灾监控设备对监控探测器进行巡检通信。

又进一步，进行巡检通信时电气火灾监控设备预先给每个监控探测器设置唯一的地址，在每次巡检周期中，按照一定顺序依次对监控探测器进行巡检，对应的监控探测器将获取的包括温度数据信息的监测信息发送给电气火灾监控设备，由后者根据预先设定的规则作出相应的处理。

作为本发明的适用范围，上述相对封闭式的电气***包含各类高压、中压和低压的柜式电气设备或长距离分布式电气***。

上述柜式电气设备包含配电柜、配电箱、控制柜、控制箱，长距离分布式电气***包含电缆隧道或电缆桥架。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1.本发明涉及的一种多参数测温式电气火灾监控***，其集成了半导体温度传感器、线型温度传感器、红外温度传感器，实现了多种机理完全不同的温度测量方式，多参数测量方式大大提高了测温式电气火灾监控探测器的早期电气火灾响应能力和报警准确性。

2.本发明涉及的红外温度传感器，大大提高了测温式电气火灾监控探测器的灵敏度级别，可实现非接触式测量与采用非接触式的安装方式，可以有效的避开高压干扰，降低误报率的同时扩大了传感器的保护范围，提高了传感器的工程适用性。

3.在高压柜中，可采用红外温度传感器或采用线路端子上的传感器，这样无需通过布线即可连接到电气火灾监控设备的测温式探测器。既可保证原有线路的电气强度，又实现了对线路故障的提前报警。

附图说明

图1为本发明的原理示意图。

图2为测温式电气火灾监控探测器的电路原理图。

图3为本发明的一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

现结合附图对本发明的具体实施方式做进一步详细的说明。

参见附图1，一种多参数测温式电气火灾监控***，包括电气火灾监控设备、测温式电气火灾监控探测器和温度传感器。

测温式电气火灾监控探测器，其至少连接一路温度传感器，且温度传感器的类型不局限于一种；温度传感器包括半导体温度传感器、线型温度传感器、红外温度传感器等。

参见附图2，测温式电气火灾监控探测器主电路，包括微控制器电路、电平转换电路、接口电路、信号解码电路、应答控制电路、采样调理电路。

测温式电气火灾监控探测器由外部电源进行供电，外部电源通过电平转换电路转换成测温式电气火灾监控探测器中各用电元器件所需的电压。

微控制器电路主要由单片机电路和地址编码单元电路构成，每个测温式电气火灾监控探测器有唯一的地址，其地址预先存储在地址编码单元中。

采样调理电路包括采样电路、滤波电路与放大电路。采样调理电路包括半导体温度传感器采样调理电路、线型温度传感器采样调理电路、红外温度传感器采样调理电路的一种或多种；半导体温度传感器与半导体温度传感器采样调理电路连接，线型温度传感器与线型温度传感器采样调理电路连接，红外温度传感器与红外温度传感器采样调理电路连接。

电气火灾监控设备以二总线方式通过接口电路与测温式电气火灾监控探测器连接，进而与信号解码电路、应答控制电路连接，实现电气火灾监控设备与测温式电气火灾监控探测器的双向数据传输。

图3为本发明的一个实施例的结构示意图，图中，1为配电柜，但实际应用中还可以是各类高压、中压和低压的配电箱、控制柜、控制箱，以及长距离分布式的电缆隧道或电缆桥架。2为接线端子，3为红外温度传感器，设置在配电柜的顶部，但也可以根据接线端子的空间布局情况设置在侧壁或者配电柜门的内侧，4为线型温度传感器，可以与复数个接线端子直接接触，5为半导体温度传感器，与接线端子直接接触。

多参数测温式电气火灾监控***的工作原理为：当所探测保护的对象的温度发生异常或突变时，温度传感器可感应出温度的变化信息，并输送到监控探测器里，经采样调理电路进行采样、滤波、放大后输送到微控制器电路，再经单片机A/D转换、数据分析、判断，并与报警设定值进行比较，一旦超出设定值则发出报警信号，同时经过应答控制电路和接口电路将温度、报警、地址等信号通过二总线输送到监控设备中，再经监控设备进一步识别、判定，当确认可能会发生火灾时，监控主机发出火灾报警信号，点亮报警指示灯，发出报警音响，同时在液晶显示屏上显示火灾报警等信息。

电气火灾监控设备需对测温式电气火灾监控探测器进行巡检通信。预先给每个监控探测器设置唯一的地址在每次巡检周期中，按照监控探测器编号由小到大的顺序依次进行巡检；电气火灾监控设备发送模式位与地址位，模式位表示具体的巡检命令，监控探测器接收到模式位与地址位信息，与自身的地址位匹配后，对应的监控探测器将本监控探测器获取的包括温度数据信息的监测信息作为应答信息发送回去，电气火灾监控设备接收到监控探测器回送的应答信息，并作相应的处理，然后进行下一个监控探测器的巡检，其巡检过程同上；当电气火灾监控设备对所有的监控探测器依次巡检完成后，一个巡检周期结束，进入下一个巡检周期，每个巡检周期的过程同上。

在确保电气火灾报警响应实时性的前提下，温式电气火灾监控探测器的数量可达256个。

需要说明的是，本发明所提供的上述实施例仅具有示意性，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。实施例中所公开的半导体温度传感器、线型温度传感器、红外温度传感器的安装位置也可以根据配电柜的接线端子的数量和位置灵活设置。三种传感器也可以根据实际的需要自由选择、组合。

Claims (10)

1.一种多参数测温式电气火灾监控***，包含电气火灾监控设备、监控探测器和温度传感器，监控探测器接收温度传感器采集的温度信号并进行处理，电气火灾监控设备与监控探测器之间可以双向通信，电气火灾监控设备对监控探测器发出巡检信号，接收监控探测器的应答信息，其特征在于所述温度传感器可以是点接触式、线接触式以及非接触式的任一种或任意组合，而且所述温度传感器可以设置在一个相对封闭式的电气***中。

2.如权利要求1所述的一种多参数测温式电气火灾监控***，其特征在于所述点接触式温度传感器与电气***的待监控部件直接接触，采集其温度信息；所述线接触式温度传感器与电气***的一个待监控部件的不同部位或多个待监控部件直接接触，分别采集其温度信息；所述非接触式温度传感器与待监控部件不直接接触，通过红外线或其他媒介采集待监控部件的温度信息。

3.如权利要求2所述的一种多参数测温式电气火灾监控***，其特征在于所述非接触式温度传感器设置在密闭式电气***的顶部、侧壁、门内侧或多个待监控部件的上方，以取得监控空间范围的最大化。

4.如权利要求1所述的一种多参数测温式电气火灾监控***，其特征在于所述监控探测器包括微控制器、电平转换电路、接口电路、信号解码电路、应答控制电路、采样调理电路。

5.如权利要求4所述的一种多参数测温式电气火灾监控***，其特征在于所述采样调理电路包括采样电路、滤波电路与放大电路。

6.如权利要求4所述的一种多参数测温式电气火灾监控***，其特征在于所述电气火灾监控设备以二总线方式通过接口电路与监控探测器连接，进而与信号解码电路、应答控制电路连接，实现电气火灾监控设备与监控探测器的双向数据传输。

7.如权利要求1所述的一种多参数测温式电气火灾监控***，其特征在于所述电气火灾监控设备对监控探测器进行巡检通信。

8.如权利要求7所述的一种多参数测温式电气火灾监控***，其特征在于巡检通信时电气火灾监控设备预先给每个监控探测器设置唯一的地址，在每次巡检周期中，按照一定顺序依次对监控探测器进行巡检，对应的监控探测器将获取的包括温度数据信息的监测信息发送给电气火灾监控设备，由后者根据预先设定的规则作出相应的处理。

9.如权利要求1所述的一种多参数测温式电气火灾监控***，其特征在于所述相对封闭式的电气***包含各类高压、中压和低压的柜式电气设备或长距离分布式电气***。

10.如权利要求9所述的一种多参数测温式电气火灾监控***，其特征在于所述柜式电气设备包含配电柜、配电箱、控制柜、控制箱，所述长距离分布式电气***包含电缆隧道或电缆桥架。