[发明专利]低压配电柜电气火灾预报警装置

说明书

技术领域

本发明专利涉及一种用在低压配电柜中，能对因电弧引发的电气火灾实现预警和报警的装置。

背景技术

目前低压配电开关虽然具有一些保护功能，但一般都是过载、短路、漏电等的保护，缺少对电气火灾的预警和报警功能。也曾出现具有火灾报警功能的低压配电柜，如申请(专利权)人杨文海1999年申请的“消防型交流低压配电柜(申请号：97227882.6)”，柜体内装有火灾探测器，具有火灾检测、火灾报警的功能，但不能对电气火灾隐患进行预警。另外，也曾出现一些电气火灾在线监控报警装置或系统，如申请(专利权)人广东珠江开关有限公司2007年申请的“电气火灾隐患在线监控报警装置(申请号：200520120143.2)”，公开了一种基于线路电压、电流信号采样的电气火灾隐患在线报警装置，但不能对配电柜内的电弧这一重要电气火灾隐患进行检测和预警；“基于自诊断的电气火灾监控系统(申请号：200810043994.X)”，公开了一种基于计算机控制的、同时具有自诊断功能的电气火灾监控系统，重点是解决设备和系统中的安全问题，而无电气火灾的预报警功能；“一种电气火灾监控方法和系统(申请号：201010283818.0)”，公开了一种将测温探头导入电气设备的带电体，通过测量电气设备带电体的温度进行电气火灾监控的方法；“一种在电气火灾监控系统中的报警方法和装置(申请号：201010291723.3)”，公开了一种通过短信方式将电气火灾报警信息发送到指定联系号码的方法。可见，上述电气火灾监控系统或装置均不检测配电柜内的电弧，不能实现对电弧这一电气火灾直接隐患的预警功能，无法做到避免电气火灾的发生。

发明内容

本发明的目的在于针对目前低压配电开关常易产生故障电弧进而引发电气火灾的现状，采用有效的检测技术和故障判别方法实现对电弧的准确预警和对电气火灾的及时报警，从而避免或减少电气火灾的发生。

本发明的技术方案是：本装置主要由信号检测部分、微处理电路部分、显示电路部分、预报警输出电路部分和按键部分组成。

其中，信号检测部分由超声波传感器(1)、紫外线传感器(2)、火光传感器(3)、烟雾传感器(4)和温度传感器(5)组成。其中，超声波传感器、紫外线传感器用于对电弧这一重要电气火灾隐患的检测，实现电气火灾的预警；火光传感器、烟雾传感器和温度传感器对电弧引发的电气火灾的检测，实现电气火灾的报警。

其中，微处理电路(11)部分为：以AT89S52单片机为核心的分析处理电路，主要完成对信号采集、数据的处理、分析、判断，并将结果输出到预报警电路中。

其中，显示电路(6)部分包括：液晶显示器，用于显示当前的测量值和报警值；发光二极管指示灯，用于预报警装置工作状态的指示。

其中，光预警(7)采用黄色发光二极管。

其中，光报警(8)采用红色发光二极管。

其中，声音预警和报警(9)采用蜂鸣器，并将预警声音设定为断续的，报警的声音设定为连续的；

其中，按键(10)部分包括：设定键，用于报警值设定；复位键，用于对预报警装置复位；消音键，用于对预报警消音；“↑”键，用于预报警设定值“加”；“↓”键，用于预报警设定值“减”，实现预报警值的调节。

其中，电源(12)部分的功能是，将220V交流电变换为5V直流电，为预报警装置提供工作电源。

本发明的目的可通过以下措施来实现：

本发明的预警方法如下：由于电弧产生时通常伴随着局部放电和电火花放电，在此期间有明显的弧光和放电声音产生。因此，通过超声波传感器和紫外线传感器分别对电弧放电声音和紫外光进行检测，并根据检测信号分析、处理结果，判别是否有电弧发生，从而实现电气火灾的预警。

本发明的报警方法如下：由于火灾发生时通常伴随着光、烟雾的产生，并且还引起配电柜内的温度升高，因此，通过采用火光传感器、烟雾传感器和温度传感器分别对电弧引发电气火灾的火光、烟雾、温度信号进行检测，并根据检测信号分析、处理结果，判别是否有火灾发生，从而实现电气火灾的报警。

本发明预警的算法如下：将检测到的超声信号和紫外线信号强度分成10档，当两个信号强度均达到中等(5档)以上，或其中1个信号强度较大(大于8档)，装置发出预警信号；其它情况不发预警信号。

本发明报警的算法如下：将检测到的火光、烟雾、温度信号强度分成10档，当3个信号强度均达到中等(5档)以上，或其中任意两个达到较大(大于8档)，装置发出报警信号，其它情况不发报警信号。

本发明的特点是：