基于电流互感的电气线路火灾预警物联感知终端及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于电流互感的电气线路火灾预警物联感知终端及系统，包括：感知单元，包括分别用于检测进线接线柱测点温度、环境温度、进线的表面温度的3个温度传感器，以及湿度传感器、烟雾传感器；主机，用于获取感知单元采集的温度、湿度、烟雾数据并上传至上位机设备；电流互感器，用于通过感应用户火线电流对主机内置的超级电容进行充电，并通过所述超级电容为所述主机及感知单元提供电能。该终端可以实现既安装简单，不需要布线或尽可能少布线的电气防火终端及系统，同时终端的多种传感器又可为基于物联网的大数据分析等后续数据处理及应用提供数据基础。

【技术实现步骤摘要】
基于电流互感的电气线路火灾预警物联感知终端及系统
本专利技术涉及电气线路的火灾预警的
，特别涉及一种基于电流互感的电气线路火灾预警物联感知终端及系统。
技术介绍
目前市场上的电气火灾产品和系统，其特点是需要大量安装设备和仪表传感器或改造线路，这为大量推广安装和使用提出很高的要求。因此，这些产品适合在新建造楼宇中使用，而对老旧大楼无论施工条件和成本都不可能做到重新布线，老旧大楼成为了电气火灾的盲区和重灾区。此外，产品主要集中在事故发生过程中或已发生火灾事故阶段；且传感器供电一般采用干电池或锂电池供电方式或者直接接线，由于外部接电源的方式无法提供持续不断的供电，以及施工需停电、电池长期工作不安全等而无法进行大规模实际应用；此外，干电池或锂电池供电方式电量有限持续性受到限制，为保证监测感知系统持续工作需要大量人力物力进行后续的维护，因此，一般被用于采集频度和通讯要求不密集的应用场景，而不适用于进行楼宇的持续性的火灾监控及报警。另外，由于电气线路火灾稍纵即逝，要求火灾监测系统对应用场景做出及时的判断和预警，采集频度和通讯要求密集比较高，干电池或锂电池供电方式根本不适合其应用，更何况每层楼安装1个感知终端的密度，更换电池是巨大的工作量，后期维护成本高昂。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于电流互感的电气线路火灾预警物联感知终端及系统，以实现既安装简单，不需要布线或尽可能少布线的电气防火终端及系统，又可为基于物联网的大数据分析等后续数据处理及应用提供数据基础。为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于电流互感的电气线路火灾预警物联感知终端，包括：感知单元，包括温度传感器、湿度传感器及烟雾传感器；主机，用于获取所述环境感知单元采集的温度、湿度、烟雾数据并上传至上位机设备；电流互感器，用于通过感应用户火线电流对所述主机内置的超级电容进行充电，并通过所述超级电容为所述主机及感知单元提供电能。较佳地，所述主机根据采集的电流数据按预设规则调整休眠及苏醒的时间频度，以使所述超级电容的充电速率自动适应所述电流互感器的供电速率。较佳地，所述超级电容充电时，当充电电压大于预设电压上限时，所述主机控制所述超级电容停止充电；所述超级电容放电时，当放电电压小于预设电压下限时，所述主机控制所述超级电容停止放电。较佳地，所述电流互感器设置于居民家庭用电线路途经的任意一个位置，所述电流互感器的电感线圈与居民家庭用电线路耦合并在居民家庭用电时产生感应电流进而为所述超级电容充电。较佳地，所述超级电容与一控制电路相连，所述控制电路用于控制所述超级电容的电压变化在预设范围内。较佳地，所述电流互感器设置于用户的主干火线上或单户入户火线上；所述湿度传感器、烟雾传感器固定于配电箱内或上方，所述主机固定于配电箱上方或侧方或下方，监测环境温度的温度传感器固定在所述主机边且位于配电箱外。较佳地，所述感知单元包括分别用于检测进线接线柱测点温度、环境温度、进线的表面温度的3个温度传感器较佳地，所述检测进线接线柱测点温度的温度传感器通过固定在主干火线靠近入线的接线处，监测进线的表面温度的温度传感器通过固定在主干火线表面上，监测环境温度的温度传感器固定在所述主机边且位于配电箱外。较佳地，所述主机内还设有微控制器、网络通讯单元，所述微控制器用于控制所述感知单元及电容互感器的工作，所述网络通讯单元用于接收及发送数据。本专利技术还提供了一种基于电流互感的电气线路火灾预警物联感知系统，包括如上任意一项所述的感知终端，还包括：智能网关，服务器及应用终端；其中智能网关用于向所述感知终端下发命令进行数据交换，并将所述智能感知终端采集的数据进行本地缓存和数据预处理，然后将预处理的数据通过通信网络发送至服务器；所述服务器将数据存储在数据库中并为所述应用终端提供应用所需的数据。本专利技术具有以下有益效果：采用电流互感器技术实现电气线路火灾智能预警物联感知终端的持续有效供电，长期满足感知终端的数据采集和通讯所需的电量，从而满足电气线路火灾智能预警系统的运行，可有效避免其他采用蓄电池的监测终端无法持续工作的缺限，后续维护成本较低。此外，该基于电流互感的电气线路火灾预警物联感知系统基于电气线路火灾应用场景要求，汇聚多种感知技术，依托互联网、大数据、人工智能技术，为实现电气线路火灾智能预警提供丰富而有效的基础数据，可有效地提前发现火灾隐患，从而实现彻底消灭火灾的可能。附图说明图1为本专利技术优选实施例提供的终端组成结构图；图2为本专利技术优选实施例提供的系统组成结构图。具体实施方式以下将结合本专利技术的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述和讨论，显然，这里所描述的仅仅是本专利技术的一部分实例，并不是全部的实例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。为了便于对本专利技术实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例作进一步的解释说明，且各个实施例不构成对本专利技术实施例的限定。如图1所示，本实施例提供了一种基于电流互感的电气线路火灾预警物联感知终端，包括：感知单元10，包括温度传感器、湿度传感器及烟雾传感器；主机20，用于获取所述感知单元采集的温度、湿度、烟雾数据并上传至上位机设备；电流互感器30，用于通过感应用户火线电流对所述主机内置的超级电容进行充电，并通过所述超级电容为所述主机及感知单元提供电能。本实施例中，电流互感器30可通过卡钳安装在用户的主干火线上或单户的入户火线上，这样，在用户用电时，火线上的电流通过时，由于互感从而在电流互感器内产生微弱感应电流进而为超级电容进行充电。进一步地，感知单元10的温度传感器用于检测进线接线柱测点温度、环境温度、进线的表面温度的3个温度传感器。其中，检测进线接线柱测点温度的温度传感器通过扎带固定在主干火线靠近入线的接线处，进线的表面温度的温度传感器通过扎带固定在主干火线表面，用于监测火线的温度情况。监测环境温度的温度传感器安装在主机边且位于配电箱外的方便固定处进行安装及固定。此外，上述的湿度传感器、烟雾传感器可通过采用自攻螺丝/扎带/双面胶固定于配电箱中靠近顶部有空间的位置，或固定于配电箱中有空间的位置，或固定于配电箱正上方房顶位置，本领域技术人员具体安装时根据需要选择安装位置即可。进一步地，主机20内设有微控制器MCU21、网络通讯单元22及超级电容23，主机20可根据需要设可通过在墙面钻孔配合膨胀螺丝进行固定，其可选择固定在配电箱外上方靠近配电箱处，或配电箱外左侧或右侧靠近配电箱处，或配电箱外下方靠近配电箱处。其中，微控制器用于控制感知单元及电容互感器的工作，网络通讯单元用于接收及发送数据(接收来自传感器的数据可通过有线直接连接的方式接收，发送数据至上位机时可根据需要选择有线或无线的形式发送)。本实施例中，主机根据采集的电流数据按预设规则调整休眠及苏醒的时间频度，以使超级电容的充电速率自动适应所述电流互感器的供电速率。由于居民楼层用电变化范围比较大，电流互感器产生的电流一般非常微弱，根据如下居民用电与超级电容充电速度关系特点：当居民用电电流大时，电流互感器产生的电流比较大，超级电容充电速度比较快；当居民用电电流小时，电流互感器产生的电流比较小，超级电容充电速度比较慢。因此，感知终端本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于电流互感的电气线路火灾预警物联感知终端，其特征在于，包括：感知单元，包括温度传感器、湿度传感器及烟雾传感器；主机，用于获取所述感知单元采集的温度、湿度、烟雾数据并上传至上位机设备；电流互感器，用于通过感应用户火线电流对所述主机内置的超级电容进行充电，并通过所述超级电容为所述主机及感知单元提供电能。

【技术特征摘要】
1.一种基于电流互感的电气线路火灾预警物联感知终端，其特征在于，包括：感知单元，包括温度传感器、湿度传感器及烟雾传感器；主机，用于获取所述感知单元采集的温度、湿度、烟雾数据并上传至上位机设备；电流互感器，用于通过感应用户火线电流对所述主机内置的超级电容进行充电，并通过所述超级电容为所述主机及感知单元提供电能。2.根据权利要求1所述的基于电流互感的电气线路火灾预警物联感知终端，其特征在于，所述主机根据采集的电流数据按预设规则调整休眠及苏醒的时间频度，以使所述超级电容的充电速率自动适应所述电流互感器的供电速率。3.根据权利要求1所述的基于电流互感的电气线路火灾预警物联感知终端，其特征在于，所述超级电容充电时，当充电电压大于预设电压上限时，所述主机控制所述超级电容停止充电；所述超级电容放电时，当放电电压小于预设电压下限时，所述主机控制所述超级电容停止放电。4.根据权利要求1所述的基于电流互感的电气线路火灾预警物联感知终端，其特征在于，所述电流互感器设置于居民家庭用电线路途经的任意一个位置，所述电流互感器的电感线圈与居民家庭用电线路耦合并在居民家庭用电时产生感应电流进而为所述超级电容充电。5.根据权利要求1所述的基于电流互感的电气线路火灾预警物联感知终端，其特征在于，所述超级电容与一控制电路相连，所述控制电路用于控制所述超级电容的电压变化在预设范围内。6.根据权利要求1所述的基于电流互感的电气线路火灾预警物联感...

【专利技术属性】
技术研发人员：周群力，黄宏生，黄风仪，
申请(专利权)人：上海枫昱能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31