一种基于电荷轨迹追踪技术火灾预警检测方法技术

本发明专利技术涉及检测技术领域，具体为一种基于电荷轨迹追踪技术火灾预警检测方法，所述检测方法至少包括以下步骤：一、获取电路中电流特征值，并将数据进行滤波处理；二、提取数据中电流特征值数据，对时间进行积累，通过公式进行电荷量的计算；三、取步骤二中计算的值与特征库中的数据进行比对，如果比对误差小于5%，则符合特征库数据，否则不符合特征库数据；四、通过对比结果判定线路中是否发生电弧，将经判断确定发生电弧的特征数据记录并存储至特征数据库；五、将步骤四中加入的特征数据进行重新计算和采集，判断电荷量特征值；六、在工频周期内重复上述步骤。本发明专利技术可高效快捷的进行线路电弧检测便于火灾预警。

A fire early warning detection method based on charge trace technology

【技术实现步骤摘要】
一种基于电荷轨迹追踪技术火灾预警检测方法
本专利技术涉及检测
，具体为一种基于电荷轨迹追踪技术火灾预警检测方法。
技术介绍
目前，对于一般的商场、办公楼包括住宅区等等建筑，发生火灾的主要火源之一是电气等原因导致的。如线路发生局部短路，电流激增而产生了大量的电热，导致火灾，而这种电路故障导致起火的风险在空气开关和熔断器等电子器件的正常使用下其实会被降到很低。而一般线路上由于外界功率，线路的故障等原因，可能造成电容急剧变换的效应，产生线路上的电弧，甚至打出电火花等，这种瞬时的可能造成着火点的风险——如电弧落在周围线路的外壳上或者直接落在周围的干燥杂物上，这种着火的规律性、循迹性低突发性高，不易进行事前的预测和报警。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于电荷轨迹追踪技术火灾预警检测方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于电荷轨迹追踪技术火灾预警检测方法，所述检测方法至少包括以下步骤：一、获取电路中电流特征值，并将数据进行滤波处理；二、提取数据中电流特征值数据，对时间进行积累，通过公式进行电荷量的计算，式中为电流，为时间，并进行积分得到的值；三、取步骤二中计算的值与特征库中的数据进行比对，如果比对误差小于5％，则符合特征库数据，否则不符合特征库数据；四、判断步骤三中的对比结果，如果计算的数据符合特征库数据，则设备进行报警，并判定线路中发生电弧；如果不符合特征值，则进行智能学习并人工判断，将经判断确定发生电弧的特征数据记录并存储至特征数据库；五、将步骤四中加入的特征数据进行重新计算和采集，判断电荷量特征值；六、在工频周期内重复上述步骤。进一步的：一种基于电荷轨迹追踪技术火灾预警检测方法所得到的滤波方式，其特征在于：所述数据进行滤波处理的方式为Kalman滤波，所述方式中单迭代环节至少包含以下步骤：一、初始化状态X(0),Y(0)，协方差矩阵P0；二、状态预测，其中三、观测预测，其中四、一阶线性化状态方程，求解状态转移矩阵Φ(k)，其中五、一阶线性化观测方程，求解观测矩阵H(k)，其中六、求协方差矩阵预测P(k|k1)，其中P(k|k-1)＝Φ(k)P(k-1|k-1)Φ(k)+ΓQΓ；七、求Kalman增益K(k)，其中K(k)＝P(k|k-1)H(k)(H(k)P(k|k-1)H(k)+R)；八、求状态更新，其中X(k)＝X(k|k-1)+K(Y(k)-Y(k|K-1))；九、协方差更新，其中P(k)＝(In-K(k)H(k))P(k|k-1)。进一步的：一种基于电荷轨迹追踪技术火灾预警检测方法所得到的滤波方式，所述方式的迭代终止准则为更新的状态矩阵的协方差和观测矩阵的协方差收敛至回归线。进一步的；所述Qi，i＝3的计算方法为其中进一步的：所述Qi，i＝1和Qi，i＝2的积分上下限为0到10ms本专利技术的优点在于：本设计利用电荷轨迹追踪技术进行火灾预警检测，检测质量高，kalman滤波可以在有限个样本值下对电流特征值做预测，特征提取快速准确，整个流程可有效对电弧等危险因素起到预警效果，防患于未然。附图说明图1为本专利技术中的检测方法的流程图；图2为本专利技术中的Kalman滤波处理的流程图；图3为本专利技术中的Kalman滤波预测与更新的拓扑图；图4为本专利技术中的含BP神经网络和陷波滤波器预处理的Kalman滤波处理的拓扑图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。实施例1请参阅图1-3，本专利技术提供一种技术方案：请参阅图1，一种基于电荷轨迹追踪技术火灾预警检测方法，所述检测方法至少包括以下步骤：一、获取电路中电流特征值，并将数据进行滤波处理；二、提取数据中电流特征值数据，对时间进行积累，通过公式进行电荷量的计算，式中为电流，为时间，并进行积分得到的值；三、取步骤二中计算的值与特征库中的数据进行比对，如果比对误差小于5％，则符合特征库数据，否则不符合特征库数据；四、判断步骤三中的对比结果，如果计算的数据符合特征库数据，则设备进行报警，并判定线路中发生电弧；如果不符合特征值，则进行智能学习并人工判断，将经判断确定发生电弧的特征数据记录并存储至特征数据库；五、将步骤四中加入的特征数据进行重新计算和采集，判断电荷量特征值；六、在工频周期内重复上述步骤。进一步的，请参阅图2-3一种基于电荷轨迹追踪技术火灾预警检测方法所得到的滤波方式，其特征在于：所述数据进行滤波处理的方式为Kalman滤波，所述方式中单迭代环节至少包含以下步骤：一、初始化状态X(0),Y(0)，协方差矩阵P0；二、状态预测，其中三、观测预测，其中四、一阶线性化状态方程，求解状态转移矩阵Φ(k)，其中五、一阶线性化观测方程，求解观测矩阵H(k)，其中六、求协方差矩阵预测P(k|k1)，其中P(k|k-1)＝Φ(k)P(k-1|k-1)Φ(k)+ΓQΓ；七、求Kalman增益K(k)，其中K(k)＝P(k|k-1)H(k)(H(k)P(k|k-1)H(k)+R)；八、求状态更新，其中X(k)＝X(k|k-1)+K(Y(k)-Y(k|K-1)；九、协方差更新，其中P(k)＝(In-K(k)H(k))P(k|k-1)。具体的，如图2所述，一种基于电荷轨迹追踪技术火灾预警检测方法所得到的滤波方式，所述方式的迭代终止准则为更新的状态矩阵的协方差和观测矩阵的协方差收敛至回归线。具体的，Qi,i＝3的计算方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于电荷轨迹追踪技术火灾预警检测方法，其特征在于：所述检测方法至少包括以下步骤：/n一、获取电路中电流特征值，并将数据进行滤波处理；/n二、提取数据中电流特征值数据，对时间进行积累，通过公式Q＝I*t进行电荷量的计算，式中I为电流，t为时间，并进行积分得到Q

【技术特征摘要】
1.一种基于电荷轨迹追踪技术火灾预警检测方法，其特征在于：所述检测方法至少包括以下步骤：
一、获取电路中电流特征值，并将数据进行滤波处理；
二、提取数据中电流特征值数据，对时间进行积累，通过公式Q＝I*t进行电荷量的计算，式中I为电流，t为时间，并进行积分得到Qi,i＝1,2,3的值；
三、取步骤二中计算的Qi,i＝3值与特征库中的数据进行比对，如果比对误差小于5％，则符合特征库数据，否则不符合特征库数据；
四、判断步骤三中的对比结果，如果计算的数据符合特征库数据，则设备进行报警，并判定线路中发生电弧；如果不符合特征值，则进行智能学习并人工判断，将经判断确定发生电弧的特征数据记录并存储至特征数据库；
五、将步骤四中加入的特征数据进行重新计算和采集，判断电荷量特征值；
六、在工频周期内重复上述步骤。


2.根据权利要求1所述的一种基于电荷轨迹追踪技术火灾预警检测方法所得到的滤波方式，其特征在于：所述数据进行滤波处理的方式为Kalman滤波，所述方式中单迭代环节至少包含以下步骤：
一、初始化状态X(0),Y(0)，协方差矩阵P0；
二、状态预测，其中



三、观测预测，其中

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【专利技术属性】
技术研发人员：梁世权，李立坤，米闯，王畋富，
申请(专利权)人：天津合极电气科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12