一种楼宇用电安全管控系统

技术领域

本发明涉及电气监测技术，尤其涉及一种楼宇电气安全管控系统。

背景技术

高层建筑强电井中，通常每一层或每几层共用一个供电分支电缆，分支电缆一般通过穿刺线夹与主电缆连接，但普遍存在穿刺线夹制作不规范的现象，发生电气火灾的隐患较大。同时，由于强电电缆走线不合理、强弱电混杂、弱电设施(含发热部件)随意改造、电缆质量差、压接质量差或者过负荷等原因，也会容易引起连接点或者电缆过热，而当发生过热、短路等引起燃烧事故时，往往会导致自下而上竖井电缆的烧毁，甚至发展为严重火灾。因此，有必要对楼宇强电井电缆、分支电缆进行用电安全监测、预警以及管控。

而中国发明专利申请CN105186700A公开了一种楼宇用电安全监测系统，该系统通过将温度测量部分的温度采集点设置于主变压器、主变压器低压端进线上，低压端母线母联开关的开关柜内，低压端母线分段断路器的外壳前部、外壳侧部和底部金属板，实现对楼宇变电所中重点部位的电气设备运行电气参数和运行环境的监测，以确保供电连续性。所以，该系统完全没有考虑到对楼宇强电井电缆、分支电缆进行用电安全监测，无法对实际楼宇用电过程中可能会发生的安全隐患进行预警与管控。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的不足，本发明的目的在于：提供一种楼宇用电安全管控系统，能够对楼宇强电井电缆、分支电缆进行用电安全监测，实现对楼宇用电过程中可能会发生的安全隐患的预警与管控。

为实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种楼宇用电安全管控系统，其包括：多个采集控制器、多套传感组件、通信单元和管理单元；其中，

每个所述采集控制器和每套所述传感组件分别与主电缆上的一条分支电缆相对应，同一分支电缆相对应的所述采集控制器与所述传感组件之间电连接；而且，所述传感组件，用于检测分支电缆接头处、分支箱内的温度信号和出现燃烧火焰的光强度信号；所述采集控制器，用于采集所述传感组件检测到的温度信号和光强度信号，并将所述温度信号和光强度信号转换成温度数据和光强度数据，以及在所述温度数据和/或所述光强度数据达到一级控制条件时，输出用于控制所述分支电缆上所设的负荷开关通断的一级跳闸指令；

所述通信单元分别与主电缆上每条所述分支电缆对应的所述采集控制器通信连接，用于汇集对应各个所述采集控制器的运行数据，并实时传输给所述管理单元；所述运行数据包括温度数据、光强度数据以及一级跳闸指令数据；

所述管理单元，用于对所述通信单元传输的各个所述采集控制器的运行数据进行分析，并在产生一级跳闸指令后且所述运行数据的分析结果达到二级控制条件时，输出用于控制所述主电缆上所设的负荷开关通断的二级跳闸指令；以及在产生二级跳闸指令后且所述运行数据的分析结果达到三级控制条件时，输出用于控制配电母线上所设的负荷开关通断的三级跳闸指令。

根据一种具体的实施方式，本发明的楼宇用电安全管控系统还包括多个电控灭火器；而且，所述电控灭火器安装在分支箱内，并与相应的所述采集控制器连接；所述采集控制器，用于在所述温度数据和/或所述光强度数据达到灭火条件时，输出用于控制所述电控灭火器执行灭火动作的灭火指令。

根据一种具体的实施方式，本发明的楼宇用电安全管控系统中，所述传感组件，还用于检测所述分支电缆的电流和电压；而且，所述采集控制器的运行数据还包括电压数据和电流数据。

根据一种具体的实施方式，本发明的楼宇用电安全管控系统还包括矩阵式红外测温仪；而且，所述矩阵式红外测温仪安装在强电井内，并与所述通信单元连接，用于将其检测的强电井的温度分布数据传输给所述管理单元。

进一步地，所述管理单元，还用于在强电井的温度分布数据达到预设条件时，输出控制用于所述主电缆或所述配电母线上所设的负荷开关通断的跳闸指令。

根据一种具体的实施方式，本发明的楼宇用电安全管控系统中，所述管理单元，用于存储所述管理单元所传输的各个所述采集控制器的运行数据，设置所述一级控制条件、所述二级控制条件和所述三级控制条件的参数，以及将所述一级控制条件的参数通过所述通信单元配置给各个所述采集控制器。

根据一种具体的实施方式，本发明的楼宇用电安全管控系统还包括与所述管理单元通信连接的云服务器，用于获取所述管理单元所存储到数据，并根据配置的预警逻辑，向授权用户发出相应的报警通知，以及对获取到的数据进行可视化处理，生成相应的监测记录，以供授权用户浏览查询。

根据一种具体的实施方式，本发明的楼宇用电安全管控系统中，所述一级控制条件包括：所述温度数据达到第一温度阈值，或所述光强度数据达到第一光强度阈值，或所述温度数据达到第二温度阈值且所述光强度数据达到第二光强度阈值；其中，所述第一温度阈值大于第二温度阈值，第一光强度阈值大于第二光强度阈值。

根据一种具体的实施方式，本发明的楼宇用电安全管控系统中，所述二级控制条件包括：若一级跳闸指令数据中包含的一级跳闸指令产生时间至当前时间的时长达到第一延时阈值，且所述温度数据和/或所述光强度数据仍达到一级控制条件。

根据一种具体的实施方式，本发明的楼宇用电安全管控系统中，所述三级控制条件包括：若产生二级跳闸指令的时间至当前时间的时长达到第二延时阈值，且所述温度数据和/或所述光强度数据仍达到一级控制条件。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明的楼宇用电安全管控系统，通过为强电井主电缆的每条分支电缆配置一个采集控制器和一套传感组件，采集控制器能够在分支电缆接头处、分支箱内的温度和出现燃烧火焰的光强度达到一级控制条件时，输出控制分支电缆上所设的负荷开关通断的一级跳闸指令；而且，管理单元通过对各个采集控制器的运行数据进行分析，并根据分析结果，控制主电缆和配电母线上所设的负荷开关的通断。因此，本发明不仅能够对楼宇强电井电缆、分支电缆进行用电安全监测，实现对楼宇用电过程中可能会发生的安全隐患的预警与管控，还通过分级控制逐步地切断受故障影响的线路供电，最大限度地保证更多用户的正常用电需求。

附图说明

图1为本发明系统的结构示意图；

图2为本发明采集控制器的控制关系示意图；

图3为本发明系统的一种实施例的示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

如图1所示，本发明的楼宇用电安全管控系统应用在小区的强电井的用电安全监测预警，每个强电井分别对应多个采集控制器和多套传感组件，一个通信单元，每个所述采集控制器和每套所述传感组件分别与主电缆上的一条分支电缆相对应，同一分支电缆相对应的所述采集控制器与所述传感组件之间电连接；而且，所述传感组件，所述传感组件，用于检测分支电缆接头处、分支箱内的温度信号和出现燃烧火焰的光强度信号；所述采集控制器，用于采集所述传感组件检测到的温度信号和光强度信号，并将所述温度信号和光强度信号转换成温度数据和光强度数据，以及在所述温度数据和/或所述光强度数据达到一级控制条件时，输出用于控制所述分支电缆上所设的负荷开关通断的一级跳闸指令；

所述通信单元分别与主电缆上每条所述分支电缆对应的所述采集控制器通信连接，用于汇集对应各个所述采集控制器的运行数据，并实时传输给所述管理单元；所述运行数据包括温度数据、光强度数据以及一级跳闸指令数据。具体的，通信单元与各个采集控制器之间采用CAN总线协议进行通信。

所述管理单元，用于对所述通信单元传输的各个所述采集控制器的运行数据进行分析，并在产生一级跳闸指令后且所述运行数据的分析结果达到二级控制条件时，输出用于控制所述主电缆上所设的负荷开关S1、······Sn通断的二级跳闸指令；以及在产生二级跳闸指令后且所述运行数据的分析结果达到三级控制条件时，输出用于控制配电母线上所设的负荷开关S0通断的三级跳闸指令。具体的，管理单元与各个通信单元之间采用CAN总线协议或者Wifi进行通信。

如图2所示，本发明的本发明的楼宇用电安全管控系统，还包括电控灭火器，而且，所述电控灭火器安装在分支箱内，并与相应的所述采集控制器连接；所述采集控制器，用于在所述温度数据和/或所述光强度数据达到灭火条件时，输出用于控制所述电控灭火器执行灭火动作的灭火指令。而且，灭火条件由管理单元根据实际情况而设置。

具体的，传感组件包括：温度传感器1、温度传感器2、火焰传感器1、火焰传感器2、电压传感器和电流传感器。在实施时，温度传感器1用于检测分支电缆接头的温度信号，温度传感器2用于检测分支箱内电气连接点处的温度信号；本发明中温度传感器可采用接触式温度传感器，也可采用非接触式温度传感器；火焰传感器1安装在分支箱内，用于检测分支箱内出现燃烧火焰的光强度信号；火焰传感器2安装在电缆槽内，用于检测电缆槽内出现燃烧火焰的光强度信号；电压传感器和电流传感器，分别用于检测所述分支电缆的电流和电压。此时，所述采集控制器的运行数据还包括温度数据、光强度数据、一级跳闸指令数据，以及电压数据和电流数据。

在具体实施时，本发明的楼宇用电安全管控系统还包括矩阵式红外测温仪；而且，所述矩阵式红外测温仪安装在强电井内，并与所述通信单元连接，用于将其检测的强电井的温度分布数据传输给所述管理单元。进一步地，所述管理单元，还用于在强电井的温度分布数据达到预设条件时，输出控制用于所述主电缆或所述配电母线上所设的负荷开关通断的跳闸指令。而且，预设条件由管理单元根据实际情况而设置。

本发明的楼宇用电安全管控系统中，所述管理单元，用于存储所述管理单元所传输的各个所述采集控制器的运行数据，设置所述一级控制条件、所述二级控制条件和所述三级控制条件的参数，以及将所述一级控制条件的参数通过所述通信单元配置给各个所述采集控制器。

具体的，一级控制条件包括：所述温度数据达到第一温度阈值，或所述光强度数据达到第一光强度阈值，或所述温度数据达到第二温度阈值且所述光强度数据达到第二光强度阈值；其中，所述第一温度阈值大于第二温度阈值，第一光强度阈值大于第二光强度阈值。

二级控制条件包括：若一级跳闸指令数据中包含的一级跳闸指令产生时间至当前时间的时长达到第一延时阈值，且所述温度数据和/或所述光强度数据仍达到一级控制条件。

三级控制条件包括：若产生二级跳闸指令的时间至当前时间的时长达到第二延时阈值，且所述温度数据和/或所述光强度数据仍达到一级控制条件。

在实施时，第一温度阈值、第一光强度阈值、第二温度阈值、第二光强度阈值、第一延时阈值以及第二延时阈值均是由管理单元进行设置。

如图3所示，本发明的楼宇用电安全管控系统还包括与所述管理单元通信连接的云服务器，用于获取所述管理单元所存储到数据，并根据配置的预警逻辑，向授权用户发出相应的报警通知，以及对获取到的数据进行可视化处理，生成相应的监测记录，以供授权用户浏览查询。具体的，管理单元通过互联网与云服务器进行通信。