[发明专利]基于物联网的建筑电气火灾串联故障电弧识别方法及系统

说明书

本公开提供了一种基于物联网的建筑电气火灾串联故障电弧识别方法及系统，获取待检测线路的电流有效值、高频周期电流和电流谐波；对获取的数据进行预处理；一阶特征提取，包括：当预处理后的电流有效值大于第一预设阈值时，根据预处理后的电流谐波确定负载类型；二阶特征提取，包括：对一阶提取后的疑似异常数据的高频周期电流进行互补集合经验模态分解，结合负载类型，根据分解结果与预设故障本征模态函数的对比得到串联故障电弧结果；本公开针对高频电气参数，通过一阶特征提取和二阶特征提取，实现了线路串联故障电弧的准确和高效识别。

技术领域

本公开涉及物联网智慧建筑技术领域，特别涉及一种基于物联网的建筑电气火灾串联故障电弧识别方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

随着工业电气设备和家用电器种类不断增多，功能不断强大，随之而来的建筑电气火灾事故发生率也始终占据高位，多项标准中明确规定了应设置电气火灾监控系统的场所，相比其他火灾诱因，串联故障电弧的隐蔽性极强，故障状态下线路电流不会发生剧烈变化，断路器、熔断器等保护设备无法发挥保护作用，故障持续发生时，集聚大量热量，从而引发电气火灾，造成重大事故。

目前，物联技术已经在智能家居、安防、建筑设备监控、电子配线架、一卡通、远传抄表、专业应用等一系列系统中实现了广泛的应用，而针对电气参数的实时或者定时采集也已成为物联网技术在智慧建筑中应用的重点。

发明人发现，传统的电气火灾监测主要是以单一的表观信息为特征量，通过线缆温度、烟雾浓度等进行识别，往往火灾已经发生或最佳扑救机会失去后，相应系统才会后知后觉，而且随着用电设备种类的增加，导致传统的检测方法漏报、误报概率大幅增加。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本公开提供了一种基于物联网的建筑电气火灾串联故障电弧识别方法及系统，针对高频电气参数，通过一阶特征提取和二阶特征提取，实现了线路串联故障电弧的准确和高效识别。

为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

本公开第一方面提供了一种基于物联网的建筑电气火灾串联故障电弧识别方法。

一种基于物联网的建筑电气火灾串联故障电弧识别方法，包括以下过程：

获取待检测线路的电流有效值、高频周期电流和电流谐波；

对获取的数据进行预处理；

一阶特征提取，包括：当预处理后的电流有效值大于阈值1时，根据预处理后的电流谐波确定负载类型；

二阶特征提取，包括：对一阶提取后的疑似异常数据的高频周期电流进行互补集合经验模态分解，结合负载类型，根据分解结果与预设故障本征模态函数的对比得到串联故障电弧结果。

进一步的，预处理包括：对获取的电流有效值、高频周期电流和电流谐波分别进行巴氏滤波和归一化处理。

进一步的，一阶特征提取过程中：当预处理后的电流有效值大于阈值1时，根据第一周波数据，将识别到的特征数据通过高斯函数进行数据拟合，得到负载类型，所述负载类型为阻性或者阻感或者非线性。

进一步的，二阶特征提取过程中：一阶特征识别通过后，持续捕捉此后连续多个周波电气参数，对一阶特征提取后的疑似异常数据的高频周期电流进行互补集合经验模态分解；

根据数据自身时间尺度特征获取多个本征模态函数，根据本征模态函数与故障本征模态函数的对比，得到串联故障电弧结果。