基于PLC的建筑配电电气火灾预警系统研究

发布时间：2020-04-02 00:38

【摘要】：随着家庭用电设备向多元化发展,各种电气设备尤其是智能化设备越来越普及。当安装和维护电气设备时,由于布线不合理、违规安装、非正常使用等问题,导致电气火灾事故不断发生,电气火灾已位列各类火灾之首。目前,我国消防安全监控等服务系统的应用,虽然在一定程度上实现了电气火灾预警,但是现有的电气火灾预警系统大都是独立系统,没有形成信息共享,当发生电气火灾时,由于人为因素,电气火灾预警能力就会降低。因此,应对电气火灾的重点应在“预警”,研制更加科学、更加稳定的电气火灾预警系统已成为当下社会亟待解决的重点问题。本文设计的基于PLC的建筑配电电气火灾预警系统,主要应用于工频为50Hz,电压为380/220V的交流电引发的电气火灾。该系统能够有效的使整个控制系统更加稳定、方便、快速、高效,达到预防电气火灾的目的。在通讯方面,利用MPI通讯协议和以太网之间的可靠联立,达到稳定通讯的目的。在算法方面,针对传统BP神经网络算法进行改进,通过模糊化程序处理、数据样本的训练以及应用函数的改进等工作,提出基于模糊的改进BP神经网络算法,增强了预警系统的准确性。下位机则以西门子S7-300 PLC为核心,通过控制各个传感器等硬件模块,形成统一的下位机硬件系统。上位机以组态王为主,通过对传感器等硬件的监控,实现上位机的监控预警。通过以上内容的设计,一旦有险情发生,系统会迅速进行反应,及时报警。系统中的指示灯也会根据火灾发生的位置而改变指向方向,引导人们安全、有序的逃离。此外,系统会把各个时间的温度、烟雾等值记录到数据库,经PLC数据分析处理后,如有线路或用电设备在一定时间内温度等值出现异常,上位机组态王会先进行预报警,提前提醒控制室观测人员,真正做到从源头上控制电气火灾,实现从“消”到“防”的转变。
【图文】：

图1-1 2013年-2017年电气火灾占比分布图Figure1-1Distributionofelectricalfiresin2013-2017从图1-1中可以看出，电气火灾发生起数占火灾总数的比例始终维持在30%左且常年居高不下。因此，电气火灾的预防迫在眉睫［4］，已成为当下电气火灾防治点。通过对电气火灾事故的分析发现，引起线路和电气设备故障的主要原因除线路、漏电、过负荷用电等故障，还包括接触不良、设备老化、违规操作等故障，，些故障都会导致电气火灾事故的发生［5］。如图1-2所示为电气火灾故障分类示意

这些故障都会导致电气火灾事故的发生［5］。如图1-2所示为电气火灾故障分类示意图：图1-2 电气火灾故障分类示意图Figure1-2Classificationofelectricalfirefaults从图1-2中可以看出，引起电气火灾的主要原因是线路短路，占比48%。从这些火灾数据不难看出，引发电气火灾的原因趋于多样性和复杂性，已经成为当今社会以及消防部门的重要隐患。我国预防电气火灾的传统方法主要是通过配电箱内的各类探
【学位授予单位】：吉林建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP277;TU892

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本文编号：2611187