[發明專利]基于信號相似度匹配的雙相觸電的檢測方法和保護裝置

在審

• 申請號: 202210278617.4
• 申請日: 2022-03-21
• 公開（公告）號: CN114725885A
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 梁用語;楊國正;趙軍;蔡劍飛;王永杰;戚蘭蘭;羅智昊
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: H02H1/00
• 分類號: H02H1/00;G01R19/15;H02H3/32
• 代理公司: 中國和平利用軍工技術協會專利中心 11215
• 代理人: 劉光德

1.一種基于信號相似度匹配的雙相觸電的檢測和保護裝置，其特征在于，所述裝置包括：脫扣器、電流感應裝置和雙相觸電智能識別裝置；

其中，所述脫扣器被用于切斷電源；

所護電流感應裝置用于通過電流感應線圈獲取相線和零線中的電流波形；

所述雙相觸電智能識別裝置根據獲得的所述電流波形和預先存儲的電流波形模板監測是否出現雙相觸電狀況，當檢測到雙相觸電時，所述雙相觸電智能識別裝置控制脫扣器切斷電源。

2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述雙相觸電智能識別裝置通過電流感應裝置獲取的相線和零線中的電流波形，將該電流波形與預先存儲在雙相觸電智能識別裝置數據庫中的各種電流波形模板執行模板比較，確定是否出現雙相觸電。

3.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，雙相觸電智能識別裝置包括：微處理器、模擬數字轉換器和存儲器；

其中，所述模擬數字轉換器將電流感應裝置的電流感應線圈獲取的相線和零線中的電流波形信號變換為數字信號并輸入微處理器；

所述存儲器用于預先存儲各種電流波形模板；

所述微處理器將所述電流波形信號的數字信號和預先存儲的各種電流波形模板執行比較，根據比較結果確定是否出現雙相觸電狀況，并輸出控制脫扣器的控制信號。

4.如權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述模擬數字轉換器的采樣速率大于1KHz。

5.如權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述雙相觸電智能識別裝置，對過往的200毫秒的電流波形進行模板匹配。

6.一種基于信號相似度匹配的雙相觸電的檢測和保護方法，用于權利要求1-5中任一項所述的保護裝置，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

步驟1，雙相觸電智能識別裝置通過電流感應裝置的電流感應線圈獲取相線和零線中的電流波形，將所述電流波形與預先存儲在雙相觸電智能識別裝置數據庫中的各種電流波形模板執行比較；

步驟2，當所述模板比較指示未檢測到雙相觸電狀態時，返回步驟1，當所述模板比較指示出現雙相觸電狀態時，執行步驟3；

步驟3，雙相觸電智能識別裝置依據檢測到的雙相觸電狀態，在預定時間之內控制脫扣器切斷電源線。

7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，所述步驟1包括子步驟：

步驟1.1，預先通過檢測多種用電設備電源的相線和零線之間的電流波形，建立模擬雙相觸電電流波形的模板數據，將所述模板數據存入雙相觸電智能識別裝置的模板數據庫；

步驟1.2，雙相觸電智能識別裝置的高速模擬數字轉換器針對過往的200毫秒的電流波形執行采樣，將所述采樣數據變換為數字信號，微處理器將所述數字信號和預先存儲各種電流波形模板執行比較。

8.如權利要求6所述的方法，其特征在于，步驟2包括：對過往的200毫秒的電流波形進行模板匹配，如果匹配到與人體觸電相似的特征，即確定出現雙相觸電狀態，輸出觸電指示信號。

9.如權利要求8所述的方法，其特征在于，對所述數字信號和預先存儲的多種雙相觸電電流波形模板執行比較，當兩個波形相似度大于80％，即確定出現雙相觸電狀態。

10.如權利要求6所述的方法，其特征在于，所述預定時間小于200ms。