發(fā)布時間：2021-10-13 23:16

　　加油（氣）站是交通運輸產(chǎn)業(yè)和人們現(xiàn)代日常生活中的重要支撐單元,也是公認易爆、易燃的火災事故防范要地。隨著充電樁引入、非油品業(yè)務劇增等業(yè)態(tài)改變,加油（氣）站在營運時由于油氣揮發(fā)、泄露在周圍環(huán)境中產(chǎn)生烷烴類可燃氣體,以及加油（氣）槍、潛油泵（壓縮機）等電氣設備用電線路連接處接觸不良、線纜或設備絕緣老化破損引起的串聯(lián)故障電弧,已悄然成為火災誘發(fā)的主要因素。常規(guī)基于催化燃燒技術(shù)的烷烴類可燃氣體（尤其是加氣站中甲烷）檢測方法因存在測量精度低、抗干擾能力弱、易中毒和休眠等缺陷,極易產(chǎn)生誤報漏報現(xiàn)象;常規(guī)基于電弧理論數(shù)學模型、物理特征診斷等的串聯(lián)故障電弧檢測方法,因受電弧發(fā)生時電流幅值相對較小易被負載電流湮沒、隱蔽性和隨機性強等特點的限制,準確性不高,也易產(chǎn)生誤報漏報現(xiàn)象。因此,本文針對上述兩個關(guān)鍵性技術(shù)問題——串聯(lián)故障電弧型火災預警監(jiān)測技術(shù)和甲烷氣體型火災預警監(jiān)測技術(shù),針對性地進行了研究。其主要研究內(nèi)容和成果如下所述。研究了加油（氣）站及其火災隱患特點,指出火災預警系統(tǒng)對及時發(fā)現(xiàn)火災隱患、消除火災事故的重要性。分析目前加油（氣）站火災預警系統(tǒng)的特點及發(fā)展趨勢,指出串聯(lián)故障電弧和甲烷氣體的準確監(jiān)測已... 

【文章來源】：西安理工大學陜西省

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

交流串聯(lián)故障電弧的電流電壓波形圖

3加油（氣）站火災預警監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)的算法研究19圖3-1巴特沃斯高通濾波器特性Fig.3-1Butterworthhighpassfiltercharacteristics然后將獲得的兩電流波形X、Y實現(xiàn)互相關(guān)計算，獲得互相關(guān)函數(shù)XY(m)。但是不同的兩組電流波形由于自身幅值和相位等差異導致獲得的XY(m)大小差異較大，因此，最后對XY(m)進行歸一化運算獲得互相關(guān)系數(shù)XY,coeff(m)，只反映兩電流波形高頻成份間的相似度，取其絕對值的最大值（兩電流波形高頻成份之間最大相似度）作為改進型歸一化絕對值最大互相關(guān)系數(shù)A2。具體獲得實施步驟如下所述。（1）計算濾波處理獲得電流波形X、Y的互相關(guān)函數(shù)XY(m)，具體計算為()()1*0*,0,0+==kmimiiXYYXXYmRmRmm（3-8）式中：m——電流波形Y相對X延遲的采樣點數(shù)（m=0,1,2，…，k-1）；k——一個工頻周期電流波形的總采樣點數(shù)；i+mX——電流波形X的第i+m個采樣數(shù)值；*iY——電流波形Y的第i個采樣數(shù)值Yi的復共軛值；()YXRm——電流波形X相對電流波形Y延遲-m個采樣點數(shù)的互相關(guān)函數(shù)；()*YXRm——()YXRm的復共軛值。（2）對互相關(guān)函數(shù)XY(m)進行歸一化處理能夠獲得介于-1和1之間的數(shù)值，并通過互相關(guān)系數(shù)XY,coeff(m)進行表示，具體計算為()()()(),100=XYcoeffXYXXYYRmRmRR（3-9）式中：(0)XXR——電流波形X的自相關(guān)函數(shù)最大值；(0)YYR——電流波形Y的自相關(guān)函數(shù)最大值。

5加油（氣）站火災預警監(jiān)測實驗與數(shù)據(jù)分析375加油（氣）站火災預警監(jiān)測實驗與數(shù)據(jù)分析本節(jié)參照美國UL1699標準搭建串聯(lián)故障電弧監(jiān)測實驗系統(tǒng)，完成了低壓單相交流用電回路中兩不同周期電流數(shù)據(jù)的采集，并基于串聯(lián)故障電弧型火災預警監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)的算法研究進行數(shù)據(jù)處理分析，驗證了串聯(lián)故障電弧識別的準確性。針對本文設計的甲烷氣體型火災預警探測器進行實驗研究，搭建甲烷氣體監(jiān)測系統(tǒng)并完成測量精度、響應時間、重復性和漂移實驗驗證。5.1串聯(lián)故障電弧型火災預警監(jiān)測實驗與數(shù)據(jù)分析5.1.1串聯(lián)故障電弧實驗平臺的建立與數(shù)據(jù)采集（一）串聯(lián)故障電弧實驗平臺的建立基于UL1699標準自主搭建的交流串聯(lián)故障電弧實驗平臺如圖5-1所示，實物圖如圖5-2所示，其中1為單相交流220V/50Hz的市電電源，用于提供交流電源，2為空氣開關(guān)，用于保護用電回路系統(tǒng)，3為電流探頭，具有12MHz帶寬、型號為CP8150A的電流鉗，用于采集電流波形，4為示波器，具有200MHz帶寬、型號為MDO3024的示波器，用于記錄電流波形及數(shù)據(jù)，5為電氣負載，6為電弧發(fā)生器，用于產(chǎn)生電唬1-市電電源2-空氣開關(guān)3-電流探頭6-電弧發(fā)生器4-示波器5-電氣負載圖5-1交流串聯(lián)故障電弧實驗平臺Fig.5-1TheACseriesfaultarcexperimentalplatform圖5-2交流串聯(lián)故障電弧實驗平臺實物圖Fig.5-2PhysicalmapoftheACseriesfaultarcexperimentalplatform


本文編號：3435592