安全用電作為一個(gè)與生活息息相關(guān)的指標(biāo)，在科學(xué)研究、工業(yè)生產(chǎn)和人們的日常生活等各個(gè)領(lǐng)域都有著重要的作用。然而電路會間歇性地出現(xiàn)橫向短路、縱向斷路等故障，這對居民的基本生活會造成不同程度的影響。因此，對家用電路工作狀況的監(jiān)測、預(yù)警以及對電路的精確控制和保護(hù)是急需解決的問題，電路預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具有重大現(xiàn)實(shí)意義。
故障字典法和故障樹法是廣泛應(yīng)用于普通電路故障監(jiān)測的兩種方法。這兩種方法均借助于經(jīng)驗(yàn)和邏輯分析來建立比較完備的參考體系，可很好地解決故障的預(yù)警問題，缺陷是前期工作量大、時(shí)效性差，且對其它領(lǐng)域不具備可移植性。根據(jù)市場的需求，一些專家和學(xué)者們提出了一些新的電路故障檢測方法。
雷冬梅提出一種成熟式故障診斷方法，通過建立測試電路來采樣混合電流信號，利用算法完成盲分離后，將其與故障信號對照，可進(jìn)一步判斷故障類型[1]。汪涌、張菲菲提出一種新的混合電路測試方法，前者基于DES理論進(jìn)行有效監(jiān)測和診斷，后者在其基礎(chǔ)上完成了可行性分析測試[2,3]。但該方法理論比較復(fù)雜，且對不同電路需采用不同的功能測試和診斷程序，因此其普適性不強(qiáng)。楊先明等[4]靈活結(jié)合了紅外技術(shù)和圖像處理技術(shù)，可對電路故障進(jìn)行非接觸式檢測，該設(shè)備使用便捷且檢測效率高。但該設(shè)備技術(shù)性強(qiáng)、生產(chǎn)成本高，因此在推廣上會受到一定程度的限制。
本文針對電路預(yù)警系統(tǒng)的仿真研究進(jìn)行展開，對監(jiān)測電路的電流信息進(jìn)行采集，通過電流的大小來判別電路是否存在故障。當(dāng)檢測支路的電流不在安全范圍時(shí)，蜂鳴器立刻發(fā)出警報(bào)并顯示當(dāng)前電路異常；當(dāng)電路恢復(fù)正常時(shí)警報(bào)被自動撤除。一旦出現(xiàn)橫向短路、縱向斷路等故障，固態(tài)繼電器會立刻斷開，從而保護(hù)電路。因此所設(shè)計(jì)的電路預(yù)警系統(tǒng)可滿足家居用電的基本安全標(biāo)準(zhǔn)，為人們生活提供保障。
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