您知道吗?每四起火灾中就有一起是由电气故障引发的? 其中大部分是由电弧引起的。 因此,快速检测电弧并做出反应至关重要。

随着市场不断发展,许多不同的新型应用涌现出来,这些应用(太阳能电池板、电池、电动工具、电动自行车等)需要越来越多的创新技术来防范电弧。

目前已有基于规则的算法可用于提高电气设备的安全性,但其适应性有限,并会产生大量误报,从而降低机器产量。 此外,还有基于云的AI解决方案,该解决方案提高了准确性,但也带来了延迟和隐私问题。

在这种情况下,边缘AI解决方案可提供理想的折衷方案。 这类解决方案无需连接或外部处理,支持即时检测与响应,同时,由于在设备本地对数据进行处理,消除了隐私和安全问题。 它们能够持续学习并适应不同的环境,降低误报率,提高效率。

在本使用案例中,我们将向您展示如何利用边缘 AI 和 STM32 简单地构建自己的弧线检测机制。 STM32!

方法

在这里,我们选择了 NanoEdge AI Studio工具,因为它的用户界面友好且易于使用。 NanoEdge可根据用户数据自动选择并生成最适合的模型。 如果我们有一个预先训练好的神经网络模型,我们可以使用 STM32Cube.AI对其进行压缩和优化,以便在嵌入式环境中使用。

我们的方法如下:
  • 在此演示中,我们使用了以STM32G4为核心的定制电弧故障电路断路器 (AFCI) 开发板。
  • 首先,我们从设备中收集正常运行数据,总计约1000个信号。
  • 然后,我们收集电弧故障数据,同样约1000个信号。
  • 将两组信号都导入NanoEdge AI Studio中的一个分类项目。
  • 随后,该工具会生成适用于此项目的最佳AI库,我们将其集成到代码中,以监测电流并在检测到电弧时触发警报。

传感器

电流传感器。

数据

2 类数据故障电弧、无电弧
长度数据2048 * 1 轴
数据速率150 千赫

结果

2 个等级(无电弧和故障电弧):
100%精确度,16.7 千字节内存,0.5 千字节闪存

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红色表示我们的预测不正确。

资源

模型创建工具 NanoEdge AI Studio

一款免费的AutoML软件,用于向嵌入式项目添加AI,并逐步引导用户轻松找到符合其需求的最佳AI模型。

NanoEdge AI Studio NanoEdge AI Studio NanoEdge AI Studio

兼容 任何STM32 MCU

STM32系列32位微控制器基于Arm Cortex®-M处理器,旨在为MCU用户提供新的开发自由度。它包括一系列产品,集高性能、实时功能、数字信号处理、低功耗/低电压操作、连接性等特性于一身,同时还保持了集成度高和易于开发的特点。

任何STM32 MCU 任何STM32 MCU 任何STM32 MCU
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