随着我国科学技术的快速发展和人们生活水平的逐渐提高,由电气设备引起的火灾时有发生,人们对电气火灾监控系统提出了更高的要求。如何有效检测电气火灾,减少电气火灾的发生成为当今社会安全用电的重点。本文在温度和剩余电流检测电气火灾方法的基础上,通过对电气火灾发展状况和系统功能要求的研究分析,探讨了基于小波分析方法检测故障电弧的无线电气火灾报警系统的设计方法和总体方案。该系统主要由电气火灾探测器和监控主机组成,探测器和监控主机通过NB-Io T网络进行长距离传输。本文首先介绍了电气火灾的产生原因和电气火灾监控领域的国内外研究现状,阐述了故障电弧的产生机理,详细分析了三种故障电弧波形的本质特征,明确了故障电弧时域、频域特征元素及其识别方法,提炼了低压配电回路中产生故障电弧的有效判别途径,从而提高故障电弧检测的有效性。其次,本文设计了故障电弧探测器及监控主机的软硬件系统。在硬件系统方面,完成了故障电弧探测器微控制器MCU电路、显示板电路、通讯接口电路、信号采集电路、供电电源电路、继电器驱动电路及监控主机微控制器MCU电路、通讯接口电路的设计。在软件设计方面,完成了电气火灾故障电弧探测器的功能设计并给出了程序流程图。再次,本文对基于小波分析方法的无线电气火灾监控系统进行了仿真研究,探讨了电流信号的阈值降噪方法,分析了信号的小波分解、高频系数的阈值量化及小波重构等过程,利用wdcbm函数进行阈值求解及波形降噪处理,仿真波形获得了较好的降噪后故障电弧电流波形。在此基础上,本文探讨基于小波分析方法的故障电弧检测系统,通过采集线电流波形方式,运用小波分析方法获取其各层高频信号系数,选取其db4小波5层分解高频信号系数,通过系数值与其预设阈值进行比较,有效判断故障电弧的发生。最后,本文对基于小波分析方法的无线电气火灾监控系统进行了故障电弧动作效果、无线传输信号稳定性和安全性的测试,测试结果表明,故障电弧产生时分断机构动作及时可靠,无线传输信号稳定,基本满足卫生部要求的人体安全标准。