龔永波
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
【摘要】文中對電氣火災(zāi)發(fā)生的原因及智慧用電技術(shù)進(jìn)行了簡要分析，并探究了智慧用電技術(shù)在智慧消防建設(shè)中的意義與改進(jìn)措施。
【關(guān)鍵詞】電氣火災(zāi)；智慧用電；智慧消防；應(yīng)用
0 引言
電氣火災(zāi)會對電氣系統(tǒng)的使用產(chǎn)生直接影響，甚至?xí)䦟?dǎo)致嚴(yán)重的人身與財(cái)產(chǎn)損失。因此，應(yīng)將智慧用電監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用于建筑中，對電氣元件的電流負(fù)荷、剩余電流、溫度、材料屬性等作出相應(yīng)的自動預(yù)警設(shè)計(jì)，避免電氣火災(zāi)事故。同時(shí)，利用自動化設(shè)計(jì)技術(shù)，確定監(jiān)控程序，能夠提升電氣事故監(jiān)控有效性。智慧用電技術(shù)在整個(gè)社會發(fā)展中意義重大，推廣應(yīng)用智慧用電技術(shù)作為推進(jìn)安全生產(chǎn)領(lǐng)域改革發(fā)展的重要舉措，是打造智慧監(jiān)管體系的重要部分，是完善相關(guān)領(lǐng)域安全事故防控體系和機(jī)制的重要手段。目前，三明市已在全市范圍內(nèi)多方面推廣智慧用電系統(tǒng)，這必定會對后期整體智慧消防建設(shè)起到推進(jìn)作用。為此，本文通過分析智慧用電技術(shù)的優(yōu)勢，借此助力打造智慧消防建設(shè)。
1 解析智慧用電技術(shù)
1.1 引發(fā)電氣火災(zāi)的主要原因
（1）電氣線路發(fā)生短路時(shí)對應(yīng)的電流量會激增，若未能及時(shí)切斷電源，就容易誘發(fā)火災(zāi)。
（2）如果電氣線路的電弧產(chǎn)生聯(lián)結(jié)性短路，其相應(yīng)電弧也會受到電氣阻力的影響，導(dǎo)致電路電流縮小，若此時(shí)未能切斷電源，就會由于持續(xù)產(chǎn)生的高溫使表面物體燃燒，從而引發(fā)火災(zāi)。
（3）當(dāng)電流的負(fù)荷過量時(shí)，由于導(dǎo)線的電流負(fù)荷量縮小，而實(shí)際需要使用的電流卻擴(kuò)大，這就會導(dǎo)致線路出現(xiàn)接觸不良、短路或漏電等問題，從而引發(fā)火災(zāi)。
（4）在線路連接以處出現(xiàn)接觸不良問題時(shí)，會導(dǎo)致局部電阻過大而引發(fā)高溫，當(dāng)溫度持續(xù)上升而沒有及時(shí)阻止時(shí)，若遇到可燃物就會引發(fā)火災(zāi)。系統(tǒng)主體發(fā)生漏電情況也是誘發(fā)火災(zāi)的原因之一。
（5）因?yàn)槁╇姇r(shí)會把電流經(jīng)導(dǎo)體引向地面，這時(shí)，電阻瞬間擴(kuò)大，從而產(chǎn)生高熱量，若在此時(shí)附近有可燃物，就容易產(chǎn)生物體自燃；若外圍絕緣體因常年使用出現(xiàn)老化等情況，也容易誘發(fā)火災(zāi)。
（6）當(dāng)電流之間互相干擾時(shí)，因相互消耗會產(chǎn)生過載發(fā)熱，這種現(xiàn)象就叫諧波電流。若出現(xiàn)諧波電流時(shí)未能及時(shí)阻止就會導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)生。
1.2 智慧用電監(jiān)控系統(tǒng)的組成
在電氣系統(tǒng)因線纜出現(xiàn)溫度過高、漏電現(xiàn)象、電流負(fù)荷現(xiàn)象、諧波電流現(xiàn)象時(shí)，就容易誘發(fā)電氣火災(zāi)。對此，便可使用智慧用電系統(tǒng)進(jìn)行電氣參數(shù)的監(jiān)測、傳輸和分析，能有效保障實(shí)際用電過程中的安全性。
1.2.1 基于大數(shù)據(jù)系統(tǒng)獲取可靠信息
通過電氣系統(tǒng)大數(shù)據(jù)技術(shù)分析得知，首先要培養(yǎng)使用自動化識別電氣系統(tǒng)安全隱患的意識，然后構(gòu)建對隱患的識別系統(tǒng)。此系統(tǒng)可根據(jù)用戶的電氣線路與電器設(shè)備間的載電量和允許溫度來設(shè)定報(bào)警閾，在遇到用電量或溫度超限時(shí)便可自動報(bào)警。另外，可通過檢測差異化的報(bào)警記錄將范圍調(diào)整擴(kuò)大，及時(shí)找到容易誘發(fā)安全隱患的問題，提前做好解決措施，減少電氣故障的發(fā)生。
1.2.2 云平臺服務(wù)
要打造一個(gè)通過運(yùn)用科學(xué)技術(shù)并結(jié)合移動網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)等系統(tǒng)的云服務(wù)平臺。它能實(shí)時(shí)收集監(jiān)控系統(tǒng)中電氣數(shù)據(jù)并進(jìn)行轉(zhuǎn)換，再通過移動網(wǎng)絡(luò)將參數(shù)信息傳至云服務(wù)器中，以此打造出一套電氣監(jiān)控的云服務(wù)平臺。通過平臺可實(shí)現(xiàn)電氣現(xiàn)狀的實(shí)時(shí)傳送，人員只需在手機(jī)或電腦端上查看，再核對現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行便可了解電氣系統(tǒng)的工作情況，更便捷、有效地保障電氣使用安全。
1.2.3 智慧用電技術(shù)的終端設(shè)備
智慧用電監(jiān)控系統(tǒng)是通過電氣參數(shù)監(jiān)測型技術(shù)來對電氣線路內(nèi)部溫度的變化、三相電流值以及剩余電流值實(shí)施監(jiān)測工作的，此監(jiān)測參數(shù)能有效收集電氣線路傳輸?shù)膶?shí)時(shí)信息，在實(shí)際工作中遇到超過值就會立刻報(bào)警。
一般智慧用電系統(tǒng)程序包含四個(gè)部分:（1）電流互感器，它能實(shí)時(shí)采集三相電流中電流值和既定電流值內(nèi)剩余電流值；（2）溫度傳感器，主要采集電氣線路溫度與環(huán)境溫度；（3）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化器，它可將模擬中的電流量參數(shù)轉(zhuǎn)化成數(shù)字流量，并進(jìn)行輸出；（4）智慧用電系統(tǒng)的CPU，這也是系統(tǒng)中很重要的部分，用于控制整體系統(tǒng)，處理復(fù)雜數(shù)據(jù)、對應(yīng)電流的傳輸及對既定電流數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣。
1.2.4 在電氣火災(zāi)的應(yīng)急中存在的問題
在電氣火災(zāi)的應(yīng)急處理中存在三個(gè)主要問題：一，電氣火災(zāi)發(fā)生位置較隱蔽，在發(fā)生火災(zāi)并在內(nèi)部迅速蔓延時(shí)難以實(shí)施有效的應(yīng)急，這樣事故造成的損害無疑就會急劇加大。二，應(yīng)急過程中不清楚事發(fā)地的具體境況，如企業(yè)內(nèi)部工藝布局、危險(xiǎn)物品種類及所處位置、用戶家中易燃品的存放位置等，相應(yīng)的應(yīng)急難以準(zhǔn)確控制火災(zāi)，還會使人員的生命安全受到嚴(yán)重威脅，同時(shí)導(dǎo)致企業(yè)或用戶財(cái)產(chǎn)損失嚴(yán)重。三，企業(yè)內(nèi)部或用戶自身缺乏火災(zāi)應(yīng)急的相關(guān)知識，也沒有及時(shí)有效監(jiān)測電氣設(shè)備質(zhì)量，當(dāng)遇到險(xiǎn)情時(shí)，盲目施救容易危及施救人員自身安全，也難以在火災(zāi)初期開展有效處置，錯失滅火時(shí)機(jī)。
1.2.5 電氣系統(tǒng)事故預(yù)警
電氣事故預(yù)警分為三個(gè)階段，首先是系統(tǒng)的現(xiàn)場報(bào)警，通過安裝智慧用電監(jiān)控設(shè)備，當(dāng)系統(tǒng)遇到異常時(shí)便會立即報(bào)警，工作人員在接到報(bào)警信息后便可展開隱患排查工作。其次是24 小時(shí)監(jiān)控顯示屏的報(bào)警功能，在遇到火災(zāi)情況時(shí)系統(tǒng)會把發(fā)生火災(zāi)的有關(guān)信息數(shù)據(jù)傳輸至此顯示屏中，在此顯示屏中能明確火災(zāi)位置、附近區(qū)域環(huán)境、現(xiàn)場物品和涉及責(zé)任人的相關(guān)數(shù)據(jù)，為火災(zāi)的應(yīng)急提供幫助。再次是手機(jī)終端報(bào)警功能，在火災(zāi)事故發(fā)生時(shí)會系統(tǒng)會及時(shí)將涉及信息傳送給負(fù)責(zé)人，此功能為防止遇到火災(zāi)發(fā)生時(shí)，附近區(qū)域在無人狀態(tài)下也能及時(shí)將火災(zāi)信息傳輸出去。電氣事故預(yù)警能對火災(zāi)提供準(zhǔn)確、明晰的信息和解決辦法，保障電氣系統(tǒng)的使用安全。
2 智慧用電技術(shù)助力智慧消防建設(shè)應(yīng)用探究
2.1 智慧用電系統(tǒng)服務(wù)智慧消防建設(shè)的意義
智慧用電系統(tǒng)是對導(dǎo)致電氣火災(zāi)的幾個(gè)主要因素（如線路溫度、電流負(fù)荷、剩余電流等）進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測、分析，繼而消除電氣火災(zāi)事故隱患的目的。智慧用電系統(tǒng)能有效解決用電單位電氣線路老舊、小微企業(yè)無專業(yè)電工等電氣安全隱患問題，確保生產(chǎn)經(jīng)營單位特別是危險(xiǎn)化學(xué)品的生產(chǎn)、儲存、經(jīng)營單位及人員密集場所、火災(zāi)高危單位等安全生產(chǎn)單位（場所）用電安全，有效保障人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全。
2.2 智慧消防電氣安全監(jiān)管體系應(yīng)用
2.2.1 智慧用電監(jiān)控平臺
智慧用電系統(tǒng)按照智慧消防建設(shè)要求就近建立實(shí)體化的監(jiān)控平臺，實(shí)時(shí)監(jiān)測電氣監(jiān)控設(shè)備的監(jiān)測數(shù)據(jù)和運(yùn)行情況，并對監(jiān)測信息進(jìn)行分析評估，及時(shí)準(zhǔn)確向單位（場所）反饋預(yù)警及分析信息，提出加強(qiáng)電氣安全管理的建議。
2.2.2 智慧用電服務(wù)
智慧用電監(jiān)控平臺實(shí)行專業(yè)人員24h值班制，監(jiān)控人員工作期間不間斷瀏覽系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)測數(shù)據(jù)、參數(shù)狀態(tài)、報(bào)警信息等，確保及時(shí)將監(jiān)控對象的危險(xiǎn)預(yù)警信息反饋到終端用戶手中，并及時(shí)跟蹤督促整改消除，同時(shí)提供智慧用電終端設(shè)備及系統(tǒng)的日常維護(hù)，確保故障設(shè)備能夠被及時(shí)發(fā)現(xiàn)、恢復(fù)，保證終端設(shè)備的正常運(yùn)行。智慧務(wù)也可協(xié)助分析可能存在的安全隱患并提供隱患排查建議，必要時(shí)提供現(xiàn)場指導(dǎo)和現(xiàn)場隱患排查服務(wù)。
2.2.3 電氣安全消防監(jiān)管
智慧用電服務(wù)定期向智慧消防系統(tǒng)提供監(jiān)控與分析信息，有關(guān)數(shù)據(jù)可為消防監(jiān)管部門信息化平臺采集、使用，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)共享，火災(zāi)高危單位每月提供一次監(jiān)測數(shù)據(jù)報(bào)告，一般單位每季度提供一次監(jiān)測數(shù)據(jù)報(bào)告，助力消防機(jī)構(gòu)開展消防安全監(jiān)管工作，提供必要的技術(shù)支持。
3 安科瑞智慧消防平臺介紹
3.1平臺結(jié)構(gòu)
3.2平臺主要功能介紹
3.2.1首頁
用戶登錄成功之后進(jìn)入首頁，如圖所示。主要展示的內(nèi)容有：項(xiàng)目概況、設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備分類、設(shè)備報(bào)警信息、報(bào)警分類、報(bào)警統(tǒng)計(jì)、設(shè)備臺賬信息等。其中百度地圖可以選配成BIM建筑模型，任何傳感器報(bào)警時(shí)可以在BIM模型中預(yù)警顯示。
3.2.2消防子系統(tǒng)
智慧消防管理云平臺包含了智慧用電子系統(tǒng)、防排煙子系統(tǒng)、消防水子系統(tǒng)、消防設(shè)備電源子系統(tǒng)、防火門子系統(tǒng)、消防設(shè)備管理子系統(tǒng)和視頻監(jiān)控子系統(tǒng)等。智慧用電子系統(tǒng)可以接入電氣火災(zāi)、孤航電弧、電氣火災(zāi)主機(jī)、滅弧式保護(hù)器探測器和無線測溫探測器等。點(diǎn)擊智慧用電子系統(tǒng)進(jìn)入智慧用電監(jiān)控頁面，點(diǎn)擊菜單顯示整個(gè)項(xiàng)目的基礎(chǔ)信息和該項(xiàng)目下的所有探測器的信息，點(diǎn)擊末級節(jié)點(diǎn)顯示具體探測器的監(jiān)控頁面。
消防水子系統(tǒng)可以接入消防栓、消防水壓、水位傳感器等，用于實(shí)時(shí)的監(jiān)控消防水管網(wǎng)的壓力、液位、是否漏水，以及開蓋等事件，當(dāng)消防水壓不夠，管網(wǎng)漏水時(shí)，系統(tǒng)也能實(shí)時(shí)地發(fā)出警報(bào)，能讓相關(guān)人員及時(shí)維修維護(hù)，保障消防安全。
防排煙子系統(tǒng)通過高靈敏的無線煙感報(bào)警裝置，實(shí)現(xiàn)對煙霧、有害氣體、及氣體滅火信息等數(shù)據(jù)采集，實(shí)時(shí)秒級檢測煙霧，一且發(fā)現(xiàn)監(jiān)測數(shù)劇超過風(fēng)險(xiǎn)閾值，APP、短信報(bào)警、電話報(bào)警統(tǒng)統(tǒng)上陣，通過設(shè)備的標(biāo)簽、地理位置定位，快速通知業(yè)主、物業(yè)消防單位是哪個(gè)位置的火災(zāi)隱情。
消防設(shè)備電源子系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控消防系統(tǒng)各個(gè)部件（如消防報(bào)警主機(jī)、樓層顯示器、水泵、噴淋泵、電梯等）的電源工作狀態(tài)，確保消防設(shè)備供電正常，并對各個(gè)部件電源產(chǎn)生的過壓、欠壓、過流、短路、斷路等故障報(bào)警提示。可長期記錄電壓電流運(yùn)行參數(shù)，自動對消防電源一段時(shí)間的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析，對可能產(chǎn)出問題的隱患進(jìn)行警示。
防火門子系統(tǒng)通過與門禁報(bào)警、視頻識別的關(guān)聯(lián)，實(shí)時(shí)監(jiān)控消防通道、安全出口、生命通道防火門的開閉及消防通道堆放物情況，實(shí)現(xiàn)緊急情況下的開閉控制等功能。確保防火門常閉、不上鎖狀態(tài)及保障火警是消防生命通道的暢通等，保障安全的生活、工作環(huán)境。
應(yīng)急照明與疏散指示子系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對各個(gè)應(yīng)急燈具的實(shí)時(shí)監(jiān)控和控制，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，可準(zhǔn)確的給出安全的疏散路徑指示，智能打開消防應(yīng)急指示燈的指示方向及應(yīng)急照明燈，幫助建筑內(nèi)的人群選擇逃生疏散路線，指引安全逃生方向。
視頻監(jiān)控子系統(tǒng)數(shù)據(jù)部門收到感應(yīng)端各子系統(tǒng)報(bào)警信息后，可調(diào)出報(bào)警位置關(guān)聯(lián)的監(jiān)控?cái)z像頭圖像，查看報(bào)警現(xiàn)場視頻輔助進(jìn)行火情確認(rèn)。實(shí)現(xiàn)火災(zāi)報(bào)警子系統(tǒng)、消防水子系統(tǒng)、電氣火災(zāi)子系統(tǒng)、防排煙子系統(tǒng)、消防設(shè)備電源子系統(tǒng)、防火門子系統(tǒng)和視頻監(jiān)控子系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了報(bào)警點(diǎn)和監(jiān)控點(diǎn)的聯(lián)動。
消防設(shè)備管理子系統(tǒng)能夠?qū)⒚總�(gè)建筑、項(xiàng)目節(jié)點(diǎn)的所有消防設(shè)備和資產(chǎn)納入管理，對一些消防栓、滅火器、噴淋和消防大隊(duì)地址等著重標(biāo)注，日常的巡檢和維護(hù)都需要納入計(jì)劃，在緊急情況下，會聯(lián)動GIS調(diào)度子系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)度。
3.2.3隱患管理
隱患管理功能包括了隱患查詢、隱患派發(fā)、隱理和隱患分析四個(gè)模塊�？梢圆榭吹卿浻脩粝碌乃许�(xiàng)目的隱患信息，并進(jìn)行派發(fā)和處理操作，且對所有隱患進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
3.2.4能耗分析
能耗分析功能包括了能耗概況、能耗同比、能耗環(huán)比、能耗報(bào)表和能耗預(yù)測等五個(gè)模塊�？梢圆榭吹卿浻脩粝碌乃许�(xiàng)目的能耗統(tǒng)計(jì)、同環(huán)比和報(bào)表，且按日、周、月等維度進(jìn)行能耗預(yù)測分析。
3.2.5手機(jī)APP
APP支持Android、iOS操作系統(tǒng)，方便用戶查看電氣火災(zāi)、防排煙、消防水、消防設(shè)備電源、防火門、消防設(shè)備管理、視頻監(jiān)控、火災(zāi)報(bào)警等子系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、報(bào)警信息、能耗統(tǒng)計(jì)等
3.3推薦配置
3.3.1平臺服務(wù)器：建議按照我方推薦配置購買，或者客戶自己租用阿里云資源。
推薦硬件配置清單：（如申請阿里云可忽略）
3.3.2系統(tǒng)現(xiàn)場推薦硬件配置清單：
注：以下配置為針對1個(gè)回路選型，其中剩余電流互感器應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場回路電流大
3.4產(chǎn)品介紹
電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器
ARCM300T-Z-2G/4G/NB可選配2G上傳、4G上傳、NB-IOT網(wǎng)絡(luò)上傳，單表流量說明：
上傳間隔一分鐘，小于30M/月；
上傳間隔二分鐘，小于15M/月；
上傳間隔五分鐘，小于10M/月.
4 結(jié)論
隨著城市化進(jìn)程快速推進(jìn)，科技的革新發(fā)展必將迎來更多方面的智慧電氣系統(tǒng)，讓智慧用電系統(tǒng)成為安全生產(chǎn)的重要組成部分，切實(shí)幫助企事業(yè)單位對火災(zāi)隱患的排查和治理工作，為智慧消防建設(shè)提供行之有效的監(jiān)管手段，形成較為完善的電氣火災(zāi)事故防控體系。
參考文獻(xiàn)
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[4].安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊.2020.06版.
作者簡介：
龔永波，男，本科，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)供配電，Email: 28801392115@qq.com手機(jī)：18702101301 QQ:2881392115
