摘要：電氣設(shè)備與人們生活息息相關(guān)，由于電氣產(chǎn)品的普及化和日?；?，電氣火災(zāi)事故頻發(fā)，引起社會廣泛關(guān)注。本文結(jié)合2019年火災(zāi)形勢，分析現(xiàn)階段電氣火災(zāi)的成因。以公共場所為對象，探討以物聯(lián)網(wǎng)電氣火災(zāi)監(jiān)測技術(shù)及系統(tǒng)的應(yīng)用為主的電氣火災(zāi)防范對策，以期對公共場所電氣使用與火災(zāi)監(jiān)控有所幫助。

關(guān)鍵詞:公共場所；電氣火災(zāi)；實(shí)時監(jiān)控；物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

 

0 引言

      國家統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，我國2019年接報火災(zāi)23.3萬起，直接財(cái)產(chǎn)損失36.12億元，傷亡共計(jì)2172人，其中有52%事故系電氣原因引起。雖然各大公共場所火災(zāi)防控較之2018年成效顯著，但占比今年電氣火災(zāi)事故總數(shù)仍呈多發(fā)之勢。基于此，有必要對公共場所電氣火災(zāi)成因以及防范對策進(jìn)行探究分析，對于維護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)有重要現(xiàn)實(shí)意義。

 

1公共場所電氣火災(zāi)特點(diǎn)

      公共場所中，電氣線路、電氣設(shè)備故障點(diǎn)具備隱蔽性、潛伏性特點(diǎn)，日常巡查時較難發(fā)現(xiàn)[1]。一旦出現(xiàn)電氣故障且故障點(diǎn)存在助燃物，則會導(dǎo)致電氣火災(zāi)發(fā)生并蔓延。因公共場所人員密集且助燃物較多，此種情況的電氣火災(zāi)通常具備事故發(fā)生突然、火勢較難控制等特點(diǎn)，造成嚴(yán)重的人員傷亡以及重大經(jīng)濟(jì)損失。

 

2公共場所電氣火災(zāi)成因分析

2.1短路與過負(fù)荷

      出現(xiàn)短路的原因有許多種，針對公共場所而言，主要的原因是人為或自然因素導(dǎo)致導(dǎo)體絕緣層被破壞。此外，錯誤的操作也可能在短路點(diǎn)或?qū)Ь€連接的電氣接頭處產(chǎn)生電弧或火花，此時若電路器難以動作，電弧可能持續(xù)存在，其溫度可超過6000℃，的溫度容易引燃附近的助燃物，造成嚴(yán)重火災(zāi)。同時，公共場所通常運(yùn)營時間較長，所使用的電

 

2.2燈具選型與安裝不恰當(dāng)

      公共場所燈具的選型首先應(yīng)符合國家電氣與消防等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在此基礎(chǔ)上結(jié)合工程設(shè)計(jì)等實(shí)際需求，合理選擇電氣型號、安裝位置以及安裝方式。以大型購物商場為例，為吸引消費(fèi)者，商場通常采用數(shù)量、種類較多的不同種燈具，如熒光燈具、深罩燈等。這些燈具通常采用埋入式安裝于吊頂中，而熒光鎮(zhèn)流器發(fā)熱起火。此外，若深罩燈中采用大功率白熾燈，高溫炙烤同樣可能導(dǎo)致熱量積聚進(jìn)而成為可燃火源。

 

2.3場所電氣施工考慮不周

      電氣設(shè)備已經(jīng)與人們生活緊密并被頻繁使用。如夏季長時間使用空調(diào)、制冷機(jī)等，對于一些修建已久的建筑而言，線路可能出現(xiàn)老化，電力承載能力有限，長時間使用電氣設(shè)備使得電氣線路長期過載，由此造成絕緣能力下降，埋下火災(zāi)隱患[2]。此外，部分電氣施工單位在設(shè)計(jì)與實(shí)際施工時，未能考慮多根導(dǎo)線穿管暗敷設(shè)時出現(xiàn)的發(fā)熱情況，進(jìn)而導(dǎo)致載流量降低，使得線路截面較小，埋下隱患。同時，施工技術(shù)不佳導(dǎo)致的電氣線路安裝不合規(guī)、導(dǎo)線連接不實(shí)、絕緣刮破等現(xiàn)象同樣是引發(fā)電氣火災(zāi)的重要成因。

 

2.4電氣線路中的諧波電流

      電氣技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用使得非線性負(fù)載設(shè)備廣泛應(yīng)用在各個公共場所中。該種類型設(shè)備負(fù)荷電流中存在多次諧波電流，進(jìn)入公用電網(wǎng)中的諧波電流導(dǎo)致電源電壓畸變、波形失真等情況，造成電氣資源損耗浪費(fèi)，甚至導(dǎo)致中性線N過載發(fā)熱，使得絕緣加速老化，埋下火災(zāi)隱患。此外，若未進(jìn)行計(jì)算的前提下接入負(fù)載，則會導(dǎo)致三相負(fù)載不平衡，疊加不平衡電流的中性線嚴(yán)重發(fā)熱，損壞甚至被燒斷。

 

3物聯(lián)網(wǎng)電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)防范電氣火災(zāi)

      防范電氣火災(zāi)需要對其實(shí)行監(jiān)控?，F(xiàn)階段用電監(jiān)測屬于難點(diǎn)問題，需要一種成熟且的用電監(jiān)管工具。此種“工具”可通過實(shí)時在線的形式通知并提示管理人員，同時，根據(jù)數(shù)據(jù)的檢測以及歷史數(shù)據(jù)的分析為公共場所提供用電風(fēng)險分析，以此大幅度降低電氣火災(zāi)發(fā)生幾率，而這種“工具”則是物聯(lián)網(wǎng)電氣火災(zāi)監(jiān)控技術(shù)。

      該技術(shù)基于互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)就行延伸，通過對已有的電氣火災(zāi)監(jiān)控技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、無線/移動互聯(lián)技術(shù)以及大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)手段進(jìn)行充分的，并將溫度傳感器、電弧傳感器、電流傳感器等各種信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)人、機(jī)器、物之間的互聯(lián)互通，從而構(gòu)建一個巨大的，對電氣火災(zāi)進(jìn)行實(shí)時的遠(yuǎn)程監(jiān)控。監(jiān)控的范圍從以往單一的監(jiān)測電氣溫度、線路剩余電流、發(fā)熱、短路等現(xiàn)象轉(zhuǎn)變?yōu)閷ΡO(jiān)控裝置乃至整個系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行同步監(jiān)測，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障或異常，該系統(tǒng)都會在時間發(fā)出預(yù)警。電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)、無線網(wǎng)絡(luò)與物聯(lián)網(wǎng)平臺的相互配合，使得電氣管理人員能夠在不受時間、地點(diǎn)的狀態(tài)下及時地掌握監(jiān)控信息，從而實(shí)現(xiàn)對公共場所各電氣線路及異進(jìn)行集中管理。當(dāng)各種信息傳感設(shè)備將監(jiān)測值傳送到系統(tǒng)，系統(tǒng)經(jīng)過對異常值的分析和邏輯判斷，再與預(yù)先設(shè)定的值進(jìn)行比對，當(dāng)異常值達(dá)到預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)則在發(fā)出后自動斷電，避免因短路、線路過流等問題造成火災(zāi)的同時，降低了電氣火災(zāi)管理人員的工作風(fēng)險。

      結(jié)合了物聯(lián)網(wǎng)的電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)平臺是電氣火災(zāi)智能運(yùn)維管控系統(tǒng)的軟件，相較于傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)，有以下幾種特點(diǎn)：（1）使用便捷。通常采用B/S結(jié)構(gòu)網(wǎng)站方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，可與移動客戶端配合，使所有用戶可在任何時間、地點(diǎn)通過網(wǎng)絡(luò)查詢相關(guān)信息；（2）實(shí)時檢測。實(shí)時通過監(jiān)控檢測電流、溫度等數(shù)據(jù)信息，超過閾值后可自動進(jìn)行并通知相關(guān)用戶；（3）數(shù)據(jù)分析準(zhǔn)確性。系統(tǒng)可對不同數(shù)據(jù)類型進(jìn)行辨別并分類管理和儲存，根據(jù)分析結(jié)果自動上傳數(shù)據(jù)異常事件記錄并開啟功能。系統(tǒng)平臺的數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)機(jī)制有利于保障原始數(shù)據(jù)信息的完整性與真實(shí)性。（4）可靠性。監(jiān)控系統(tǒng)中的電氣火災(zāi)探測器采用多

      傳感器組合形式，可同時檢測被保護(hù)線路中的剩余電流值以及溫度變化，監(jiān)控電氣線路超負(fù)荷、短路情況。剩余電流傳感器可監(jiān)測剩余電流值變化。無線傳輸模塊能夠?qū)μ綔y器與云平臺建立連接，有GPRS、NB、LORA等類型，較之傳統(tǒng)傳輸模塊，在提升傳輸速度的同時可節(jié)約50%成本[3]。

      該消防系統(tǒng)適用于大型公共場所，如大型購物廣場、購物街區(qū)、寫字樓等。為了保證氣火災(zāi)智能運(yùn)維管控系統(tǒng)發(fā)揮效用，達(dá)到防范電氣火災(zāi)的目的，需要注意以下幾點(diǎn)。（1）降額設(shè)計(jì)。電路中所有的電路元器件降額到滿額的70%以下，以此保證系統(tǒng)在動態(tài)環(huán)境中良好的適應(yīng)性能，提高對使用環(huán)境的耐沖擊能力（。2）容錯設(shè)計(jì)。采用合理的容錯技術(shù)，及時的對數(shù)據(jù)通信以及處理、貯存過程中出現(xiàn)的偶然錯誤進(jìn)行處理，保證數(shù)據(jù)的完整性與準(zhǔn)確性（。3）標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)保證軟件接口、電氣、模塊電路等各環(huán)節(jié)施工設(shè)計(jì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化。

      運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)電氣火災(zāi)監(jiān)控技術(shù)組建電氣火災(zāi)智能運(yùn)維管控系統(tǒng)，可提升管理部門對公共場所的管轄保護(hù)能力，同時智能化系統(tǒng)能夠通過平臺展現(xiàn)的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)測并及時，可達(dá)到良好的電氣火災(zāi)防范效果。此外，該智能系統(tǒng)項(xiàng)目施工中，不需要布線或穿墻操作，不僅提高監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)效率，降低建設(shè)成本，避免建筑物受損，也能快速實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程維護(hù)、系統(tǒng)擴(kuò)容、更換傳感器等系統(tǒng)功能的拓展，能夠成功構(gòu)建統(tǒng)一的保護(hù)數(shù)據(jù)管理體系。該體系的構(gòu)建能夠?yàn)殡姎饣馂?zāi)分析、電氣火災(zāi)防災(zāi)方案以及用電等日常管理提供數(shù)據(jù)支持。

 

4安科瑞電氣火災(zāi)監(jiān)控云系統(tǒng)架構(gòu)和硬件選型

      安科瑞電氣推出的電氣火災(zāi)監(jiān)控云系統(tǒng)采用自主研發(fā)的剩余電流互感器、溫度傳感器和電氣火災(zāi)探測器、故障電弧探測器和電氣防火限流式保護(hù)器，對引發(fā)電氣火災(zāi)的主要因素（導(dǎo)線溫度、電流、剩余電流、故障電弧等）進(jìn)行不間斷的數(shù)據(jù)與統(tǒng)計(jì)分析，并將發(fā)現(xiàn)的各種隱患信息及時推送給學(xué)校管理人員，指導(dǎo)學(xué)校實(shí)現(xiàn)時間的排查和治理，達(dá)到潛在電氣火災(zāi)隱患，實(shí)現(xiàn)“防患于未然”的目的。

      用戶可以利用PC、手機(jī)、平板電腦等多種終端實(shí)現(xiàn)對平臺的訪問，查詢包括系統(tǒng)信息、實(shí)時數(shù)據(jù)、報記錄等在內(nèi)的各種信息，使用方便。利用該系統(tǒng)為用戶提供的低成本服務(wù)，能有提升企業(yè)的消防管理和電氣設(shè)備水平，防范重大惡性火災(zāi)財(cái)產(chǎn)損失、尤其是重大惡性人員傷亡責(zé)任事故的發(fā)生。

 

本系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)如圖所示：

 

4.1硬件配置：

       平臺服務(wù)器：建議按照我方提供配置標(biāo)準(zhǔn)購買，或者客戶自己租用阿里云資源。

推薦硬件配置：（如申請阿里云可忽略）

 

方案一：100A以下回路，開口式互感器

 

        方案二：100A以下回路，普通互感器，會增加施工量

 

 

4.3運(yùn)行條件

      1）瀏覽器運(yùn)行設(shè)備：

臺式電腦（WindowsXP以上），安卓系統(tǒng)或IOS系統(tǒng)手機(jī)（android或IOS4.0及以上版本）。

      2）瀏覽器端運(yùn)行環(huán)境：

Windows系統(tǒng)下使用谷歌、火狐、360（速模式）等瀏覽器訪問。

 

4.4主要技術(shù)指標(biāo) 

      數(shù)據(jù)上傳頻率：2分鐘

      通信方式：RS485、2G/3G/4G

      并發(fā)訪問量：>=10000

      歷史數(shù)據(jù)存儲：>=3年

 

5結(jié)束語

      公共場所中存在較多的隱患，而電氣火災(zāi)事故的發(fā)生嚴(yán)重威脅人民群眾生命以及財(cái)產(chǎn)。為此針對電氣火災(zāi)的防范問題，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)電氣火災(zāi)監(jiān)控技術(shù)組建電氣火災(zāi)智能運(yùn)維管控系統(tǒng)，通過技術(shù)手段的使用，實(shí)現(xiàn)對公共場所電氣線路的實(shí)時、集中管理，并在出現(xiàn)異常時自動并斷電，則可以降低事故發(fā)生概率，共同提升電氣火災(zāi)水平，保障公共場所人民的生命。