淺談智慧消防技術的建設及應用
更新時間：2022-02-10
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淮亞利
安科瑞(rui)電(dian)氣(qi)股(gu)份有限公司 上(shang)海嘉定 201801
【摘要】文中(zhong)(zhong)對(dui)電(dian)(dian)氣火災發生的(de)原因及智(zhi)慧用(yong)電(dian)(dian)技(ji)術進行了(le)簡要分析(xi)，并探(tan)究了(le)智(zhi)慧用(yong)電(dian)(dian)技(ji)術在智(zhi)慧消防(fang)建設中(zhong)(zhong)的(de)意義與(yu)改進措施(shi)。
【關鍵詞】電(dian)氣火災；智慧用(yong)(yong)電(dian)；智慧消防(fang)；應用(yong)(yong)
0 引言
電氣火災會對電氣系統的使用產生直接影響，甚至會導致嚴重的人身與財產損失。因此，應將智慧用電監控系統應用于建筑中，對電氣元件的電流負荷、剩余電流、溫度、材料屬性等作出相應的自動預警設計，避免電氣火災事故。同時，利用自動化設計技術，確定監控程序，能夠提升電氣事故監控有效性。智慧用電技術在整個社會發展中意義重大，推廣應用智慧用電技術作為推進安全生產領域改革發展的重要舉措，是打造智慧監管體系的重要部分，是完善相關領域安全事故防控體系和機制的重要手段。目前，三明市已在全市范圍內多方面推廣智慧用電系統，這必定會對后期整體智慧消防建設起到推進作用。為此，本文通過分析智慧用電技術的優勢，借此助力打造智慧消防建設。
1 解析智慧用電技術
1.1 引發電氣火災的主要原因
（1）電氣線路發生短路時對應的電流量會激增，若未能及時切斷電源，就容易誘發火災。
（2）如果電氣線路的電弧產生聯結性短路，其相應電弧也會受到電氣阻力的影響，導致電路電流縮小，若此時未能切斷電源，就會由于持續產生的高溫使表面物體燃燒，從而引發火災。
（3）當電流的負荷過量時，由于導線的電流負荷量縮小，而實際需要使用的電流卻擴大，這就會導致線路出現接觸不良、短路或漏電等問題，從而引發火災。
（4）在線路連接以處出現接觸不良問題時，會導致局部電阻過大而引發高溫，當溫度持續上升而沒有及時阻止時，若遇到可燃物就會引發火災。系統主體發生漏電情況也是誘發火災的原因之一。
（5）因為漏電時會把電流經導體引向地面，這時，電阻瞬間擴大，從而產生高熱量，若在此時附近有可燃物，就容易產生物體自燃；若外圍絕緣體因常年使用出現老化等情況，也容易誘發火災。
（6）當電流之間互相干擾時，因相互消耗會產生過載發熱，這種現象就叫諧波電流。若出現諧波電流時未能及時阻止就會導致火災發生。
1.2 智慧用電監控系統的組成
在電氣系統因線纜出現溫度過高、漏電現象、電流負荷現象、諧波電流現象時，就容易誘發電氣火災。對此，便可使用智慧用電系統進行電氣參數的監測、傳輸和分析，能有效保障實際用電過程中的安全性。
1.2.1 基于大數據系統獲取可靠信息
通過電氣系統大數據技術分析得知，首先要培養使用自動化識別電氣系統安全隱患的意識，然后構建對隱患的識別系統。此系統可根據用戶的電氣線路與電器設備間的載電量和允許溫度來設定報警閾，在遇到用電量或溫度超*便可自動報警。另外，可通過檢測差異化的報警記錄將范圍調整擴大，及時找到容易誘發安全隱患的問題，提前做好解決措施，減少電氣故障的發生。
1.2.2 云平臺服務
要打造一個通過運用科學技術并結合移動網絡、互聯網等系統的云服務平臺。它能實時收集監控系統中電氣數據并進行轉換，再通過移動網絡將參數信息傳至云服務器中，以此打造出一套電氣監控的云服務平臺。通過平臺可實現電氣現狀的實時傳送，人員只需在手機或電腦端上查看，再核對現場設備運行便可了解電氣系統的工作情況，更便捷、有效地保障電氣使用安全。
1.2.3 智慧用電技術的終端設備
智慧用電監控系統是通過電氣參數監測型技術來對電氣線路內部溫度的變化、三相電流值以及剩余電流值實施監測工作的，此監測參數能有效收集電氣線路傳輸的實時信息，在實際工作中遇到超過值就會立刻報警。
一般智慧用電系統程序包含四個部分:（1）電流互感器，它能實時采集三相電流中電流值和既定電流值內剩余電流值；（2）溫度傳感器，主要采集電氣線路溫度與環境溫度；（3）數據轉化器，它可將模擬中的電流量參數轉化成數字流量，并進行輸出；（4）智慧用電系統的CPU，這也是系統中很重要的部分，用于控制整體系統，處理復雜數據、對應電流的傳輸及對既定電流數據進行采樣。
1.2.4 在電氣火災的應急救援中存在的問題
在電氣火災的應急處理中存在三個主要問題：一，電氣火災發生位置較隱蔽，在發生火災并在內部迅速蔓延時難以實施有效的應急救援，這樣事故造成的損害無疑就會急劇加大。二，應急救援過程中不清楚事發地的具體境況，如企業內部工藝布局、危險物品種類及所處位置、用戶家中易燃品的存放位置等，相應的應急救援難以準確控制火災，還會使救援人員的生命安全受到嚴重威脅，同時導致企業或用戶財產損失嚴重。三，企業內部或用戶自身缺乏火災應急救援的相關知識，也沒有及時有效監測電氣設備質量，當遇到險情時，盲目施救容易危及施救人員自身安全，也難以在火災初期開展有效處置，錯失滅火時機。
1.2.5 電氣系統事故預警
電氣事故預警分為三個階段，首先是系統的現場報警，通過安裝智慧用電監控設備，當系統遇到異常時便會立即報警，工作人員在接到報警信息后便可展開隱患排查工作。其次是24 小時監控顯示屏的報警功能，在遇到火災情況時系統會把發生火災的有關信息數據傳輸至此顯示屏中，在此顯示屏中能明確火災位置、附近區域環境、現場物品和涉及責任人的相關數據，為火災的應急救援提供幫助。再次是手機終端報警功能，在火災事故發生時會系統會及時將涉及信息傳送給負責人，此功能為防止遇到火災發生時，附近區域在無人狀態下也能及時將火災信息傳輸出去。電氣事故預警能對火災提供準確、明晰的信息和解決辦法，保障電氣系統的使用安全。
2 智慧用電技術助力智慧消防建設應用探究
2.1 智慧用電系統服務智慧消防建設的意義
智慧用電系統是對導致電氣火災的幾個主要因素（如線路溫度、電流負荷、剩余電流等）進行實時在線監測、分析，繼而消除電氣火災事故隱患的目的。智慧用電系統能有效解決用電單位電氣線路老舊、小微企業無專業電工等電氣安全隱患問題，確保生產經營單位特別是危險化學品的生產、儲存、經營單位及人員密集場所、火災高危單位等安全生產單位（場所）用電安全，有效保障人民群眾生命財產安全。
2.2 智慧消防電氣安全監管體系應用
2.2.1 智慧用電監控平臺
智慧用電系統按照智慧消防建設要求就近建立實體化的監控平臺，實時監測電氣監控設備的監測數據和運行情況，并對監測信息進行分析評估，及時準確向單位（場所）反饋預警及分析信息，提出加強電氣安全管理的建議。
2.2.2 智慧用電服務
智慧用電監控平臺實行專業人員24h值班制，監控人員工作期間不間斷瀏覽系統運行監測數據、參數狀態、報警信息等，確保及時將監控對象的危險預警信息反饋到終端用戶手中，并及時跟蹤督促整改消除，同時提供智慧用電終端設備及系統的日常維護，確保故障設備能夠被及時發現、恢復，保證終端設備的正常運行。智慧消防服務也可協助分析可能存在的安全隱患并提供隱患排查建議，必要時提供現場指導和現場隱患排查服務。
2.2.3 電氣安全消防監管
智慧用電服務定期向智慧消防系統提供監控與分析信息，有關數據可為消防監管部門信息化平臺采集、使用，以實現數據實時共享，火災高危單位每月提供一次監測數據報告，一般單位每季度提供一次監測數據報告，助力消防救援機構開展消防安全監管工作，提供必要的技術支持。
3 安科瑞智慧消防平臺介紹
3.1平臺結構
3.2平臺主要功能介紹
3.2.1首頁
用戶登錄成功之后進入首頁，如圖所示。主要展示的內容有：項目概況、設備狀態、設備分類、設備報警信息、報警分類、報警統計、設備臺賬信息等。其中可在地圖可以選配成BIM建筑模型，任何傳感器報警時可以在BIM模型中預警顯示。
3.2.2消防子系統
智慧消防管理云平臺包含了智慧用電子系統、防排煙子系統、消防水子系統、消防設備電源子系統、防火門子系統、消防設備管理子系統和視頻監控子系統等。智慧用電子系統可以接入電氣火災、孤航電弧、電氣火災主機、滅弧式保護器探測器和無線測溫探測器等。點擊智慧用電子系統進入智慧用電監控頁面，點擊菜單顯示整個項目的基礎信息和該項目下的所有探測器的信息，點擊末級節點顯示具體探測器的監控頁面。
消防水子系統可以接入消防栓、消防水壓、水位傳感器等，用于實時的監控消防水管網的壓力、液位、是否漏水，以及開蓋等事件，當消防水壓不夠，管網漏水時，系統也能實時地發出警報，能讓相關人員及時維修維護，保障消防安全。
防排煙子系統通過高靈敏的無線煙感報警裝置，實現對煙霧、有害氣體、及氣體滅火信息等數據采集，實時秒級檢測煙霧，一且發現監測數劇超過風險閾值，APP、短信報警統統上陣，通過設備的標簽、地理位置定位，快速通知業主、物業消防單位是哪個位置的火災隱情。
消防設備電源子系統實時監控消防系統各個部件（如消防報警主機、樓層顯示器、水泵、噴淋泵、電梯等）的電源工作狀態，確保消防設備供電正常，并對各個部件電源產生的過壓、欠壓、過流、短路、斷路等故障報警提示。可長期記錄電壓電流運行參數，自動對消防電源一段時間的運行狀態進行分析，對可能產出問題的隱患進行警示。
防火門子系統通過與門禁報警、視頻識別的關聯，實時監控消防通道、安全出口、生命通道防火門的開閉及消防通道堆放物情況，實現緊急情況下的開閉控制等功能。確保防火門常閉、不上鎖狀態及保障火警救援是消防生命通道的暢通等，保障安全的生活、工作環境。
應急照明與疏散指示子系統可實現對各個應急燈具的實時監控和控制，當發生火災時，可準確的給出安全的疏散路徑指示，智能打開消防應急指示燈的指示方向及應急照明燈，幫助建筑內的人群選擇逃生疏散路線，指引安全逃生方向。
視頻監控子系統數據部門收到感應端各子系統報警信息后，可調出報警位置關聯的監控攝像頭圖像，查看報警現場視頻輔助進行火情確認。實現火災報警子系統、消防水子系統、電氣火災子系統、防排煙子系統、消防設備電源子系統、防火門子系統和視頻監控子系統的有機結合，實現了報警點和監控點的聯動。
消防設備管理子系統能夠將每個建筑、項目節點的所有消防設備和資產納入管理，對一些消防栓、滅火器、噴淋和消防大隊地址等著重標注，日常的巡檢和維護都需要納入計劃，在緊急情況下，會聯動GIS調度子系統進行調度。
3.2.3隱患管理
隱患管理功能包括了隱患查詢、隱患派發、隱患處理和隱患分析四個模塊。可以查看登錄用戶下的所有項目的隱患信息，并進行派發和處理操作，且對所有隱患進行統計分析。
3.2.4能耗分析
能耗分析功能包括了能耗概況、能耗同比、能耗環比、能耗報表和能耗預測等五個模塊。可以查看登錄用戶下的所有項目的能耗統計、同環比和報表，且按日、周、月等維度進行能耗分析。
3.2.5手機APP
APP支持Android、iOS操作系統，方便用戶查看電氣火災、防排煙、消防水、消防設備電源、防火門、消防設備管理、視頻監控、火災報警等子系統的實時監控數據、報警信息、能耗統計等
4 結論
隨著城市化進程快速推進，科技的革新發展必將迎來更多方面的智慧電氣系統，讓智慧用電系統成為安全生產的重要組成部分，切實幫助企事業單位對火災隱患的排查和治理工作，為智慧消防建設提供行之有效的監管手段，形成較為完善的電氣火災事故防控體系。
參考文獻
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[2].周傳華.淺談智慧用電技術在智慧消防建設中的應用.
[3].安科瑞AcrelCloud-6800智慧消防管理云平臺2020版.
[4].安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2020.06版.
作者簡介：淮亞利，女，現任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要從事智慧消防平臺的設計與應用。
