浅谈智慧消防技术的建设及应用

时间：2022-02-02作者：安科瑞电气股份有限公司浏览：901

杨馨

安科瑞电气股份有限公司  上海嘉定  201801

【摘要】文中对电气火灾发生的原因及智慧用电技术进行了简要分析，并探究了智慧用电技术在智慧消防建设中的意义与改进措施。
【关键词】电气火灾；智慧用电；智慧消防；应用
 
0 引言
       电气火灾会对电气系统的使用产生直接影响，甚至会导致严重的人身与财产损失。因此，应将智慧用电监控系统应用于建筑中，对电气元件的电流负荷、剩余电流、温度、材料属性等作出相应的自动预警设计，避免电气火灾事故。同时，利用自动化设计技术，确定监控程序，能够提升电气事故监控有效性。智慧用电技术在整个社会发展中意义重大，推广应用智慧用电技术作为推进安全生产领域改革发展的重要举措，是打造智慧监管体系的重要部分，是完善相关领域安全事故防控体系和机制的重要手段。目前，三明市已在全市范围内多方面推广智慧用电系统，这必定会对后期整体智慧消防建设起到推进作用。为此，本文通过分析智慧用电技术的优势，借此助力打造智慧消防建设。
 
1 解析智慧用电技术
1.1 引发电气火灾的主要原因
       （1）电气线路发生短路时对应的电流量会激增，若未能及时切断电源，就诱发火灾。
       （2）如果电气线路的电弧产生联结性短路，其相应电弧也会受到电气阻力的影响，导致电路电流缩小，若此时未能切断电源，就会由于持续产生的高温使表面物体燃烧，从而引发火灾。
       （3）当电流的负荷过量时，由于导线的电流负荷量缩小，而实际需要使用的电流却扩大，这就会导致线路出现接触不良、短路或漏电等问题，从而引发火灾。
       （4）在线路连接以处出现接触不良问题时，会导致局部电阻过大而引发高温，当温度持续上升而没有及时阻止时，若遇到可燃物就会引发火灾。系统主体发生漏电情况也是诱发火灾的原因之一。
       （5）因为漏电时会把电流经导体引向地面，这时，电阻瞬间扩大，从而产生高热量，若在此时附近有可燃物，就产生物体自燃；若外围绝缘体因常年使用出现老化等情况，也诱发火灾。
       （6）当电流之间互相干扰时，因相互消耗会产生过载发热，这种现象就叫谐波电流。若出现谐波电流时未能及时阻止就会导致火灾发生。
1.2 智慧用电监控系统的组成
       在电气系统因线缆出现温度过高、漏电现象、电流负荷现象、谐波电流现象时，就诱发电气火灾。对此，便可使用智慧用电系统进行电气参数的监测、传输和分析，能有效**实际用电过程中的安全性。
1.2.1 基于大数据系统获取可靠信息
       通过电气系统大数据技术分析得知，首先要培养使用自动化识别电气系统安全隐患的意识，然后构建对隐患的识别系统。此系统可根据用户的电气线路与电器设备间的载电量和允许温度来设定报警阈，在遇到用电量或温度**便可自动报警。另外，可通过检测差异化的报警记录将范围调整扩大，及时找到诱发安全隐患的问题，提前做好解决措施，减少电气故障的发生。
1.2.2 云平台服务
       要打造一个通过运用科学技术并结合移动网络、互联网等系统的云服务平台。它能实时收集监控系统中电气数据并进行转换，再通过移动网络将参数信息传至云服务器中，以此打造出一套电气监控的云服务平台。通过平台可实现电气现状的实时传送，人员只需在手机或电脑端上查看，再核对现场设备运行便可了解电气系统的工作情况，便捷、有效地**电气使用安全。
1.2.3 智慧用电技术的终端设备
       智慧用电监控系统是通过电气参数监测型技术来对电气线路内部温度的变化、三相电流值以及剩余电流值实施监测工作的，此监测参数能有效收集电气线路传输的实时信息，在实际工作中遇到过值就会立刻报警。
       一般智慧用电系统程序包含四个部分:（1）电流互感器，它能实时采集三相电流中电流值和既定电流值内剩余电流值；（2）温度传感器，主要采集电气线路温度与环境温度；（3）数据转化器，它可将模拟中的电流量参数转化成数字流量，并进行输出；（4）智慧用电系统的CPU，这也是系统中很重要的部分，用于控制整体系统，处理复杂数据、对应电流的传输及对既定电流数据进行采样。
1.2.4 在电气火灾的应急救援中存在的问题
       在电气火灾的应急处理中存在三个主要问题：一，电气火灾发生位置较隐蔽，在发生火灾并在内部蔓延时难以实施有效的应急救援，这样事故造成的损害无疑就会急剧加大。二，应急救援过程中不清楚事发地的具体境况，如企业内部工艺布局、危险物品种类及所处位置、用户家中易燃品的存放位置等，相应的应急救援难以准确控制火灾，还会使救援人员的生命安全受到严重威胁，同时导致企业或用户财产损失严重。三，企业内部或用户自身缺乏火灾应急救援的相关知识，也没有及时有效监测电气设备质量，当遇到险情时，盲目施救危及施救人员自身安全，也难以在火灾初期开展有效处置，错失灭火时机。
1.2.5 电气系统事故预警
       电气事故预警分为三个阶段，首先是系统的现场报警，通过安装智慧用电监控设备，当系统遇到异常时便会立即报警，工作人员在接到报警信息后便可展开隐患排查工作。其次是24 小时监控显示屏的报警功能，在遇到火灾情况时系统会把发生火灾的有关信息数据传输至此显示屏中，在此显示屏中能明确火灾位置、附近区域环境、现场物品和涉及责任人的相关数据，为火灾的应急救援提供帮助。再次是手机终端报警功能，在火灾事故发生时会系统会及时将涉及信息传送给负责人，此功能为防止遇到火灾发生时，附近区域在无人状态下也能及时将火灾信息传输出去。电气事故预警能对火灾提供准确、明晰的信息和解决办法，**电气系统的使用安全。
 
2 智慧用电技术助力智慧消防建设应用探究
2.1 智慧用电系统服务智慧消防建设的意义
       智慧用电系统是对导致电气火灾的几个主要因素（如线路温度、电流负荷、剩余电流等）进行实时在线监测、分析，继而消除电气火灾事故隐患的目的。智慧用电系统能有效解决用电单位电气线路老旧、小微企业无专业电工等电气安全隐患问题，确保生产经营单位特别是危险化学品的生产、储存、经营单位及人员密集场所、火灾高危单位等安全生产单位（场所）用电安全，有效**人民群众生命财产安全。
2.2 智慧消防电气安全监管体系应用
2.2.1 智慧用电监控平台
       智慧用电系统按照智慧消防建设要求就近建立实体化的监控平台，实时监测电气监控设备的监测数据和运行情况，并对监测信息进行分析评估，及时准确向单位（场所）反馈预警及分析信息，提出加强电气安全管理的建议。
2.2.2 智慧用电服务
       智慧用电监控平台实行专业人员24h值班制，监控人员工作期间不间断浏览系统运行监测数据、参数状态、报警信息等，确保及时将监控对象的危险预警信息反馈到终端用户手中，并及时跟踪督促整改消除，同时提供智慧用电终端设备及系统的日常维护，确保故障设备能够被及时发现、恢复，保证终端设备的正常运行。智慧消防服务也可协助分析可能存在的安全隐患并提供隐患排查建议，必要时提供现场指导和现场隐患排查服务。
2.2.3 电气安全消防监管
       智慧用电服务定期向智慧消防系统提供监控与分析信息，有关数据可为消防监管部门信息化平台采集、使用，以实现数据实时共享，火灾高危单位每月提供一次监测数据报告，一般单位每季度提供一次监测数据报告，助力消防救援机构开展消防安全监管工作，提供必要的技术支持。
 
3 安科瑞智慧消防平台介绍
3.1平台结构


3.2平台主要功能介绍
3.2.1首页
       用户登录成功之后进入首页，如图所示。主要展示的内容有：项目概况、设备状态、设备分类、设备报警信息、报警分类、报警统计、设备台账信息等。其中百度地图可以选配成BIM建筑模型，任何传感器报警时可以在BIM模型中预警显示。


3.2.2消防子系统
       智慧消防管理云平台包含了智慧用电子系统、防排烟子系统、消防水子系统、消防设备电源子系统、防火门子系统、消防设备管理子系统和视频监控子系统等。智慧用电子系统可以接入电气火灾、孤航电弧、电气火灾主机、灭弧式保护器探测器和无线测温探测器等。点击智慧用电子系统进入智慧用电监控页面，点击菜单显示整个项目的基础信息和该项目下的所有探测器的信息，点击末级节点显示具体探测器的监控页面。




       消防水子系统可以接入消防栓、消防水压、水位传感器等，用于实时的监控消防水管网的压力、液位、是否漏水，以及开盖等事件，当消防水压不够，管网漏水时，系统也能实时地发出警报，能让相关人员及时维修维护，**消防安全。
防排烟子系统通过高灵敏的无线烟感报警装置，实现对烟雾、有害气体、及气体灭火信息等数据采集，实时秒级检测烟雾，一且发现监测数剧过风险阈值，APP、短信报警、电话报警统统上阵，通过设备的标签、地理位置定位，快速通知业主、物业消防单位是哪个位置的火灾隐情。
       消防设备电源子系统实时监控消防系统各个部件（如消防报警主机、楼层显示器、水泵、喷淋泵、电梯等）的电源工作状态，确保消防设备供电正常，并对各个部件电源产生的过压、欠压、过流、短路、断路等故障报警提示。可长期记录电压电流运行参数，自动对消防电源一段时间的运行状态进行分析，对可能产出问题的隐患进行警示。
防火门子系统通过与门禁报警、视频识别的关联，实时监控消防通道、安全出口、生命通道防火门的开闭及消防通道堆放物情况，实现紧急情况下的开闭控制等功能。确保防火门常闭、不上锁状态及**火警救援是消防生命通道的畅通等，**安全的生活、工作环境。
       应急照明与疏散指示子系统可实现对各个应急灯具的实时监控和控制，当发生火灾时，可准确的给出安全的疏散路径指示，智能打开消防应急指示灯的指示方向及应急照明灯，帮助建筑内的人群选择逃生疏散路线，指引安全逃生方向。
视频监控子系统数据部门收到感应端各子系统报警信息后，可调出报警位置关联的监控摄像头图像，查看报警现场视频辅助进行火情确认。实现火灾报警子系统、消防水子系统、电气火灾子系统、防排烟子系统、消防设备电源子系统、防火门子系统和视频监控子系统的结合，实现了报警点和监控点的联动。
       消防设备管理子系统能够将每个建筑、项目节点的所有消防设备和资产纳入管理，对一些消防栓、灭火器、喷淋和消防大队地址等着重标注，日常的巡检和维护都需要纳入计划，在紧急情况下，会联动GIS调度子系统进行调度。
3.2.3隐患管理
       隐患管理功能包括了隐患查询、隐患派发、隐患处理和隐患分析四个模块。可以查看登录用户下的所有项目的隐患信息，并进行派发和处理操作，且对所有隐患进行统计分析。




3.2.4能耗分析
       能耗分析功能包括了能耗概况、能耗同比、能耗环比、能耗报表和能耗预测等五个模块。可以查看登录用户下的所有项目的能耗统计、同环比和报表，且按日、周、月等维度进行能耗预测分析。




3.2.5手机APP
       APP支持Android、iOS操作系统，方便用户查看电气火灾、防排烟、消防水、消防设备电源、防火门、消防设备管理、视频监控、火灾报警等子系统的实时监控数据、报警信息、能耗统计等





3.3推荐配置

3.3.1平台服务器：建议按照我方推荐配置购买，或者客户自己租用阿里云资源。

       推荐硬件配置清单：（如申请阿里云可忽略）

3.3.2系统现场推荐硬件配置清单：




       注：以下配置为针对1个回路选型，其中剩余电流互感器应根据现场回路电流大

3.4产品介绍

       电气火灾监控探测器




       ARCM300T-Z-2G/4G/NB可选配2G上传、4G上传、NB-IOT网络上传，单表流量说明：

       上传间隔一分钟，小于30M/月；

       上传间隔二分钟，小于15M/月；

       上传间隔五分钟，小于10M/月.

4 结论 

       随着城市化进程快速推进，科技的革新发展必将迎来多方面的智慧电气系统，让智慧用电系统成为安全生产的重要组成部分，切实帮助企事业单位对火灾隐患的排查和治理工作，为智慧消防建设提供行之有效的监管手段，形成较为完善的电气火灾事故防控体系。

 

参考文献

[1].范欣，吴岩.基于组合式电气火灾监控探测器的智慧消防网络平台建设[J].智能建筑，2018(5)：18-19.

[2].周传华.浅谈智慧用电技术在智慧消防建设中的应用.

[3].安科瑞AcrelCloud-6800智慧消防管理云平台2020版.

[4].安科瑞企业微电网设计与应用手册.2020.06版.

 

作者简介：

    杨馨，女，现任职于安科瑞电气股份有限公司，主要从事智慧消防平台的设计与应用。





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