電在給我們生產(chǎn)生活帶來便捷的同時，也給我們帶來某些災(zāi)難。有統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，在已查證原因的火災(zāi)中，50% 左右被定性為電氣火災(zāi)。據(jù)不*統(tǒng)計，全國每年發(fā)生的火災(zāi)， 一半以上是因電氣設(shè)備或線纜故障引發(fā)，不少電氣火災(zāi)還造成人員傷亡，損失巨大。以浙江省杭州市為例，2014 年全市共發(fā)生火災(zāi)5679 起，從已查明的火災(zāi)原因來看，其中由于電氣故障原因引發(fā)的火災(zāi)2487 起，約占全年火災(zāi)總數(shù)的44% 。電氣火災(zāi)嚴(yán)重影響著人民生命財產(chǎn)安全，如何科學(xué)、智慧地防范電氣火災(zāi)已經(jīng)成為當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)背景下會社會高度關(guān)注的一大問題。

　　1 電氣火災(zāi)頻發(fā)的原因及傳統(tǒng)監(jiān)測技術(shù)的缺陷

　　1.1 原因

　　隨著經(jīng)濟建設(shè)和人類物質(zhì)文化生活的飛速發(fā)展。城鄉(xiāng)居民使用的電氣設(shè)備逐漸多，然而出于電氣設(shè)備自身產(chǎn)品質(zhì)量問題以及忽略對電氣設(shè)備線路和設(shè)施的標(biāo)準(zhǔn)化安裝使用。電氣配電線路和設(shè)備的安全隱患排查檢查技術(shù)復(fù)雜、不易操作， 很難防范，導(dǎo)致電氣火災(zāi)接二連三發(fā)生。

　　經(jīng)調(diào)查分析，電氣火災(zāi)主要由漏電、短路故障、過負(fù)荷、接觸不良等四個方面的原因引發(fā)，即因電氣線路、用電設(shè)備、器具以及供配電設(shè)備出現(xiàn)故障性釋放的熱能以及非故障性釋放的能量，在具備燃燒條件下引燃設(shè)備本身或其他可燃物而造成的火災(zāi)。

　　在經(jīng)濟繁榮的新形勢下。控制電氣火災(zāi)的發(fā)生，是消防工作的一項經(jīng)常性的重要內(nèi)容，對減少火災(zāi)損失起著舉足輕重的作用。做好電氣防火，不僅對維護(hù)正常的生產(chǎn)和生活秩序，保證經(jīng)濟順利發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義，同時也已成為保障社會公共安全的一個重要組成部分。

　　1.2 傳統(tǒng)監(jiān)測技術(shù)的缺陷

　　傳統(tǒng)的電氣火災(zāi)監(jiān)測技術(shù)可以對線路的漏電、過載情況進(jìn)行監(jiān)測并實施報警，但缺乏對歷史數(shù)據(jù)的分析研判功能，因此難以發(fā)現(xiàn)處于隱蔽狀態(tài)的電氣設(shè)備和線路中的過熱點和火花放電情況，對不形成零線電流突變的電氣火災(zāi)以及電弧形成的電氣火災(zāi)無法預(yù)防，也無法對電力污染形成的電氣火災(zāi)進(jìn)行預(yù)警，無法預(yù)知電氣設(shè)備故障。不能及時發(fā)現(xiàn)和排除報警裝置自身故障，無法正確診斷和評估電氣設(shè)備及線路的安全狀況，更難以定位建筑中電氣火災(zāi)隱患點，致使電氣裝置長期處于隱患故障狀態(tài)，埋下禍根。有時往往火災(zāi)形成后還未及時報警。

　　2 智慧式用電安全隱患監(jiān)管服務(wù)系統(tǒng)組成及應(yīng)用

　　科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)讓人類社會由互聯(lián)網(wǎng)時代向物聯(lián)網(wǎng)時代演進(jìn)，在防范電氣火災(zāi)領(lǐng)域，物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)發(fā)揮著巨大作用，其中較為突出的是智慧式用電安全隱患監(jiān)管服務(wù)系統(tǒng)。

　　2. 1 組成

　　智慧式用電安全隱患監(jiān)管服務(wù)系統(tǒng)是基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)的傳感器通訊系統(tǒng)、電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器和智慧式電氣火災(zāi)安全隱患服務(wù)平臺等三個部分所組成，在漏電監(jiān)控方面屬于先期預(yù)報警系統(tǒng)。通過智慧式電氣火災(zāi)監(jiān)管系統(tǒng)，可以實時監(jiān)控校會單位用電設(shè)施、設(shè)備、電氣線路的運行情況。及時對電氣火災(zāi)隱患作出警示，更好地輔助單位加強自身配電、用電設(shè)施設(shè)備、電氣線路的管理維護(hù)，保證電氣系統(tǒng)正常運行。極大減少電氣火災(zāi)的發(fā)生。

　　2. 2 原理

　　智慧式用電安全隱患監(jiān)管服務(wù)系統(tǒng)。其基本原理是通過終編探測頭如剩余電流互感糖、溫度傳感指等 ，利用電磁感應(yīng)原理、溫度效應(yīng)的變化對電氣設(shè)備中的電流、溫度等參數(shù)進(jìn)行采集，并輸送到監(jiān)控探測器里，對變化的幅值進(jìn)行分析、判斷，并與報警設(shè)定值進(jìn)行比較。當(dāng)發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備中的電流、溫度等參數(shù)發(fā)生異?；蛲蛔?，超出設(shè)定值時， 發(fā)出報警信號。同時，也輸送到監(jiān)控設(shè)備中，再經(jīng)監(jiān)控設(shè)備進(jìn)一步識別、判定，當(dāng)確認(rèn)可能會發(fā)生火災(zāi)時，監(jiān)控主機發(fā)出火災(zāi)報警信號，點亮報警指示燈，發(fā)出報警音響，同時在液晶顯示屏上顯示火災(zāi)報警等信息，并以手機短信、電子郵件等方式提醒或通知安全管理人員事故隱患點，安全管理人員可根據(jù)以上顯示的信息，迅速到事故現(xiàn)場進(jìn)行檢查處理。

圖2 智慧用電安全管理系統(tǒng)云平臺架構(gòu)圖

　　2.3 應(yīng)用

　　智慧式用電安全隱患監(jiān)管服務(wù)系統(tǒng)可被廣泛應(yīng)用于各類商場市場、文保古建筑、大型糧倉貨倉、易燃易爆企業(yè)、醫(yī)院等企事業(yè)單位，并在不斷擴大應(yīng)用領(lǐng)域。目前，重點防范可能導(dǎo)致群死群傷火災(zāi)的消防重點場所和領(lǐng)域。一是易燃易爆危險品場所；二是商場賓館、超市等集餐飲、購物、娛樂為一體的大型城市服務(wù)綜合體、公共辦公場所；三是居民小區(qū)各類服務(wù)場所和幼兒園、小商店等“九小”場所；四是敬老院、福利院等社會福利機構(gòu)；五是醫(yī)院、學(xué)校、文保等重點領(lǐng)域；六是KTV、網(wǎng)吧等娛樂場所；七是銀行、證券、保險等金融服務(wù)場所；八是各類工礦商貿(mào)企業(yè)等其他人員密集場所。

　　3 智慧式用電安全隱患監(jiān)管服務(wù)系統(tǒng)的優(yōu)勢

　　3. 1 可作為城市消防遠(yuǎn)程監(jiān)控信息平臺的必要補充由于城市消防遠(yuǎn)程監(jiān)控信息平臺可對社會單位自動火災(zāi)報警系統(tǒng)及自動消防設(shè)施的運行狀態(tài)進(jìn)行實時動態(tài)監(jiān)測，但缺乏對社會單位電氣火災(zāi)隱患的實時預(yù)警、搬警及有效監(jiān)管，將咆氣火災(zāi)安全隱患監(jiān)管服務(wù)系統(tǒng)納入城市消防遠(yuǎn)程監(jiān)控信息平臺聯(lián)網(wǎng)服務(wù)范疇后，通過補充完善對社會單位電氣火災(zāi)隱怠重點部位的遠(yuǎn)程實時監(jiān)管，擴大城市消防遠(yuǎn)程監(jiān)控信息平臺的火災(zāi)防控信息服務(wù)覆蓋而。消防部門可通過推進(jìn)應(yīng)用電氣火災(zāi)安全隱患監(jiān)管服務(wù)系統(tǒng)，達(dá)到完善城市消防遠(yuǎn)程監(jiān)控信息平臺的整體服務(wù)，將電氣火災(zāi)遠(yuǎn)程監(jiān)管與城市消防遠(yuǎn)程監(jiān)控信息互為補充、雙向共事，逐漸打造出一個火災(zāi)防控麗廣、信息服務(wù)智能化商的“消防物聯(lián)網(wǎng)智慧服務(wù)平臺”，更好地為社會單位提供全而細(xì)致的火災(zāi)防控信息服務(wù)。

　　3.2 可打造全新、全面的遠(yuǎn)程信息服務(wù)模式

　　智慧式用電安全隱患監(jiān)管服務(wù)系統(tǒng)通過真實傳感數(shù)據(jù)的電氣火災(zāi)監(jiān)管體系、專業(yè)化的智能分析手段與安全管理評估體系為社會單位提供層次化的電氣火災(zāi)安全監(jiān)管服務(wù)。對社會單位也氣系統(tǒng)設(shè)施設(shè)備、線路進(jìn)行實時在線“體檢”，對火災(zāi)隱患準(zhǔn)確預(yù)警、報警，并定期提供遠(yuǎn)程“體檢”報告，服務(wù)于社會用戶對電氣隱患的原因分析和整改，便于社會單位及時發(fā)現(xiàn)并消除電氣火災(zāi)安全隱患；同時依托統(tǒng)－安易云的電氣火災(zāi)監(jiān)控遠(yuǎn)程服務(wù)中心，為社會單位提供監(jiān)控數(shù)據(jù)的安全存儲空間，全面記錄電氣系統(tǒng)的剩余電流、溫度的運行數(shù)據(jù)。實時捕捉瞬間漏電流變化，真實反映社會單位的電氣火災(zāi)隱患與違規(guī)用電等安全問題，使社會單位對電氣火災(zāi)隱患早發(fā)現(xiàn)早處理。

　　3.3 可為火災(zāi)原因調(diào)查提供輔證

　　智慧式用電安全隱患監(jiān)管服務(wù)系統(tǒng)通過長期運行，擁有強大的用電歷史記最數(shù)據(jù)庫，可支持查詢?nèi)我鈺r間段的用電數(shù)據(jù)，有利于用電故障原因的排查和分析，能為社會單位提供智能化、專業(yè)化的電氣火災(zāi)安全隱患分析和處理服務(wù)， 同時無需人工評判便可智能評估社會單位電氣火災(zāi)安全等級，自動為社會單位提供專業(yè)的診斷報告。消防部門在進(jìn)行火災(zāi)調(diào)查時也可依據(jù)智慧式電氣火災(zāi)安全隱患監(jiān)管服務(wù)系統(tǒng)所擁有的長期動態(tài)監(jiān)控數(shù)據(jù)快速高效地找準(zhǔn)原因。

　　3.4 可提高消防監(jiān)督效率

　　通過全面提供智慧式電氣火災(zāi)安全隱患監(jiān)管服務(wù)，可以為消防監(jiān)督提供一個動態(tài)掌控社會單位電氣火災(zāi)隱患等消防安全狀況的平臺，有利于監(jiān)督部門實現(xiàn)以信息主導(dǎo)消防警務(wù)，強化對社會單位電氣火災(zāi)的人”“以科技促安全”的有力“助推劑” 。智慧式電氣火宏觀監(jiān)管、重點監(jiān)管和精確監(jiān)管，及時掌握電氣火災(zāi)高災(zāi)安全隱患監(jiān)管服務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用前景將十分廣闊。

　　力安科技智慧用電

一、智慧用電定義

　　智慧用電是利用物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、虛擬現(xiàn)實、移動互聯(lián)網(wǎng)+等智慧用電安全技術(shù)，通過智慧用電探測器及終端設(shè)備監(jiān)測用電線路中的電流、溫度、剩余電流等因素，配合安易云大數(shù)據(jù)云計算平臺、火情智能研判等專業(yè)應(yīng)用，借助數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析處理，異常報警等功能，實現(xiàn)對用電線路的實時監(jiān)控，智慧用電安全管理系統(tǒng)在電氣火災(zāi)防患中發(fā)揮著重要作用，實現(xiàn)了人防物防技防的相結(jié)合。最大限度做到“早發(fā)現(xiàn)、早治理”，切實保障人們的生產(chǎn)生活、生命和財產(chǎn)安全。

　　二、智慧用電系統(tǒng)原理

　　智慧用電系統(tǒng)是由剩余電流互感器、溫度傳感器、智慧用電安全探測器、報警器、智慧用電app或滅弧裝置等智慧用電終端設(shè)備構(gòu)成的電氣火災(zāi)實時監(jiān)測報警系統(tǒng)，其系統(tǒng)組成方框圖--如圖1所示。

　　剩余電流互感器為智慧用電終端傳感元器件，由它提取的漏電信號，經(jīng)放大、變換處理后，經(jīng)總線輸往智慧用電監(jiān)控設(shè)備及智慧用電云平臺。運用云計算技術(shù)，實現(xiàn)電氣安全數(shù)據(jù)從現(xiàn)場到云端，從云端到APP的高效傳輸，通過智慧用電監(jiān)控設(shè)備和app用以顯示回路數(shù)和漏電電流大小，用于報警及切斷電源等。還有信號存儲及打印功能，供隨時查詢。

　　另一種智慧用電系統(tǒng)由剩余剩余電流互感器、漏電探測報警器構(gòu)成，探測報警器集探測報警于一體，稱為電氣火災(zāi)監(jiān)控探測報警器或漏電探測報警器，其原理與*種智慧用電系統(tǒng)是相同的。系統(tǒng)組成方框圖--如圖2所示。這種探測報警器安裝使用極其方便，是被廣泛采用的監(jiān)測裝置。

　　三、智慧用電組網(wǎng)方式

　　監(jiān)控系統(tǒng)的三種組成方式

　　1）智慧用電系統(tǒng)由剩余電流互感器、智慧用電安全探測器、智慧用電app等組成。探測器、報警器以有線方式連接--如圖3所示。

　　圖3 探測器報警器分體式結(jié)構(gòu)

　　2）智慧用電系統(tǒng)由剩余電流互感器、漏電探測報警器組成，探測報警器由*種的探測器與報警器組合而成（獨立式）。為了實現(xiàn)遠(yuǎn)程報警，可以再增加遠(yuǎn)程報警盒--如圖4所示，探測報警器與遠(yuǎn)程報警盒以有線方式連接。

　　圖4 探測器報警器一體式結(jié)構(gòu)

　　3）智慧用電系統(tǒng)由剩余電流互感器、監(jiān)控探測器與監(jiān)控設(shè)備組成，監(jiān)控探測器與監(jiān)控設(shè)備以總線方式連接--如圖5所示。漏電及故障等信息由監(jiān)控探測器通過總線（485/CAN/二總線）傳至監(jiān)控設(shè)備。

　　四、智慧用電系統(tǒng)安裝方式

　　2.1、低壓配電系統(tǒng)總剩余電流檢測

　　如果想監(jiān)測本單位用電系統(tǒng)的總體絕緣狀態(tài)，可以檢測系統(tǒng)的總剩余電流，前提是單位需有獨立的變電系統(tǒng)。剩余電流互感器安裝于變壓器接地線中以提供剩余電流，探測器、報警器可以選用分體式或一體式結(jié)構(gòu)，如圖6所示。

　　圖6 系統(tǒng)剩余電流監(jiān)測

　　此種剩余電流檢測要求供電系統(tǒng)的接地形式為TN-S系統(tǒng)。

　　2.2、干線剩余電流檢測

　　干線指低壓配電線路的主要支路，此種安裝方式比較簡單，剩余電流互感器安裝于干線線路中，檢測的信號是互感器以后線路及負(fù)載產(chǎn)生的剩余電流，如圖7所示。

　　圖7 干線剩余電流監(jiān)測

　　2.3、多路干線剩余電流檢測

　　以2路檢測為例：2個剩余電流互感器分別裝于配電盤的各輸出干線上--如圖8所示。

　　圖8 配電盤干線支路漏電監(jiān)測

　　五、智慧用電系統(tǒng)安裝及注意事項

　　3.1、分級保護(hù)

　　為了縮小發(fā)生人身電擊事故和接地故障切斷電源時引起的停電范圍，通常在供電線路的不同地點安裝三級（或兩種）不同容量的剩余電流保護(hù)裝置，以形成分級保護(hù)。根據(jù)用電負(fù)載及線路情況，一般分兩級或三級保護(hù)。適用于城鎮(zhèn)和農(nóng)村*級和第二級保護(hù)，其具體安裝圖在GB13955-2005中已有明確規(guī)定。

　　3.2、安裝注意事項

　　3.2.1 系統(tǒng)剩余電流檢測

　　在系統(tǒng)接地型式為TN-C-S系統(tǒng)中，變壓器低壓側(cè)出線為PEN線對地是絕緣的。

　　PEN經(jīng)接線端子分成N線與PE線后，N線不再接地。這時，剩余電流互感器必須安裝在PEN線分成PE線、N 線后的PE線的中間段上，如圖6。

　　3.2.2 干線剩余電流檢測

　　對220V供電系統(tǒng)，剩余電流互感器只要套住二根電源線即可，要求其中的N線不得再重復(fù)接地。

　　對于380V配電系統(tǒng)，剩余電流互感器必須同時套住L1、L2、L3、N線，PE線不得穿過互感器，同時N線此后不得再接地。

　　在接地型式為TN-C系統(tǒng)中，必須將其改造為TN-C-S、TN-S或局部TT系統(tǒng)后，才可以安裝使用剩余電流式保護(hù)裝置。

　　3.2.3 剩余電流互感器的安裝

　　剩余電流互感器應(yīng)安裝易于檢修的地方，互感器的安裝沒有方向問題。互感器可以直接掛在線上，也可以固定在配電盤上，但安裝時應(yīng)注意安全。

　　3.2.4 報警值的設(shè)定

　　剩余電流報警設(shè)定值必須大于被測電路的泄漏電流值，通常報警設(shè)定值取值不小于泄漏電流值的兩倍。

　　五、不同供電系統(tǒng)的安裝方案

　　按照相關(guān)規(guī)范要求，建設(shè)項目的區(qū)域低壓配電系統(tǒng)應(yīng)是TN-S系統(tǒng)，即“三相五線制”。在工程實踐中，往往從節(jié)省投資出發(fā)，把供電干線設(shè)計成TN-C形式的三相四線，然后以樹干形或放射形分布出去。從整個配電系統(tǒng)來看，則成為TN-C-S系統(tǒng)。

　　較老舊的建筑，其低壓配電系統(tǒng)多是TN-C系統(tǒng)，即“三相四線制”。

　　不管干線是哪種系統(tǒng)形式，在需要設(shè)置剩余電流式探測器的低壓配電柜安裝時，都應(yīng)當(dāng)在配電柜內(nèi)把出線轉(zhuǎn)換成TN-S系統(tǒng)或TT系統(tǒng)，并且要確保出線的N線不重復(fù)接地。

　　力安科技基于大數(shù)據(jù)的電氣火災(zāi)隱患治理系統(tǒng)——智慧用電系統(tǒng)，智慧用電是城市安全的重要組成部分，其核心是“平臺+服務(wù)”，智慧用電遵循“隱患分析數(shù)據(jù)化、隱患監(jiān)管網(wǎng)格化和隱患治理社會化”的原則，為城市用電安全建立一個可持續(xù)、可運營的電氣火災(zāi)隱患治理體系。因此，智慧用電可以大幅度降低城市電氣火災(zāi)的發(fā)生率和預(yù)防城市重特大電氣火災(zāi)事故。

　　智慧式用電安全隱患監(jiān)管服務(wù)系統(tǒng)以科學(xué)動態(tài)的管理棋式，有效掌握用電線路的運行狀況，及日才發(fā)現(xiàn)電氣線路中出現(xiàn)的安全隱怠，智慧式地防范電氣火災(zāi)，是邁向“智慧城市”，實現(xiàn)“以科技促安全” 。

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