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發布時間:2015-9-23 9:57:56作者:力安科技
電氣火災隱患成因及解決方案
摘要：總結電氣火災監控系統應用現狀，分析存在的主要問題及成因。在此基礎上，基于“深度挖掘、充分暴露、在線監測和引導節電”的理念，提出電氣安全與 能效管理系統。介紹系統架構和系統功能。通過構建網絡化、智能化、實時化的在線監測系統，可有效扭轉我國電氣火災的嚴峻局面。
關鍵詞：電氣安全;火災隱患;智能監測;
隨著我國經濟建設的快速發展，樓宇建筑配電系統在建筑中所占的比例越來越大。現代化的建筑造型各異，室內外裝修、電氣線路敷設復雜，火災隱患增多。據統計，2007-2012年共發生電氣火災248898起，占火災總數的比例達30%，造成的損失極為慘重。
1、電氣火災監控系統應用現狀
1.1、電氣火災監控系統
電氣火災監控系統起源于國外，主要安裝于高層建筑筑、公共建筑、古建筑、工礦企業的配電系統中，通過監測漏電流、溫度等參數，控制配電節點的開關，達到改善樓宇建筑的電氣安全狀況的目的。
1978年，日本JEAC8001-1978《內線規程》第190條要求，建筑面積在150m2以上的旅館、飯店、公寓、集體宿舍、家庭公寓、公共住 宅、公共浴室等場所必須安裝電氣火災監控系統，從而使電氣火災占總體火災的比率從1978年的30%降低到了1990年的2%。
鑒于國外的先進經驗，我國自2002年起逐步在全國范圍內推廣應用電氣火災監控系統。從目前各地方政府已經發布并實施的相關法規看，要求安裝電氣火災監 控系統的建筑幾乎涵蓋了所有公共場所。據統計，2008-2012年我國已安裝的電氣火災監控系統超過15萬套，監測點近2000萬個。
目前，電氣火災監控系統的平均造價約為0.4萬元/監測點，考慮到2008年以前和2012年以后安裝的系統，預計全國范圍內已經投入應用的電氣火災監控系統已超過千億元的規模。
1.2、存在的主要問題及原因
電氣火災監控系統在我國已歷經10余年的應用，投入資金亦超過千億元，但總體效果卻不盡如人意，國內電氣火災占火災總數的比例仍然維持在30%以上，局部地區甚至不降反升。其原因主要有以下幾點：
(1)現有用電安全的孤島化管理模式造成大量隱患被長期深埋和存續。用電安全管理涉及電氣系統、維護人員(電工)、管理部門和用電者等4個環節。就現有 管理模式而言，維護人員(電工)是zui重要，同時也是zui薄弱的環節。維護人員主要是電工，但電工多為臨時工，人員流動性較大，在技能、手段以及責任心等方面 不能滿足職業技能要求，導致舊的隱患無法捕獲、新的隱患不斷形成。而管理部門了解電氣系統運行信息與安全信息的*來源是電工，電工不匯報，管理人員就無 法發現隱患，除此之外，管理人員只能憑感覺了解安全狀況，甚至造成“已不存在安全隱患”的錯覺。現有的用電安全管理模式 致使隱患不能深度捕獲、暴露和消 除，造成大量隱患沉積，是電氣火災隱患增多的重要原因。
筆者及其團隊在研究和推廣電氣安全(火災)與能效管理系統的過程中捕獲了大量電氣火災隱患，通過分析這些隱患存續的原因(見表1所示)，進一步證實了現有孤島化管理模式的弊端。
(2)國內樓宇低壓配電系統的硬件環境與先進國家相比存在較大的差距，因而要求相應的監測系統具有更高的技術性能。近年來，**家標準 化委員會、中國家電研究院和中國家電行業協會對包括華東地區在內的20多個城市展開了居民用電環境抽樣調查。在2386個被調查的對象中，用電環境安全合 格的僅576個，其余1810個都存在不同程度的安全用電隱患，比例高達75.9%。原因在于在目前體制下，樓宇建筑的低壓配電系統產權屬于業主，具有專 業能力的電力部門不便涉足;*門因技術裝備所限，處于有心無力的尷尬境地。而業主本身因技能、手段及安全意識的不足，難以承擔管理電氣系統的職責，由 此造成了樓宇建筑中低壓配電系統的安全應用處于“三不管的狀況。
(3)電氣火災監控系統的管理模式在應用時還存在諸多問題。一是產品的監測參量單一，如僅檢測漏電流或溫度，無法極早期地監控火災隱患，且無法檢測到老
化、接觸不良等電氣火災隱患，影響了應用效果;二是參數的門限值可調，且沒有標準可循，當誤報頻繁時，存在人為調高門限的現象，使某些系統形同虛設;三 是系統警示信息不直觀、不明晰，系統與管理人員之間難以互動，后者不能實時了解隱患，更無法提前處置;四是系統獨立，不能與消防系統聯動進行集中監控和管 理，即使系統處于失效狀況，也無法了解和監督;五是該系統的維護沒有列入消防設施維護范疇。
2、解決方案
2.1、新的理念
針對國內電氣火災的嚴峻形勢，基于對電氣安全事故成因的深入研究，筆者及研究團隊提出“深度挖掘、充分暴露、在線監測、引導節電”的新理念，于近年推出了電氣安全與能效管理系統(以下簡稱“電氣安全系統”)，其管理體系如圖1所示。
電氣安全系統以云計算、物聯網和智能化的泛在終端為背景，以神經網絡、模糊控制等智能化技術為基礎，以富有創新性的一系列專有技術為核心，面向樓宇、倉 庫、廠房、站點等建筑群內的低電壓配電網絡，建設實時化、網絡化、集中化和精細化的電氣火災智能管理系統，實現電氣系統、維護人員、管理部門和用電者之間 的有機結合，形成實時監測、督導、預警和綜合評價的電氣安全與能效管理新模式。該系統致力于改變現有孤島管理模式，為管理人員和維護人員提供直達電氣系統 的信息通道，通過深度挖掘隱患、*暴露隱患，達到有效消除隱患的目的。
2.2、系統結構
2.2.1、系統基本架構
電氣安全系統的基本架構，如圖2所示。系統的核心單元是電氣安全與能效集中監控管理平臺，在各個樓宇建筑配置電氣安全子系統，負責對樓宇建筑中的配電系 統進行24h實時監測，監測的內容包括：老化、接觸不良、亂拉亂接、漏電、短路、過流過載、過壓欠壓、缺相以及違規使用電器和使用劣質電器等。各個電氣安 全子系統通過互聯網接入電氣安全集中監測管理平臺形成網絡化、智能化、實時化的電氣安全與能效管理新模式。相關管理人員和維護人員(電工)可通過各 類 泛在終端(電腦、手機等)對配電系統的任何電氣節點進行監測。電氣火災監控系統
2.2.2、集中監測管理平臺邏輯結構
電氣安全集中監測管理平臺采用層次化的設計思想，其結構如圖3所示。
(1)數據接入與傳輸層。由通信網絡(現場總線、移動通信網絡、互聯網等)所組成的物聯網，在各類平臺與系統之間傳輸和交換數據，包括電氣線路運行數 據、各專業服務機構提供的服務數據、各類消防系統的監控和管理數據以及各保險公司提供的專項業務數據等。數據交換主要實現與各種標準數據協議的對接。
(2)運行環境及實時數據處理層。運行環境包括主機設備及輔助設備管理、通信和計算機網絡系統、網絡操作系統和數據庫管理系統，是整個系統運行的基礎;實時數據處理主要是將接收的實時數據，在專家知識庫的支持下，通過各類數學模型進行分析和判決，并形成結論。
數據分析和判決的過程必要時可人工參與。
(3)數據庫管理層。主要實現各個數據庫的管理，包括專家知識庫、實時/歷史數據庫、預報警/報告數據庫、管理數據庫等。
(4)應用層。主要實現系統的各類業務功能，包括系統的各種業務模塊：日志管理、預報警管理和數據維護等基本管理功能;實時監測、歷史數據回放和報告管 理;數據庫的操作，包括數據查詢、統計、分析、導入導出和打印 等，還支持業務邏輯的可視化生成;經營與運行狀況的統計分析;客戶服務等。
(5)表現層。實現WEB、WAP、短信等用戶界面，統計報表輸出、管理、控制，用戶信息錄入及系統登退等。
2.3、系統功能
電氣安全系統包括早期捕獲、綜合評價、逐級預警、全面督導、在線管理、能效分析以及電氣地圖等功能。
(1)早期捕獲。24h全天候地采集樓宇低壓配電系統中各類電氣參數，監測電氣系統中的突發事件，分析電氣線路和電氣設備的安全狀況，并基于智能化的數學模型，實現對老化、漏電、亂拉亂接、接觸不良等各類電氣火災隱患的早期捕獲。
(2)綜合評價。依托電氣安全事件處置規則，對電氣線路、電氣設備、相關人員以及房間、樓層、樓棟的電氣安全狀況進行等級評價，逐級提示和引導相關人員對電氣火災隱患進行及時、合理的處置，達到將電氣火災隱患消滅在萌芽狀態的目的。
(3)逐級預警。將各類電氣安全評價結果分為5個等級，用紅橙黃藍綠等5種顏色標識;藍、黃、橙*為預警事件，紅色為報警事件;以短信方式向電氣維 護人員實時推送，包括位置、等級、時間以及處置建議等，電氣維護人員需在規定時間內進行處置，并登記結果;否則系統將向上級管理人員發起二次警示。
(4)全面督導。管理部門可通過泛在終端，在任何地點和任何時間針對任何目標實時查看配電系統的運行狀況和相關電氣維護人員的操作狀況。平臺為管理部門提供直達配電系統的信息手段，避免其對電氣維護人員的過度依賴，達到*暴露和消除電氣火災隱患的目的。
(5)在線管理。為電氣維護人員提供信息化和網絡化的電氣維護手段，普通電氣維護人員使用手機就可以直觀、全面、準確地掌握各個配電節點的運行狀況和電氣連接關系，有利于提高維護效率，并且降低勞動強度和維護、管理成本。
2.4、應用效果
2010年以來，電氣安全系統在應用過程中共捕獲各類電氣火災隱患253起，包括跨接配電線路、零線地線串接、各類漏電、老化、接觸不良、過載、缺相、 三相不平衡等，分類表見表2所示。經電氣安全系統分析、捕獲、評價和引導，及時排除了這些隱患，有效改善了相關樓宇建筑電氣安全狀況。
同時，電氣安全系統還在應用中捕獲了多起異常能耗現象，經引導整改后，既消除了安全隱患，又節省了電能和電力成本。如長沙聯通某房間存在一千多瓦的異常 能耗，經查實為22臺計算機未關閉，整改后每月挽回近1000元電費損失。白沙物流一對電纜溫度長期為60～70℃，經檢查，電纜兩端壓降達11V，原因 是后期增加了負荷所致，經整改后每年節約電費超過5萬元。
總體來看，電氣安全系統既能適應國內配電系統硬件環境，又能突破現有用電安全管理和用電安全裝備管理模式，可有效改善樓宇建筑的電氣安全狀況，降低電氣火災發生率。同時，通過該系統的監測和引導，可改善用電習慣，獲得明顯的節能效果。
轉自：http://www.gdliontech。。ｃｎ/content/?551.html
