电气火灾智能预防系统方案
编辑推荐：随着电气化设备在高科技智能化状态不断进步，各种建筑物内部的电气设备及电气线路越来越复杂，因供电线路或用电设备绝缘损坏引发的电气火灾的现象越来越多。据初步统计显示，近年来电气线路和电气故障引起的火灾事故居高不下，电气火灾在整个火灾所占的比例中，已从 80年代的10%上升到近几年的 30%左右，而且还有进一步上升趋势，以通信技术、精密测试等技术为方向的合方圆科技开发有限公司（以下简称合方圆，意即合天地方圆，致万物互联）率先推出了成套的物联网产品和典型应用解决方案。在夏日炎炎时刻，运用电气火灾智能预防系统方案，智慧安全用电系统将会成为保护人民生命财产的“保护神”。
合方圆在M2M领域享有盛誉并积累了丰富的行业应用经验，根据用户的实际应用需求，为用户定制开发物联网应用解决方案，提供交钥匙工程服务。依托敏锐的市场开拓能力、先进的管理体系与管理流程，合方圆步入了可持续性快速发展的通道，重要的产品有智能电气火灾安全预警系统、云投币器、智能物联网锁、DTU数据传输终端，智能车载定位系统，北斗导航应用系统等高科技产品，在智能安全用电、金融支付领域取得突破性发展。合理应用电气火灾智能化预防系统，及早在各种电路的预防和监控中发现超常状态，及早发现引起各种事故的事故隐患，及时准确的做出相应的判断，把事故消灭在萌芽状态。
一、电气火灾依然严峻
传统电器火灾防护缺陷 来源：合方圆科技
电气火灾高发场所类型
近年来，电气设备质量参差不齐、用户安全意识较低、电气设备安装使用不当、电气设备老化以及超负荷用电等原因造成电气火灾形势依然严峻。
据公安部消防局数据公布，2016年全国共发生火灾31.2万起，亡1582人，伤1065人，直接财产损失37.2亿元，因违反电气安装使用规定等引发的火灾占总量的30.4%。
商业区、住宅发生电气火灾事故数量高居首位，电线短路及线路老化是诱发事故的主要原因；
第三产业多为金融、服务、娱乐、餐饮业，分布广、规模小，数量多，不可控性相对较大：
库存火灾中，可燃物较多，一旦发生会迅速蔓延，易造成巨大危害；
重大事故一般发生在厂房，如吉林宝源丰禽业有限公司火灾和浙江台州市温岭火灾；
机场、车站等公共设施以及交通工具发生火灾的原因
二、电气火灾高发原因
电器火灾主要成因分析 来源：合方圆科教
安全用电监测预警系统通过物联网技术对电气引发火灾的主要因素（导线温度、电流、电压和漏电流）进行不间断的数据跟踪与统计分析，实时发现电气线路和用电设备存在的安全隐患（如：线缆温度异常、短路、过载、过压、欠压及漏电等），有效防止电气火灾的发生。
另外系统可选配故障电弧、烟感和可燃气体监测模块，通过NB-IOT网络或者2G网络接入，系统也可接入并报警。
电气线路通常敷设在（如吊顶、电缆沟内），火灾初期时不易被火灾报警系统发现，也不易为肉眼所观察到。
电力系统中从高压到低压，从线缆到电气设备，电到达的地方都会存在电气火灾隐患。随着时间的改变，线路中设备的开启和关闭，用电设备的增加，用电环境的改变，火灾隐患也跟着变化。一天24小时，线缆和设备在通电的情况下，电气火灾隐患就持续性的存在。
电气火灾发生数量占火灾总数量的30%，且最近2年有上升的趋势，预防电气火灾已经成了当下的首要任务。
（1）、合方圆科技开发有限公司对电气火灾主要成因分析
1、大功率用电器增多。公共场合各种大功率电器普遍增多，再加不规范操作，旧线路设计不能满足现实中的电气需求的发展，形成风险。
2、传统漏电开关弊端。漏电或者电流过载的参数---灵敏度不够造成先天不足。决定关键性能的金属老化导致保护功能缺失。无年检/无数字量化/无维护导致设备的保护功能存在巨大风险。
3、电路短路电线起火。大型用电设备电线短路，瞬间大电流会引起电线高温发热，达到燃点从而发生事故。
4、线路老化电弧漏电。长时间电路线路老化，电线对地内阻减少引发漏电，大电流之后引发自燃事故。
（2）、传统电气火灾防护缺陷
传统的漏电保护开关是目前守护我们城市家园的仅有一道也是最后一道电气安全防线。
传统电气火灾防护缺陷，传统保护安全性缺陷
无过电流保护功能。缺点：电瓶车/电动车/空调等电器，容易发生火灾。
额定保护参数与负载不匹配，易发生事故。比如：设定50A，实际在40A已经超负荷。
电路器件/传感金属老化导致功能缺失，比如：漏电保护功能缺失，无有效警示。
灵敏度不够导致触电情况无关断。如保护电流>人摆脱电流10mA引起触电身亡。
无人维护，无人监守，检查缺位，设备工作状况未知。存在使用风险
三、电气火灾智能预防系统技术原理
第一阶段：
电流探测器实时采集每个周期内的电流值；
漏电流探测器也是在指定的扫描周期内获取漏电流值；
温度探测器主要采集三路电线当前温度值和周边环境温度值；
智能烟雾传感器接入设备，实时联网监控周围烟雾环境。
第二阶段：
• 对当前电路监控条件进行预设定，包括电流值，温度值，烟雾信号，漏电流值等其他设定，建立合适的预防监控条件。
对各路探测器数据进行实时采集，并转化成数字量，进行数据处理，并记录保存。
对采集数据进行预警监测，如果超过设定报警值，发布声光报警信号，现场警示，同时通过摄像头进行现场取证，图片通过彩信方式发出。
各路传感数据通过GPRS无线网络传送到后台监控服务器进行处理、告示，保存。
第三阶段：
点对多点的采集数据云端平台，在足够的带宽情况下，一台服务器可以同时监控多达20000点监控设备；
各路被监控的电路设备将有唯一注册的ID到云端平台，可以单独管理。
数据采集中心具有高可靠性、高稳定性的特点，可以满足多并发节点的高并发访问；
采用MySQL 作为数据库；
WEB管理平台可以管理监控设备包括注册新设备，实时监控设备情况和远程控制设备等；
未来可以实现设备用户可根据设备的ID和校验码直接登录网站，查看设备的情况。
四、电气火灾智能预防系统功能
方圆科技产品竞争力 来源：方园科技
火灾监控：用于实时显示当前所监控的每一路漏电流、电流、烟雾、温度，每5秒自动切换一路显示，可通过“上翻”“下翻”键主动查询每一路信息，报警发生时，则直接跳转到报警显示。
实时报警：显示当前正在发生的报警信息。可通过“上翻”“下翻”键查询其它正在报警的内容；通过“返回”可以报警进行消音；通过“确定”进行报警复位，若报警确实解除，则返回监控模块，若报警还存在，则重新进入报警模块。
历史记录：查询显示历史的报警信息，可通过“确定”键清除记录。“上翻”“下翻”键查询下一条记录。按“返回”键退出查询。
系统设置：用于设定每一个回路的报警值、脱扣值和是否监控。具体操作见《产品使用说明书》。
网络监控：运营商可以通过WEB管理后端管理设备、查看设备运行情况。在发生报警事件后，并在第一时间发出通知告警。
电能管理：可以实时记录当前每一相用电使用能耗、无功功率分析，并保存电量记录；可以针对性的对当前能耗进行科学分析，并提出降低能耗，减少电量消耗的建议。
物联电气火灾监控设备、友商同类产品优缺点比较
硬件功能：
实时大数据平台监控漏电电流
• 实时大数据平台负载电流监控
• 实时大数据平台电缆温度监控
• 历史数据对比分析，预警电气线路老化
• 远程智能关断和空气开关双重保护线路
• 传感器故障自动检测，带故障报警
数据平台功能：
支持数据中心和手机远程监控电气数据
支持电气读数图表化和数字化，秒级更新
支持预警值和报警值远程配置和本地配置
支持设备的层级目管理，紧急联系方式
支持设备的实时定位
24小时人工在线报警服务
火情在事前发生预防警报，火情监控从发生前到发生时全面全方位监控
电气线路数据实时监控，智能预防报警，消除人工参与对火情预防的缺陷、漏洞和盲区
及时发现，方便排查，对火情隐患的问题点更加了如指掌
及时发现人为方面的纵火事件，即时报警，防止事态扩大
大数据分析，有利于通过漏电电流，温度数据的历史数据，预判火情发生概率，及时排查
运行数据备份，以作防火工作的历史记录查验
自主创新，国际领先
五、电气火灾解决方案
合方圆科技产品优势 合方圆科技
（一）电气火灾检测系统组成及功能
系统组合式电气火灾监控探测器实时监测用户配电设施的电气安全数据，包括：漏电流、线缆温度、箱体温度、负荷电流（超负荷报警）、电能、故障电弧等，通过数据传输技术，将数据上传到平台与手机APP。及时掌握点位的用电安全隐患，及时发现电气隐患，预防火灾发生，提高用户用电安全管理水平。解决了XXX单位（客户单位不同自行修改）用电管理和用电安全问题，管理人员能够通过手机APP实时掌握用电安全数据。电气火灾检测系统，组成架构图如下：
（二）前端硬件产品及功能
组合式电气火灾监控探测器
物联网实时监控功能，支持远程实时查询，实时报警，人工报警，信息推送，历史记录查询。
温度传感器电流互感器剩余电流互感器
检测线缆或者箱体温度防止电流过大保护防止漏电保护
（三）云管理平台功能
电气安全隐患监管平台是提供电气火灾隐患远程监测、隐患分析的平台，能够在线查询电气线路实时数据、历史数据、报警日志和统计信息。平台具有七大功能：火灾监控、电能管理、智能管理、实时报警、网络监控、历史记录、系统设置等。
（四）手机APP端功能
手机APP提醒用户温度、漏电超阈值报警功能，日、周隐患检查统计功能。手机实现对电气安全的实时监管，有效保证电气隐患的及时发现和处理。（来源：深圳合方圆科技）
蔡律综合 2020年8月5日