【摘要】：一直以來，校園電氣火災(zāi)時有發(fā)生，且電氣火災(zāi)不易察覺和發(fā)現(xiàn)，一旦出現(xiàn)火災(zāi)，將給師生、學(xué)校和社會帶來嚴(yán)重的危害和損失，因此，校園電氣火災(zāi)的預(yù)防非常重要。為了能準(zhǔn)確的預(yù)防電氣火災(zāi)，需要對學(xué)校末端回路進(jìn)行監(jiān)測和控制，本文主要對學(xué)校末端回路的監(jiān)測和控制進(jìn)行分析和設(shè)計。

【關(guān)鍵詞】：校園；末端回路；智能微斷 ；末端智能監(jiān)測模塊

1. 前言

據(jù)應(yīng)ji管理*統(tǒng)計，2022年今年前三季度（1月-9月），全國共接報火災(zāi)63.68萬起，發(fā)生電氣火災(zāi)19.81萬起，占火災(zāi)總數(shù)的31.1%，占比zui高。學(xué)校屬于特殊場所，是學(xué)生成長、成才的棲息地，也是國家培養(yǎng)人才的嚴(yán)老。因此保證校園安全、創(chuàng)建和諧的校園環(huán)境非常重要。其中，電氣安全工作是重中之重，減少或避免火災(zāi)的發(fā)生，營造平安校園尤其重要。

2.       學(xué)校存在的安全隱患

目前學(xué)校存在的安全隱患主要如下：

1）宿舍區(qū)電源插座較多，違章私拉亂接現(xiàn)象比較嚴(yán)重，使用劣質(zhì)大功率、超負(fù)荷電器，易造成短路引發(fā)火情；

2）教學(xué)區(qū)域電視、電腦等設(shè)備長時間不斷電，容易局部過熱引發(fā)電氣火災(zāi)；

3）公共區(qū)域普遍存在消防設(shè)施老舊、損壞、標(biāo)志配備數(shù)量不足等問題；

4）人員密集場所，人口密度大，學(xué)校內(nèi)高層建筑、綜合教學(xué)樓、實驗室、圖書館等建筑多，電氣安全隱患多；

5）學(xué)校屬于半開放型的社會，各種經(jīng)營場所參與其中，除了食堂還有各種類型的餐飲，廚房操作區(qū)油煙大，油垢多，但凡電氣線路出現(xiàn)一點問題引發(fā)一點火星，接觸到廚房重油煙地區(qū)，就將是一發(fā)不可收拾的一場火災(zāi)。

3.    目前電氣安全監(jiān)測的現(xiàn)狀

近幾年，在對電氣安全監(jiān)測的過程中，大多數(shù)只對配電箱進(jìn)線位置進(jìn)行監(jiān)測，探測器安裝在進(jìn)線側(cè)，如圖1所示，主要存在以下幾個問題：

1）難定位，不知道具體哪個回路出線問題，排查困難；

2）末端過載或線纜溫度過高無法知曉；

3）設(shè)備成本較高，無法做到覆蓋式監(jiān)管，隱患盲區(qū)較多。

4.       學(xué)校末端回路電氣設(shè)計方案

4.1設(shè)計方案

為了解決智慧用電存在的問題，我們采用智能微斷加末端智能監(jiān)測模塊的組合解決方案，對學(xué)校的各個末端回路進(jìn)行全方面的檢測，方案的特點大致如下：

1）針對校園末端的用電安全實現(xiàn)精細(xì)化管控，對每個末端回路進(jìn)行監(jiān)測，準(zhǔn)確定位故障點，不留盲區(qū)。

2）采用智能微斷加末端智能監(jiān)測模塊的組合方案，針對不同的回路進(jìn)行監(jiān)測或控制，其中照明回路主要進(jìn)行監(jiān)測，插座和照明監(jiān)測與控制。

3）方案可實現(xiàn)原PZ30箱完整替換，可減少加裝新的電箱，避免線路大改帶來的隱患。

產(chǎn)品的組網(wǎng)架構(gòu)如圖2所示：

圖2 組網(wǎng)架構(gòu)圖

Fig.2 Networking architecture

解決方案主要應(yīng)用層、傳輸層和設(shè)備層三層架構(gòu)組成，每層的功能如下：

設(shè)備層：設(shè)備層主要由智能微斷和末端智能監(jiān)測模塊組成，智能微斷主要針對插座和空調(diào)回路進(jìn)行檢測和控制，可以對回路的漏電、溫度、電壓、電流、功率和電能進(jìn)行檢測，當(dāng)回路出現(xiàn)漏電、超溫、過欠壓、過流過載、短路等故障時可以及時報警或跳閘。末端智能監(jiān)測模塊主要針對照明回路進(jìn)行監(jiān)測，可以對回路的漏電、溫度、電壓、電流、功率和電能進(jìn)行檢測，當(dāng)回路出現(xiàn)漏電、超溫、過欠壓、過流等故障時可以及時報警。

傳輸層：傳輸層主要是智能網(wǎng)關(guān)，可以采集智能微斷和末端智能監(jiān)測模塊的數(shù)據(jù)，并將采集的到數(shù)據(jù)上傳到云平臺，智能網(wǎng)關(guān)支持4G、以太網(wǎng)、WiFi等多種通訊方式，每個網(wǎng)關(guān)可以連接至少16個智能微斷或者末端智能監(jiān)測模塊。

應(yīng)用層：應(yīng)用層主要包括手機APP和網(wǎng)頁WEB端，智能網(wǎng)關(guān)將采集到的電參數(shù)和數(shù)據(jù)動態(tài)上傳至EIOT云平臺，平臺具備強大的數(shù)據(jù)接收、處理、存儲、訪問能力，平臺融合了電力監(jiān)控、電能統(tǒng)計、電氣安全等功能，互聯(lián)互通，有效互動。用戶可以在手機APP在線查看每臺設(shè)備的運行狀態(tài)，例如在線/離線狀態(tài)、分閘/合閘狀態(tài)、報警信息、實時數(shù)據(jù)等。

4.2學(xué)校場景

對于學(xué)校的末端回路主要分為照明、插座和空調(diào)；對于不同的場景，里面包含的回路可參考表1。

表1 電箱位置分布

Tab.1 Distribution of box positions

4.3 平臺功能

在平臺上可以對項目進(jìn)行全覽，也可以對每個末端回路進(jìn)行查看。

全覽頁面：該頁面可以看到項目分布、設(shè)備狀態(tài)、報警統(tǒng)計、報警分析、報警詳細(xì)信息、報警等級、報警分類、近7日報警統(tǒng)計等信息，作為項目的全覽，現(xiàn)場情況一目了然，如圖3所示。

圖3 全覽頁面

Fig.3 Page of overview

回路通訊頁面：該頁面可以查看每個末端回路的通訊情況，現(xiàn)場故障報警情況，方便快速查看每個末端回路的情況，如圖4所示。

圖4 回路通訊頁面

Fig.4 Page of communication situation

實時信息頁面：該頁面可以查看每個末端回路的實時數(shù)據(jù)、報警記錄、各參量的理實曲線等，通過該對末端回路的監(jiān)測，可以及時發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場的隱患，快速準(zhǔn)確定位到現(xiàn)場問題，如圖5所示。

圖5 實時信息頁面

Fig.5 Page of  real-time information

4.4 現(xiàn)場安裝圖片

門衛(wèi)室場景：對門衛(wèi)室的照明、插座和空調(diào)回路進(jìn)行監(jiān)測，智能微斷和末端智能監(jiān)測模塊安裝如下圖6所示。

圖6 門衛(wèi)室安裝圖

Fig.6 Installation diagram of guard room

辦公室場景：對辦公室的照明、插座和空調(diào)回路進(jìn)行監(jiān)測，智能微斷和末端智能監(jiān)測模塊安裝如圖7所示。

圖7 辦公室安裝圖

Fig.7 Installation diagram of office

會議室場景：對會議室的照明、插座和空調(diào)回路進(jìn)行監(jiān)測，智能微斷和末端智能監(jiān)測模塊安裝如圖8所示。

圖8 會議室安裝圖

Fig.8 Installation diagram of conference room

電動車棚場景：對電動車棚的插座回路進(jìn)行監(jiān)測，主要是用智能微斷，現(xiàn)場安裝如圖9所示。

圖9 電動車棚安裝圖

Fig.9 Installation diagram of electric vehicle shed

6. 結(jié)束語

學(xué)校電氣安全是保障師生安全的重要措施。因此需要對學(xué)校的每個末端回路都要進(jìn)行監(jiān)測和控制，對電氣回路可能存在的問題及時預(yù)警，防患與未然。同時學(xué)校要建立完善的電氣安全管理體系，制定相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格管理和監(jiān)測電氣設(shè)備的使用，加強電氣安全教育和培訓(xùn)，保障師生的人身財產(chǎn)安全。

參考文獻(xiàn)

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