一種新型的帶火災(zāi)預(yù)警功能的電表箱設(shè)計(jì)

徐文強(qiáng) 時(shí)晶 茹丹丹

國(guó)網(wǎng)浙江省電力有限公司紹興供電公司 浙江紹興 312000

電能，給人類帶來(lái)了光明，是現(xiàn)代文明高速前進(jìn)的動(dòng)力源泉，是人類發(fā)展不可或缺的資源。但因電氣原因如線路老化、短路、漏電等引起的火災(zāi)事故給人類的生命和財(cái)產(chǎn)帶來(lái)巨大損失，尤其是高層住宅，一旦火災(zāi)發(fā)生，后果不堪設(shè)想。漏電，觸電危險(xiǎn)等也在時(shí)刻影響人們的日常生活。

作為電力企業(yè)，除了給社會(huì)發(fā)展和人們生活提供穩(wěn)定的電力能源服務(wù)外，保障用電安全，配合消防部門防范電氣引起的火災(zāi)事故發(fā)生，也是電力企業(yè)社會(huì)責(zé)任。一直以來(lái)電力部門都在積極努力開(kāi)展電氣火災(zāi)綜合治理，通過(guò)各種技術(shù)手段預(yù)防、預(yù)警火災(zāi)隱患，保障人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全[1]。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 火災(zāi)預(yù)警

傳統(tǒng)電表箱僅僅作為一個(gè)箱體，功能設(shè)計(jì)為電源的分配及電能表的安裝，雖然本身材料為絕緣材質(zhì)，一旦因電氣原因引發(fā)火災(zāi)，電弧或者電火花等也會(huì)快速引燃周邊的易燃物品，且電表箱安裝的位置較隱蔽，火情不易被發(fā)現(xiàn)，造成不可預(yù)估的后果。

近些年，隨著因電氣原因引起的火情成上升趨勢(shì)，如何通過(guò)技術(shù)手段來(lái)監(jiān)測(cè)火情的發(fā)生，提前排除火災(zāi)隱患，一直都是消防及電力部門努力研究的方向。隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，特別是國(guó)網(wǎng)公司泛在電力物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略的制定，為通過(guò)技術(shù)手段來(lái)監(jiān)測(cè)、預(yù)防電氣火災(zāi)事故的發(fā)生奠定了技術(shù)及管理基礎(chǔ)[2]。

本文設(shè)計(jì)將居民電表箱進(jìn)行升級(jí)改造，集成智慧用電設(shè)備，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)引發(fā)電氣火災(zāi)的主要因素（導(dǎo)線溫度、電流和剩余電流等）進(jìn)行不間斷的數(shù)據(jù)跟蹤與統(tǒng)計(jì)分析，實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)電氣線路和用電設(shè)備存在的安全隱患（如線纜溫度異常、過(guò)載及漏電流越限等），經(jīng)大數(shù)據(jù)分析，及時(shí)向臺(tái)區(qū)經(jīng)理發(fā)送預(yù)警信息，及時(shí)排除火災(zāi)隱患，保障用電安全。

主要實(shí)現(xiàn)功能

（1）電器負(fù)載功率檢測(cè)：通過(guò)電流互感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)用戶用電情況，對(duì)出現(xiàn)的負(fù)荷超限情況進(jìn)行及時(shí)預(yù)警，檢修電氣設(shè)備或者升級(jí)改造，對(duì)出現(xiàn)的極端異常情況，主動(dòng)切換電源。

（2）線路剩余電流檢測(cè)：通過(guò)剩余電流互感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)用戶剩余電流情況。如有異常發(fā)送報(bào)警消息，管理部門安排專業(yè)電力人員現(xiàn)場(chǎng)排查隱患；嚴(yán)重情況下，自動(dòng)控制切斷供電。

（3）線路溫度檢測(cè)：通過(guò)溫度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)用電線路的溫度。如有異常發(fā)送報(bào)警消息，管理部門安排專業(yè)電力人員現(xiàn)場(chǎng)排查隱患；嚴(yán)重情況下，自動(dòng)控制暫時(shí)切斷供電。

1.2 重點(diǎn)用戶視頻監(jiān)控（附加功能）

偷電問(wèn)題或偷電舉證問(wèn)題一直以來(lái)都是管理部門的難題，通過(guò)已建立的用電信息采集系統(tǒng)，分析偷電現(xiàn)場(chǎng)的用電數(shù)據(jù)及對(duì)上報(bào)的事件信息進(jìn)行分析判斷，發(fā)現(xiàn)疑似偷電后對(duì)用電現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行突擊檢查，可以從一定程度上對(duì)偷電行為進(jìn)行監(jiān)管，同時(shí)通過(guò)加大宣傳力度，打擊有偷電傾向的僥幸者。但數(shù)據(jù)分析結(jié)果遠(yuǎn)比不上實(shí)實(shí)在在的圖片或者視頻數(shù)據(jù)有震懾力，針對(duì)重點(diǎn)用戶，在新型表箱內(nèi)同時(shí)集成視頻監(jiān)控設(shè)備，通過(guò)人臉識(shí)別及智能鎖等新技術(shù)，對(duì)非法開(kāi)啟表箱，偷電或者破壞計(jì)量設(shè)備的行為進(jìn)行拍照或者拍攝短視頻取證并上傳至管理平臺(tái)，同時(shí)也可通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控代替部分巡檢工作，實(shí)現(xiàn)計(jì)量設(shè)備的自動(dòng)化巡檢。

2.3 用電數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示（附加功能）

智能電表功能復(fù)雜，屏顯的數(shù)據(jù)較多且比較專業(yè)，對(duì)一般的居民用戶尤其是中老年獨(dú)居用戶來(lái)講，查看電表數(shù)據(jù)相對(duì)比較吃力。本新型表箱設(shè)計(jì)加裝一塊顯示屏，將用戶的用電數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)在屏幕上進(jìn)行顯示，用戶只需通過(guò)表箱的屏顯數(shù)據(jù)，就可方便獲知自家表計(jì)的剩余電量，及時(shí)充值[3]。

2 系統(tǒng)特點(diǎn)

2.1 電氣火災(zāi)預(yù)警

通過(guò)對(duì)引發(fā)電氣火災(zāi)的主要因素進(jìn)行不間斷的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)與統(tǒng)計(jì)分析，即時(shí)發(fā)現(xiàn)異常并上報(bào)，防患于未然，保障高層住宅用戶電氣用電安全。

2.2 防竊電+電氣安全

通過(guò)集成的視頻監(jiān)控裝置，對(duì)非法開(kāi)啟表箱，偷電或者破壞計(jì)量設(shè)備的行為進(jìn)行拍照或者拍攝短視頻取證。有效防止偷電行為行為發(fā)生并及時(shí)防范非電力專業(yè)人士接近或者接觸電力計(jì)量設(shè)備，消除電力安全隱患。

2.3 便民服務(wù)

通過(guò)集成的屏幕，實(shí)時(shí)顯示用戶的剩余電量，方便老年用戶或者不熟悉智能電表功能的用戶及時(shí)掌握用電情況及剩余電力，及時(shí)充值，提升電力服務(wù)水平。

3 結(jié)語(yǔ)

本文提出的設(shè)計(jì)方案屬于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的范疇，通過(guò)智慧用電設(shè)備在用戶表箱的感知應(yīng)用，為用電防火災(zāi)預(yù)警及管理提供了技術(shù)手段，為用電安全提供了保障。