← 返回解决方案

SOLUTION / REGULAR

电气热过载预警系统在某大学应用

1、场景特点
1)学生宿舍场景
人员高度密集,用电设备繁多: 每间宿舍居住多名学生,手机、电脑、充电器、吹风机等用电设备多,插座和插排使用频繁,用电负荷波动大。
违规用电: 违规使用等大功率电器,私拉乱接电源线,人走不断电、充电器长时间通电不拔等现象普遍存在。
环境干扰源多: 宿舍内洗漱产生的水蒸气、日常活动扬起的灰尘、蚊虫等,均可能对传统探测器形成干扰。
隐私保护要求严格: 学生宿舍属于私人生活空间,监测设备不得采集音视频信息,对设备形态和功能有特殊要求。
空间紧凑,安装受限: 房间空间不大,适合吸顶式小型探测设备部署。
风险源头集中: 风险多来源于插座、充电器、排插的过热、短路故障,以及长时间通电设备的老化与过热。
2)配电室配电柜场景
隐患完全密闭,肉眼不可见: 配电柜为密闭金属柜体,爬电、虚接、局部电弧隐患全部封闭在柜体内部,肉眼巡检无法直接观察。
电磁环境恶劣: 柜内存在强电磁干扰,温湿度变化幅度大,对电子设备的稳定运行构成严峻挑战。
故障早期无显性特征: 故障早期无明火、无浓烟,绝缘劣化先释放微量颗粒与特征气体,传统手段无法感知。
故障发展迅猛,后果严重: 配电柜内能量集中,一旦故障爆发,会瞬间造成设备烧毁、区域性停电,直接影响学校正常教学科研活动。
设备老化问题突出: 部分配电室电路板老化、配电箱老化起火等隐患在高校中屡见不鲜。
3)教学楼及实验室场景
用电设备集中: 教室多媒体设备、实验室大功率仪器等用电设备集中,线路负荷大。
线路老化隐患: 部分建筑年代较早,电气线路存在老化现象。
实验过程风险高: 实验室涉及化学试剂、高温设备等,火灾风险因素复杂多样。
2、传统探测技术局限
1)学生宿舍传统烟感、温感探测器
误报率高: 受宿舍水蒸气、粉尘、蚊虫等环境因素影响,形成“狼来了”效应,传统感烟探测器频繁误报,容易使安保人员产生麻痹心理,降低对真实火情的敏感度。
预警严重滞后: 传统探测器只有产生明显烟雾或环境温度显著升高之后才报警,而此时电气故障往往已发展为明火,完全错失了隐患萌芽期的处置黄金时间。
无人员状态感知能力: 普通设备无法区分生活扰动(如洗漱水汽、正常活动扬尘)与真实火情,不具备人员存在状态感知功能,难以实现智能化研判。
对电气早期过热无响应: 在插座、充电器、排插等设备出现过热但尚未产生明火和浓烟的阶段,传统探测器完全无响应。
2)配电柜传统监测手段
人工巡检盲区大、周期长: 依靠人员定期开盖查看,巡检周期长,空档期内的隐患无法被发现;检测质量受人员经验影响,漏检概率高。
普通柜外烟温感被金属柜体屏蔽: 金属柜体完全屏蔽烟雾和热量,柜内故障产生的烟雾需溢出柜体之后才会触发报警,此时故障已经扩大,损失已经产生。
继电保护、过流保护器存在大量探测盲区: 传统电气保护装置仅对大电流短路动作,对小电流电弧、绝缘缓慢热过载等早期隐蔽故障无感知能力。
设备老化隐患难以提前预警: 配电箱、电表箱老化起火等因设备长期运行导致的隐患,传统监测手段无法在故障发生前发出预警。
3、技术改进需求
针对场景特点以及传统火灾探测器应用的局限性,校园内应用的火灾探测器必须满足以下要求:
1)学生宿舍场景需求:
极早期预警能力: 实现对插座、充电器、排插等设备过热隐患的极早期识别,在产生明火和浓烟之前发出预警。
有效抗环境干扰: 能够有效过滤蒸汽、粉尘、蚊虫等环境干扰因素,大幅降低误报率,杜绝“狼来了”效应。
隐私安全保障: 设备不得采集音视频信息,保障学生个人隐私不受侵犯。
体积小巧,适配安装: 设备体积小巧,适配宿舍吊顶安装,不占用额外空间。
人员状态感知: 具备人体存在状态感知能力,可区分有人/无人场景,实现智能化预警策略。
集中平台管理: 支持集中平台管理,分级推送告警信息,便于安保人员统一调度处置。
2)配电室配电柜场景需求:
极早预警能力: 实现对配电柜、开关柜等电气设备过热隐患的早期识别,在产生明火和浓烟之前发出预警。
柜内原位监测: 实现配电柜内部原位监测,突破金属柜体屏蔽,直接感知柜内隐患。
强电磁抗干扰: 适配柜内强电磁环境,确保设备稳定可靠运行。
精准定位: 告警可以精准定位到具体配电柜,便于运维人员快速排查处置。
多级告警区分: 具备多级告警功能,区分故障严重等级,指导分级响应。
总线组网接入: 支持总线组网,可接入统一管理平台,实现集中监控。
3)教学楼及实验室场景需求:
早期烟雾感知: 实现对电气线路初期热过载产生的微量颗粒的极早期探测。
人员动态监测:有人和无人状态下的智能化告警阈值调整。
抗环境干扰: 有效过滤粉尘等环境干扰因素。
紧凑安装: 设备体积小巧,适配配电箱等紧凑空间安装。
4)系统整体需求:
硬件选型精准: 根据不同场景特点部署专用探测器,实现精准防控。
数据完整留存: 历史告警数据完整留存,满足安全审计台账要求。
施工影响小: 施工对校园教学、住宿影响小,后期便于扩容与运维。
本质安全转型: 实现从“被动感知”到“主动探测”的本质安全转型,将消防安全管理从“事后处置”升级为“事前主动防御”。

三、技术改进方案
1、行业规范
本方案采用热过载预警技术与系统,解决校园配电室、配电柜、宿舍、教学楼等区域的火灾防范和预警问题。
产品遵循相关行业规范包括:
产品研发遵循:GB-5907.1《消防词汇 第1部分 通用术语》
产品性能遵循:GB-15631-2008《特种火灾探测器》
产品使用遵循:
GB50116-2013 《火灾自动报警系统设计规范》
GB50166-2019 《火灾自动报警系统施工及验收规范》
GB 50174-2008《电子信息系统机房设计规范》
GB50472-2008 《电子工业洁净厂房设计规范》
GB 50229-2006《火力发电厂与变电站防火设计规范》
GB 16838-2005 《消防电子产品环境试验方法及严酷等级》