技术文章

【摘要】：一直以来，校园电气火灾时有发生，且电气火灾不易察觉和发现，一旦出现火灾，将给师生、学校和社会带来严重的危害和损失，因此，校园电气火灾的预防非常重要。为了能准确的预防电气火灾，需要对学校末端回路进行监测和控制，本文主要对学校末端回路的监测和控制进行分析和设计。

【关键词】：校园；末端回路；智能微断 ；末端智能监测模块

1. 前言

据应ji管理*统计，2022年今年前三季度（1月-9月），全国共接报火灾63.68万起，发生电气火灾19.81万起，占火灾总数的31.1%，占比zui高。学校属于特殊场所，是学生成长、成才的栖息地，也是国家培养人才的严老。因此保证校园安全、创建和谐的校园环境非常重要。其中，电气安全工作是重中之重，减少或避免火灾的发生，营造平安校园尤其重要。

2.       学校存在的安全隐患

目前学校存在的安全隐患主要如下：

1）宿舍区电源插座较多，违章私拉乱接现象比较严重，使用劣质大功率、超负荷电器，易造成短路引发火情；

2）教学区域电视、电脑等设备长时间不断电，容易局部过热引发电气火灾；

3）公共区域普遍存在消防设施老旧、损坏、标志配备数量不足等问题；

4）人员密集场所，人口密度大，学校内高层建筑、综合教学楼、实验室、图书馆等建筑多，电气安全隐患多；

5）学校属于半开放型的社会，各种经营场所参与其中，除了食堂还有各种类型的餐饮，厨房操作区油烟大，油垢多，但凡电气线路出现一点问题引发一点火星，接触到厨房重油烟地区，就将是一发不可收拾的一场火灾。

3.    目前电气安全监测的现状

近几年，在对电气安全监测的过程中，大多数只对配电箱进线位置进行监测，探测器安装在进线侧，如图1所示，主要存在以下几个问题：

1）难定位，不知道具体哪个回路出线问题，排查困难；

2）末端过载或线缆温度过高无法知晓；

3）设备成本较高，无法做到覆盖式监管，隐患盲区较多。

4.       学校末端回路电气设计方案

4.1设计方案

为了解决智慧用电存在的问题，我们采用智能微断加末端智能监测模块的组合解决方案，对学校的各个末端回路进行全方面的检测，方案的特点大致如下：

1）针对校园末端的用电安全实现精细化管控，对每个末端回路进行监测，准确定位故障点，不留盲区。

2）采用智能微断加末端智能监测模块的组合方案，针对不同的回路进行监测或控制，其中照明回路主要进行监测，插座和照明监测与控制。

3）方案可实现原PZ30箱完整替换，可减少加装新的电箱，避免线路大改带来的隐患。

产品的组网架构如图2所示：

图2 组网架构图

Fig.2 Networking architecture

解决方案主要应用层、传输层和设备层三层架构组成，每层的功能如下：

设备层：设备层主要由智能微断和末端智能监测模块组成，智能微断主要针对插座和空调回路进行检测和控制，可以对回路的漏电、温度、电压、电流、功率和电能进行检测，当回路出现漏电、超温、过欠压、过流过载、短路等故障时可以及时报警或跳闸。末端智能监测模块主要针对照明回路进行监测，可以对回路的漏电、温度、电压、电流、功率和电能进行检测，当回路出现漏电、超温、过欠压、过流等故障时可以及时报警。

传输层：传输层主要是智能网关，可以采集智能微断和末端智能监测模块的数据，并将采集的到数据上传到云平台，智能网关支持4G、以太网、WiFi等多种通讯方式，每个网关可以连接至少16个智能微断或者末端智能监测模块。

应用层：应用层主要包括手机APP和网页WEB端，智能网关将采集到的电参数和数据动态上传至EIOT云平台，平台具备强大的数据接收、处理、存储、访问能力，平台融合了电力监控、电能统计、电气安全等功能，互联互通，有效互动。用户可以在手机APP在线查看每台设备的运行状态，例如在线/离线状态、分闸/合闸状态、报警信息、实时数据等。

4.2学校场景

对于学校的末端回路主要分为照明、插座和空调；对于不同的场景，里面包含的回路可参考表1。

表1 电箱位置分布

Tab.1 Distribution of box positions

4.3 平台功能

在平台上可以对项目进行全览，也可以对每个末端回路进行查看。

全览页面：该页面可以看到项目分布、设备状态、报警统计、报警分析、报警详细信息、报警等级、报警分类、近7日报警统计等信息，作为项目的全览，现场情况一目了然，如图3所示。

图3 全览页面

Fig.3 Page of overview

回路通讯页面：该页面可以查看每个末端回路的通讯情况，现场故障报警情况，方便快速查看每个末端回路的情况，如图4所示。

图4 回路通讯页面

Fig.4 Page of communication situation

实时信息页面：该页面可以查看每个末端回路的实时数据、报警记录、各参量的理实曲线等，通过该对末端回路的监测，可以及时发现现场的隐患，快速准确定位到现场问题，如图5所示。

图5 实时信息页面

Fig.5 Page of  real-time information

4.4 现场安装图片

门卫室场景：对门卫室的照明、插座和空调回路进行监测，智能微断和末端智能监测模块安装如下图6所示。

图6 门卫室安装图

Fig.6 Installation diagram of guard room

办公室场景：对办公室的照明、插座和空调回路进行监测，智能微断和末端智能监测模块安装如图7所示。

图7 办公室安装图

Fig.7 Installation diagram of office

会议室场景：对会议室的照明、插座和空调回路进行监测，智能微断和末端智能监测模块安装如图8所示。

图8 会议室安装图

Fig.8 Installation diagram of conference room

电动车棚场景：对电动车棚的插座回路进行监测，主要是用智能微断，现场安装如图9所示。

图9 电动车棚安装图

Fig.9 Installation diagram of electric vehicle shed

6. 结束语

学校电气安全是保障师生安全的重要措施。因此需要对学校的每个末端回路都要进行监测和控制，对电气回路可能存在的问题及时预警，防患与未然。同时学校要建立完善的电气安全管理体系，制定相关规定和标准，严格管理和监测电气设备的使用，加强电气安全教育和培训，保障师生的人身财产安全。

参考文献

[1].安科瑞智慧用电综合解决方案.2022.09

[2].GB51348-2019 民用建筑电气设计规范[S].

[3].GB14287-2014 电气火灾监控系统[S].

[4].GB50116-2013 火灾自动报警系统设计规范[S].