一 前言.

根据统计，仅2014至2019年间，全国发生学生宿舍火灾2314起！其中大多数是电气火灾。随着社会经济的发展，学生使用“校园电器”情况日益增多，一些学校没有与时俱进建立健全校园电器防火管理制度，而学生通常又不能正确掌握电器使用方法，用电不慎成为造成高校火灾最主要因素。在这样的背景下，一款能够监测校园用电情况的安全用电系统有着其重要的意义。

二 校园火灾的难点与痛点

校园火灾常见类型为电气火灾，多为不正确使用电力设备引起，而校园火灾由于学生流动数量多、易燃易爆物多等多种因素导致救援难度大，在构建智慧校园安全用电解决方案上面临着诸多的需求和挑战。

1.线路覆盖面大且隐蔽，隐患难发现

校园供电面积大，线路敷设长且敷设于墙体及桥架等隐蔽位置，电气火灾隐患凭肉眼难观察，火灾发生初期难被消防防控系统发现。

2.用电强度大，负荷易超标

不规范接线、私接大功率负荷导致线路长期不平衡运行及过载运行等情况普遍。

3.线路老化未及时更新，易电弧易漏电

线路受限制无法及时更新，电线对地绝缘电阻减少易引发漏电，持续大电流运行易加速线缆老化，并引发电弧或超温自燃的风险。

4.易燃物多、人员密集

教室、宿舍、食堂、礼堂、实验室等人员密集场所均存在大量易燃物，一旦发生火灾将造成严重后果。

5.被动运维，无实时监测手段

无实时监测系统，无法准确预警及时发现隐患，更无法快速故障定位并主动保护。

6.传统保护手段保护不到位

传统断路器、漏电保护器是通过事后分断电路进行保护，无法分析判断问题产生的原因。型号参数的选择需要专业人员，选择不匹配产品不但无法达到保护效果，还会造成误动作。

三.解决方案

1.安科瑞安全用电云平台功能介绍及选型

•  安科瑞安全用电云平台介绍

Acrelcloud-6000安全用电云管理系统能够对剩余电流、设备温度、故障电弧等电气故障进行实时监控、报警、记录，并且通过云端的远程控制。设备与云端的通讯方向不受限制，能上传数据、透传指令，并时间显示实时状态。通过对上传至云端的数据进行分析，为用户提供火灾隐患的相关数据，能够及早的发现问题并实施排查，避免火灾的发生。另一方面，云平台提供超大容量的信息储存及稳定的服务，提升了服务质量，对用户的长远发展具有战略意义。此外，该系统通过集中监控，使得数据通过每个节点的4G网络传输至云端集中式管理和监控，主控端布置于城市消防大队，从而能够对采集的信息进行统一的监控和管理。

• 平台的整体结构图

具体功能如下：

（1）安全用电监管服务系统包含安全用电管理云平台、电脑终端显示系统、手机APP、漏电探测器、漏电互感器、电流互感器等。

（2）安全用电监管服务系统平台能展示剩余电流、温度、电流等电气安全参数的实时监测数据及变化曲线、历史数据与变化曲线、实时报警数据等，能实时显示现场服务次数、排除隐患数、未排除隐患数、报警未处理数、常规巡检及产品维护等数据，监管数据能保存十年以上。

（3）手机APP软件同时具有IOS版本和安卓版本，能通过手机APP对每条报警记录进行呼叫，便于紧急情况下能尽快通知用电单位。

（4）能对各个单位及设备的电气安全运行情况进行自动统计和分析评估，并随时展示电气安全运行分析报告。

（5）监控探测终端产品满足国家法律法规和有关技术标准（GB14287.2《剩余电流式电气火灾监控探测器》和GB14287.3《测温式电气火灾监控探测器》）的要求，并通过国家消防产品质量监测检验中心提供的消防3C认证。

（6）漏电探测器能同时探测剩余电流、四路温度、三相电流等参数值，并能通过无线以移动通讯网络接入安全用电监管系统平台。

2.产品选型

• 漏电火灾监控探测器

• 故障电弧探测器

安科瑞故障电弧产品型号代码为AAFD，共有两种电流等级，可监测回路故障电弧的发生，并及时预警，提醒用户处理，防止电弧导致的火灾的发生。

AAFD可配合AF-GSM400使用并接入安全用电平台，该产品不可在同一台AF-GSM400下与ARCM混接。如图：

• 限流式保护器
•  安科瑞限流式保护器型号代码为ASCP200-1，有三种电流等级，可监测回路短路过载等故障信息，发生故障时预警和产生灭弧效果，防止电弧导致的火灾的发生。

ASCP200-1可配合AF-GSM400使用并接入安全用电平台，也能够通过插入SIM卡直接上传到平台。

以下是ASCP200-1的主要功能：

短路保护功能。保护器实时监测用电线路电流，当线路发生短路故障时，能在150微秒内实现快速限流保护，并发出声光报警信号。

过载保护功能。当被保护线路的电流过载且过载持续时间超过动作时间（3…60秒可设）时，保护器启动限流保护，并发出声光报警信号。

表内超温保护功能。当保护器内部器件工作温度过高时，保护器启动超温限流保护，并发出声光报警信号。

过、欠压保护功能。当保护器检测到线路电压过压或欠压时，保护器发出声光报警信号，可预先设置是否启动限流保护。

配电线缆温度监测功能。当被监测线缆温度超过报警设定值时，保护器发出声光报警信号，可预先设置是否启动限流保护。

漏电流监测功能。当被监测的线路漏电超过报警设定值时，保护器发出声光报警信号，可预先设置是否启动限流保护。

保护器具有1路RS485接口，1路2G无线通讯，可以将数据发送到后台监控系统，实现远程监控。

• 剩余电流互感器

• AF-GSM400-2G/4G无线上传模块

AF-GSM400-2G/4G/CE模块是一款2G/4G有线无线模块，该无线模块为安全用电云平台专用模块。

AF-GSM400接入每块仪表所需流量为20M/月，单个模块可以接入30块仪表。默认上传间隔2分钟，如发生报警，会实时上传数据。

• 温度传感器

6.结束语

本文开发了一种基服务的智慧校园安全用电监测系统，分别从硬件平台和软件设计两个部分进行了介绍，实现了电量的精确检测和可靠预警。系统选用树莓派作为主控制中心，有很高的精度和可靠性，可实现电器的启停、电路过载报警、电量数据上传等功能，UI设计安排合理，便于用户的学习和操作。当出现安全隐患时，系统发出报警，同时学校后勤管理部门与寝室楼层管理人员会收到报警信息，从而采取相应措施，以智能化的方式解决用电的安全隐患。该系统可应用于学校的安全用电管理，满足学校后勤部门对校园安全的管理需求。来源：Acrel-马龙旭