智能用電管理系統在高校學生公寓防火中的應用

楊旭東,郝向民

1.泰安市公安消防支隊,山東泰安271000

2.山東農業大學公安處,山東泰安271018

智能用電管理系統在高校學生公寓防火中的應用

楊旭東1,郝向民2

1.泰安市公安消防支隊,山東泰安271000

2.山東農業大學公安處,山東泰安271018

電氣火災在火災統計中所占比例較高，年平均在30%左右，而高校學生公寓由于自身管理特點，因用電引起的火災更是高達50～60%，影響了高校的正常教學秩序，學生公寓安全用電成為高校消防安全工作的重點和難點。為加強和規范高等學校的消防安全管理，預防和減少火災危害，保障師生員工生命財產和學校財產安全，根據目前公寓樓消防安全管理狀況，在學生公寓采用智能用電管理系統效果明顯。本文結合實例對學校公寓樓智能用電管理系統進行了分析介紹，并對系統在高校公寓防火工作中的應用進行了探討。

高校公寓;消防安全;智能管理

2008年11月14日，上海商學院宿舍區發生火災，4名大學生慌不擇路從6樓跳下當場身亡，事故原因是學生寢室違規使用“熱得快”導致。如何加強和規范高等學校的消防安全管理，預防和減少火災危害，保障師生員工生命財產和學校財產安全，是擺在我們面前的現實問題[1]。針對學生公寓安全用電和消防管理，高校安全管理和消防監督部門都進行了積極的探討。山東農業大學在學生公寓采用了智能用電管理系統這一技防措施，實現自動判斷、自動控制（自動斷電供電）、自動偵查違規用電以及電量儲值計量，較好地解決了安全用電問題，有效地防范了火災事故。

1 高校學生公寓用電隱患分析

長期以來，我國高校的學生公寓普遍存在著無節制用電、電氣設備長時間通電、私自使用大功率或偽劣用電設備、亂拉亂接電氣線路、超負荷用電和使用發熱電器等現象，用電火災隱患多。雖然高校公寓管理機構采取了限時供電、定期檢查、違章處罰等措施，但是效果并不明顯，引發了許多火災事故，甚至造成了人員傷亡。據不完全統計，1998～2010年間，全國高校發生的70起學生公寓火災中，因用電引起的火災有42起，占60%（見圖1）[2]。

2 智能用電管理系統構成及防火功能分析

2.1 系統構成

學校采用了《魯維分布式智能用電管理系統》[3]，該系統主要由智能用電管理器、網絡管理器、構成完整的智能用電管理系統（圖2）。

圖1 高校學生公寓火災數據圖Fig.1 Fire accidents data map of the students'apartment

圖2 智能用電管理系統實物連接圖Fig.2 The real connection graph of intelligent electricity management system

2.2 系統防火功能設計

系統對用電設施實時進行檢測和監控，根據設定好的管理參數，自動實施跳閘管理（工作原理見圖3），具有電量、負荷、禁用電器功率設置和用戶（發卡）管理、房間配置、儲值記錄、費用統計、安全用電參數遠程批設置、免費電量遠程批設置、遠程監控、違規用電記錄管理等功能。

圖3 智能用電管理系統工作原理圖Fig.3 Functional diagram of intelligent electricity management system

智能用電管理系統在方便公寓管理部門實施用電管理的基礎上，重點突出了公寓的安全用電管理設計，以達到防火目的，防火設計主要有以下措施：

2.2.1 控制電流，防止超負荷用電通過對房間內線路材質、截面尺寸、線路敷設方式、使用年限、重點監控線路等因素進行綜合分析，設置電流上限，實施超負荷斷電。如對某房間設置總電流10A（即2200 W），當該房間所用電器總和超過此設置值時，系統對數據檢測分析后，將報警斷電。在區域設置的同時，系統可對公寓總用電負荷上限進行設置，一般設置范圍為1～30 A，當公寓瞬間電流超出設置范圍時，系統將自動斷電（見圖4）。

圖4 智能用電管理系統安全設置面截圖Fig.4 Section diagram of security settings in intelligent electricity management system

2.2.2 自動識別，控制發熱電器的使用系統設置各宿舍電器功率進行許可設置，一般發熱電器禁用功率在100～1000 W范圍內設置，通過設置禁用發熱電器功率范圍，對發熱電器（如電爐子、熱得快、電熱杯等）實施自動識別控制，較好地解決了發熱電器的使用問題[5]。如對某宿舍發熱電器的禁用功率設置為100 W，當該宿舍所用的發熱禁用電器功率超過100 W時，數據采集器采集信息，系統進行數據分析報警并斷電。智能用電管理器除了具有限電器的功能外，還具有在大功率非發熱電器使用的情況下（如多臺微機、空調等），捕捉小功率發熱電器的功能，當房間內使用的是非發熱電器，其功率再大（只要不超過總容量負荷設置值）都不會斷電，一旦使用了發熱電器，其功率再小（只要超過禁用發熱電器設置值）都將斷電。

2.2.3 設置自動恢復供電功能，方便操作系統可設置違規斷電后自動供電時間，自動恢復供電時間可在1～240 min設置。超負荷斷電或使用禁用發熱電器自動斷電后，達到設置的時間后，設備將自動恢復供電，供電后如違規電器繼續存在，將繼續斷電。

2.2.4 學習功能，設定專用電器使用許可隨著社會的發展，高校學生公寓使用的電器種類越來越多，為適應公寓實際需要，解決系統沖突，智能用電管理器設置特定發熱電器允許使用功能，通過讀入允許使用的特定發熱電器（如：飲水機）的相關參數來實現該設備的許可使用[6]。

2.2.5 違章用電自動記錄智能用電管理器對公寓內各房間超負荷用電和違規使用發熱電器情況實施自動偵察，同時記錄違章用電情況，自動進行數據存儲，便于公寓管理及防火巡查人員查看，有針對性地開展防火檢查。

2.2.6 用電管理遠程監控高校物業管理監控室設置計算機與各公寓智能用電管理器實現數據傳輸，對各公寓用電情況實施遠程監控，實現各公寓用電遠程數據設置、遠程查看工作狀態(圖5)、違規記錄（圖6）和遠程開關房間電源。各項設置參數均和預儲電量可實施遠程直接寫入智能用電管理器，網絡不通時，可將數據寫在IC卡中，通過刷卡自動傳遞各項設置和預儲電量，并將違規用電記錄寫入卡中[7,8]。

圖5 智能用電管理系統工作狀態界面截圖Fig.5 Working state section diagram of intelligentelectricity management system

圖6 智能用電管理系統違規用電記錄界面截圖Fig.6 Abusing electricity record section of intelligent electricity management system

2.2.7 供斷電時間控制功能系統能夠設定每個宿舍自動斷電和供電的時間，可按星期設置，星期六、日與平時不同，也可以設定某時間段內為小功率輸出，設定時間后自動恢復正常供電。

3 智能用電管理系統應用效果分析及討論

3.1 實踐效果分析

山東農業大學自2004年以來，逐步在學生公寓中安裝使用智能用電管理系統，規范用電管理，通過十年間的工作實踐，安裝該系統的學生公寓未發生一起因電氣原因引發的火災事故。

3.2 應用特點分析

3.2.1 隱患整改成本低智能用電系統安裝簡單，改造成本低，且智能化和自動化程度高，可實施遠程監控，極大地提高用電管理的合理性、實用性和可視性，有利于火災隱患的整改。

3.2.2 消防管理難度減小系統管理方便，對管理人員的素質要求低，可根據不同宿舍的使用情況進行不同參數控制設置，從而達到了不同的控制目的，可以節約管理成本，有效控制公寓火災的發生，有利于高校實現消防安全標準化管理，提升管理水平。

3.3 應用討論

現行國家技術規范GB50016《建筑設計防火規范》[9]、GB50045《高層民用建筑設計防火規范》[10]對智能用電管理系統尚無條文規定，但是該系統在民用建筑電氣防火工作中發揮了較大的作用，成為建筑火災自動報警系統、漏電火災報警系統、建筑滅火設施的有效補充，在社會火災基礎防控工作中有著較大的推廣價值。

4 結論

通過以上分析，可以得出如下結論：智能用電管理系統具有自動判斷、自動控制（自動斷電供電）、自動偵查違規用電以及遠程控制等功能，有效解決了公寓違章用電和使用大功率電器等隱患整改問題，大大減少了火災發生。系統安裝簡單，使用方便，容易管理，對推動高校消防管理和火災防控起到積極的作用。

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An Application of Artificial Intelligence Electric Management System in University Apartment Fire-proof Subject

YANG Xu-dong1,HAO Xiang-min2
1.Tai'an Police Fire Branch,Tai'an 271000,China
2.Public Security Department/Shandong Agricultural University,Tai'an 271018,China

There is a high proportion of 30%in electrical fire disaster statistics.It rises up to 50%-60%in college student's dormitory fire disaster because of college student's special management features.So it gives a serious affect on college teaching and administration to change into a key and difficult point in the college campus's fire control and protection system. In order to avoid fire affairs and reduce fire damage and protect all staff and students and college property,this paper showed that this technical prevention-college dormitory's artificial intelligence electric management system had a good practical effect base on actual situation.This paper gave a deep investigation and analysis on college dormitory's artificial intelligence electric management system with real examples to make a practical application about how to use this system to control and protect fire in college dormitory.

College dormitory;fire control and protection;intelligence management

YU89;X93

A

1000-2324(2015)05-0797-04

2015-02-06

2015-03-27

楊旭東(1973-),男,工程師,主要從事消防監督檢查工作.E-mail:13853899696@163.com