智能用电管理系统在高校学生公寓防火中的应用

杨旭东,郝向民

1.泰安市公安消防支队,山东泰安271000

2.山东农业大学公安处,山东泰安271018

智能用电管理系统在高校学生公寓防火中的应用

杨旭东1,郝向民2

1.泰安市公安消防支队,山东泰安271000

2.山东农业大学公安处,山东泰安271018

电气火灾在火灾统计中所占比例较高，年平均在30%左右，而高校学生公寓由于自身管理特点，因用电引起的火灾更是高达50～60%，影响了高校的正常教学秩序，学生公寓安全用电成为高校消防安全工作的重点和难点。为加强和规范高等学校的消防安全管理，预防和减少火灾危害，保障师生员工生命财产和学校财产安全，根据目前公寓楼消防安全管理状况，在学生公寓采用智能用电管理系统效果明显。本文结合实例对学校公寓楼智能用电管理系统进行了分析介绍，并对系统在高校公寓防火工作中的应用进行了探讨。

高校公寓;消防安全;智能管理

2008年11月14日，上海商学院宿舍区发生火灾，4名大学生慌不择路从6楼跳下当场身亡，事故原因是学生寝室违规使用“热得快”导致。如何加强和规范高等学校的消防安全管理，预防和减少火灾危害，保障师生员工生命财产和学校财产安全，是摆在我们面前的现实问题[1]。针对学生公寓安全用电和消防管理，高校安全管理和消防监督部门都进行了积极的探讨。山东农业大学在学生公寓采用了智能用电管理系统这一技防措施，实现自动判断、自动控制（自动断电供电）、自动侦查违规用电以及电量储值计量，较好地解决了安全用电问题，有效地防范了火灾事故。

1 高校学生公寓用电隐患分析

长期以来，我国高校的学生公寓普遍存在着无节制用电、电气设备长时间通电、私自使用大功率或伪劣用电设备、乱拉乱接电气线路、超负荷用电和使用发热电器等现象，用电火灾隐患多。虽然高校公寓管理机构采取了限时供电、定期检查、违章处罚等措施，但是效果并不明显，引发了许多火灾事故，甚至造成了人员伤亡。据不完全统计，1998～2010年间，全国高校发生的70起学生公寓火灾中，因用电引起的火灾有42起，占60%（见图1）[2]。

2 智能用电管理系统构成及防火功能分析

2.1 系统构成

学校采用了《鲁维分布式智能用电管理系统》[3]，该系统主要由智能用电管理器、网络管理器、构成完整的智能用电管理系统（图2）。

图1 高校学生公寓火灾数据图Fig.1 Fire accidents data map of the students'apartment

图2 智能用电管理系统实物连接图Fig.2 The real connection graph of intelligent electricity management system

2.2 系统防火功能设计

系统对用电设施实时进行检测和监控，根据设定好的管理参数，自动实施跳闸管理（工作原理见图3），具有电量、负荷、禁用电器功率设置和用户（发卡）管理、房间配置、储值记录、费用统计、安全用电参数远程批设置、免费电量远程批设置、远程监控、违规用电记录管理等功能。

图3 智能用电管理系统工作原理图Fig.3 Functional diagram of intelligent electricity management system

智能用电管理系统在方便公寓管理部门实施用电管理的基础上，重点突出了公寓的安全用电管理设计，以达到防火目的，防火设计主要有以下措施：

2.2.1 控制电流，防止超负荷用电通过对房间内线路材质、截面尺寸、线路敷设方式、使用年限、重点监控线路等因素进行综合分析，设置电流上限，实施超负荷断电。如对某房间设置总电流10A（即2200 W），当该房间所用电器总和超过此设置值时，系统对数据检测分析后，将报警断电。在区域设置的同时，系统可对公寓总用电负荷上限进行设置，一般设置范围为1～30 A，当公寓瞬间电流超出设置范围时，系统将自动断电（见图4）。

图4 智能用电管理系统安全设置面截图Fig.4 Section diagram of security settings in intelligent electricity management system

2.2.2 自动识别，控制发热电器的使用系统设置各宿舍电器功率进行许可设置，一般发热电器禁用功率在100～1000 W范围内设置，通过设置禁用发热电器功率范围，对发热电器（如电炉子、热得快、电热杯等）实施自动识别控制，较好地解决了发热电器的使用问题[5]。如对某宿舍发热电器的禁用功率设置为100 W，当该宿舍所用的发热禁用电器功率超过100 W时，数据采集器采集信息，系统进行数据分析报警并断电。智能用电管理器除了具有限电器的功能外，还具有在大功率非发热电器使用的情况下（如多台微机、空调等），捕捉小功率发热电器的功能，当房间内使用的是非发热电器，其功率再大（只要不超过总容量负荷设置值）都不会断电，一旦使用了发热电器，其功率再小（只要超过禁用发热电器设置值）都将断电。

2.2.3 设置自动恢复供电功能，方便操作系统可设置违规断电后自动供电时间，自动恢复供电时间可在1～240 min设置。超负荷断电或使用禁用发热电器自动断电后，达到设置的时间后，设备将自动恢复供电，供电后如违规电器继续存在，将继续断电。

2.2.4 学习功能，设定专用电器使用许可随着社会的发展，高校学生公寓使用的电器种类越来越多，为适应公寓实际需要，解决系统冲突，智能用电管理器设置特定发热电器允许使用功能，通过读入允许使用的特定发热电器（如：饮水机）的相关参数来实现该设备的许可使用[6]。

2.2.5 违章用电自动记录智能用电管理器对公寓内各房间超负荷用电和违规使用发热电器情况实施自动侦察，同时记录违章用电情况，自动进行数据存储，便于公寓管理及防火巡查人员查看，有针对性地开展防火检查。

2.2.6 用电管理远程监控高校物业管理监控室设置计算机与各公寓智能用电管理器实现数据传输，对各公寓用电情况实施远程监控，实现各公寓用电远程数据设置、远程查看工作状态(图5)、违规记录（图6）和远程开关房间电源。各项设置参数均和预储电量可实施远程直接写入智能用电管理器，网络不通时，可将数据写在IC卡中，通过刷卡自动传递各项设置和预储电量，并将违规用电记录写入卡中[7,8]。

图5 智能用电管理系统工作状态界面截图Fig.5 Working state section diagram of intelligentelectricity management system

图6 智能用电管理系统违规用电记录界面截图Fig.6 Abusing electricity record section of intelligent electricity management system

2.2.7 供断电时间控制功能系统能够设定每个宿舍自动断电和供电的时间，可按星期设置，星期六、日与平时不同，也可以设定某时间段内为小功率输出，设定时间后自动恢复正常供电。

3 智能用电管理系统应用效果分析及讨论

3.1 实践效果分析

山东农业大学自2004年以来，逐步在学生公寓中安装使用智能用电管理系统，规范用电管理，通过十年间的工作实践，安装该系统的学生公寓未发生一起因电气原因引发的火灾事故。

3.2 应用特点分析

3.2.1 隐患整改成本低智能用电系统安装简单，改造成本低，且智能化和自动化程度高，可实施远程监控，极大地提高用电管理的合理性、实用性和可视性，有利于火灾隐患的整改。

3.2.2 消防管理难度减小系统管理方便，对管理人员的素质要求低，可根据不同宿舍的使用情况进行不同参数控制设置，从而达到了不同的控制目的，可以节约管理成本，有效控制公寓火灾的发生，有利于高校实现消防安全标准化管理，提升管理水平。

3.3 应用讨论

现行国家技术规范GB50016《建筑设计防火规范》[9]、GB50045《高层民用建筑设计防火规范》[10]对智能用电管理系统尚无条文规定，但是该系统在民用建筑电气防火工作中发挥了较大的作用，成为建筑火灾自动报警系统、漏电火灾报警系统、建筑灭火设施的有效补充，在社会火灾基础防控工作中有着较大的推广价值。

4 结论

通过以上分析，可以得出如下结论：智能用电管理系统具有自动判断、自动控制（自动断电供电）、自动侦查违规用电以及远程控制等功能，有效解决了公寓违章用电和使用大功率电器等隐患整改问题，大大减少了火灾发生。系统安装简单，使用方便，容易管理，对推动高校消防管理和火灾防控起到积极的作用。

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[9]谢大勇.对消防性能化设计工作的几点思考[J].消防技术与产品信息,2015(1):56-58

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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

杨旭东(1973-),男,工程师,主要从事消防监督检查工作.E-mail:13853899696@163.com