一种新型的带火灾预警功能的电表箱设计

电能，给人类带来了光明，是现代文明高速前进的动力源泉，是人类发展不可或缺的资源。但因电气原因如线路老化、短路、漏电等引起的火灾事故给人类的生命和财产带来巨大损失，尤其是高层住宅，一旦火灾发生，后果不堪设想。漏电，触电危险等也在时刻影响人们的日常生活。

作为电力企业，除了给社会发展和人们生活提供稳定的电力能源服务外，保障用电安全，配合消防部门防范电气引起的火灾事故发生，也是电力企业社会责任。一直以来电力部门都在积极努力开展电气火灾综合治理，通过各种技术手段预防、预警火灾隐患，保障人民群众生命财产安全[1]。

1 系统设计

1.1 火灾预警

传统电表箱仅仅作为一个箱体，功能设计为电源的分配及电能表的安装，虽然本身材料为绝缘材质，一旦因电气原因引发火灾，电弧或者电火花等也会快速引燃周边的易燃物品，且电表箱安装的位置较隐蔽，火情不易被发现，造成不可预估的后果。

近些年，随着因电气原因引起的火情成上升趋势，如何通过技术手段来监测火情的发生，提前排除火灾隐患，一直都是消防及电力部门努力研究的方向。随着物联网的发展，特别是国网公司泛在电力物联网战略的制定，为通过技术手段来监测、预防电气火灾事故的发生奠定了技术及管理基础[2]。

本文设计将居民电表箱进行升级改造，集成智慧用电设备，通过物联网技术对引发电气火灾的主要因素（导线温度、电流和剩余电流等）进行不间断的数据跟踪与统计分析，实时发现电气线路和用电设备存在的安全隐患（如线缆温度异常、过载及漏电流越限等），经大数据分析，及时向台区经理发送预警信息，及时排除火灾隐患，保障用电安全。

主要实现功能

（1）电器负载功率检测：通过电流互感器实时监测用户用电情况，对出现的负荷超限情况进行及时预警，检修电气设备或者升级改造，对出现的极端异常情况，主动切换电源。

（2）线路剩余电流检测：通过剩余电流互感器实时监测用户剩余电流情况。如有异常发送报警消息，管理部门安排专业电力人员现场排查隐患；严重情况下，自动控制切断供电。

（3）线路温度检测：通过温度传感器实时监测用电线路的温度。如有异常发送报警消息，管理部门安排专业电力人员现场排查隐患；严重情况下，自动控制暂时切断供电。

1.2 重点用户视频监控（附加功能）

偷电问题或偷电举证问题一直以来都是管理部门的难题，通过已建立的用电信息采集系统，分析偷电现场的用电数据及对上报的事件信息进行分析判断，发现疑似偷电后对用电现场进行突击检查，可以从一定程度上对偷电行为进行监管，同时通过加大宣传力度，打击有偷电倾向的侥幸者。但数据分析结果远比不上实实在在的图片或者视频数据有震慑力，针对重点用户，在新型表箱内同时集成视频监控设备，通过人脸识别及智能锁等新技术，对非法开启表箱，偷电或者破坏计量设备的行为进行拍照或者拍摄短视频取证并上传至管理平台，同时也可通过远程监控代替部分巡检工作，实现计量设备的自动化巡检。

2.3 用电数据的实时显示（附加功能）

智能电表功能复杂，屏显的数据较多且比较专业，对一般的居民用户尤其是中老年独居用户来讲，查看电表数据相对比较吃力。本新型表箱设计加装一块显示屏，将用户的用电数据实时在屏幕上进行显示，用户只需通过表箱的屏显数据，就可方便获知自家表计的剩余电量，及时充值[3]。

2 系统特点

2.1 电气火灾预警

通过对引发电气火灾的主要因素进行不间断的数据监测与统计分析，即时发现异常并上报，防患于未然，保障高层住宅用户电气用电安全。

2.2 防窃电+电气安全

通过集成的视频监控装置，对非法开启表箱，偷电或者破坏计量设备的行为进行拍照或者拍摄短视频取证。有效防止偷电行为行为发生并及时防范非电力专业人士接近或者接触电力计量设备，消除电力安全隐患。

2.3 便民服务

通过集成的屏幕，实时显示用户的剩余电量，方便老年用户或者不熟悉智能电表功能的用户及时掌握用电情况及剩余电力，及时充值，提升电力服务水平。

3 结语

本文提出的设计方案属于泛在电力物联网的范畴，通过智慧用电设备在用户表箱的感知应用，为用电防火灾预警及管理提供了技术手段，为用电安全提供了保障。

文章来源：《新型炭材料》 网址: http://www.xxtcl.cn/qikandaodu/2021/0515/649.html