AI边缘计算智慧电气火灾监测解决方案
第1章 项目总体方案
§1.1 项目背景
随着电气设备的普及和用电需求的增加,电气线路遍布各个角落,从家庭到企业,从城市到乡村,火灾风险大幅增加。根据国家消防救援局公布的2023年1-10月份全国火灾形势报告,电气火灾高居榜首,占比高达29.1%。电气火灾一般是指由于电气线路、用电设备、器具以及供配设备出现故障释放的热能(如高温、电弧、电火花)以及非障碍性释放的能量(如电热器具的炽热表面),在具备燃烧条件下引燃本体或其他可燃物而造成的火灾,也包括雷电和静电引起的火灾。由于建筑楼宇中设备庞杂,易燃易爆物居多,人员集中,极易发生电气火灾事故。加上部分建筑消防设施不足,缺乏监测预警信息化手段,导致电气火灾防控难度大。
§1.2 功能目标
实现各用电设备远程采集监测电流、电压、电量;
实现各用电设备的开关机监测;
可扩展实现各用电设备的线路四路线温监测;;
可扩展实现各用电设备的线路漏电监测;
第2章 技术方案
§2.1 物联网通信架构
整个智慧电气火灾监测平台,它将网络实体分成几大类:用电设备、AI边缘计算智慧电气火灾探测终端、监测平台服务器和业务应用端,其体系结构如下图所示:

AI边缘计算智慧电气火灾探测终端直接采集用电设备的电力相关数据信息,基于4G通道直接与智慧电气火灾监控平台实现现场业务应用。后续可以扩展接入电力温度传感器及线路漏电传感器等。
§2.2 方案功能描述
§2.2.1 智慧电气火灾探测终端描述
(1)具备无线通讯方式。楼宇、园区内电气设备分散庞杂、距离较远。这种情况下,现场电气火灾探测设备如不能支持无线通讯,可能导致布线距离长的高成本投入。且现场环境复杂,在现场进行布线、打孔等施工操作,也容易带来触电等安全隐患。而电气火灾探测器安装可以免扯线、免触电、免调试。实施简单,工期短,适于大规模推广应用。
(2)采用非停电安装模式。很多园区内是流程化生产或连续生产的企业,企业不可能停止生产设施来安装监测设备。为了提高现场监测设备的安装效率,电气火灾探测器可采用非停电安装方式,不影响企业的正常生产运营。
(3)多重告警上报机制。支持断电上报、停电上报、异常上报。当监测到电流、电压、电量异常情况时立即告警,上报主站系统,管理人员可远程对问题设备实施关断,有效降低火灾发生风险。
(4)AI边缘计算模式。采用AI算法应用结合边缘计算处理模式,降采集到数据进行科学分析和研判,是被出可能存在的火灾风险,提高火灾监测的准确性和效果。
(5)支持扩展接入传感器。后续可以扩展接入电力温度传感器及线路漏电传感器等,全方位对用电情况进行智能监测。
第3章 平台建设方案
§3.1 平台软件


在博信物联网通信标准框架下,利用前向纠错编码技术,实现大容量设备管理的可靠通信连接。电气火灾探测器将采集的用电数据通过智慧电气火灾监控平台进行处理和呈现,实现区域内用电设备全面接入和有效监控,让整个用电环境可视化、数据化、安全化和智能化。
§3.2 平台功能
1. 实时监测:电气火灾监控平台能够实时监测电气线路的电流、电压、电量数据,及时发现潜在的安全隐患。
2. 智能预警:通过对监测数据的分析处理,平台能够智能判断异常情况,提前发出预警信息,为管理人员争取宝贵的响应时间。
3. 数据存储与分析:平台具备强大的数据存储和处理能力,能够对监测的数据进行长期保存和分析,为预防和减少电气火灾事故提供科学依据。
4. 远程管理:管理人员可通过手机、电脑登终端设备远程访问系统平台,实时掌握用电设备当前情况,提高管理效率。
5. 兼容性与扩展性:电气火灾监控平台具有良好的兼容性和可扩展性,能够与其他消防监控系统平台进行集成,可接入其他安全监控终端设备,实现信息共享和联动控制。
§3.3 平台优势
1. AI 边缘赋能,24 小时不间断监测,隐患早发现
对电气线路与用电设备进行全天候实时监测,全方位采集电流、电压、温度、漏电等关键参数,融合 AI 算法与边缘计算,本地实时分析研判用电数据,精准识别过欠压、过流过载、线缆超温、漏电等火灾隐患,早感知、早预警、早处置,实现电气安全主动防控。
2. 远程可视化管理,运维高效便捷
支持电脑、手机等多终端远程访问,用电数据、设备状态、告警信息实时可视化呈现,管理人员无需到场即可完成监控、告警处理与远程控制,大幅提升运维效率。
3. 数据智能分析,支撑科学决策
具备海量数据存储与深度分析能力,自动生成用电趋势、隐患统计、能耗分析等报表,为电气安全管理、节能降耗、隐患整改提供数据支撑与科学依据。
4. 兼容扩展强,易与多系统联动
平台支持 4G、RS-485 等多种通信方式,兼容 MODBUS-RTU、DL/T645-2007 等标准协议,可灵活接入温度、漏电等扩展传感器,无缝对接消防、配电、能源管理等系统,实现数据共享与联动控制。
第4章 设备参数
§4.1 电气火灾探测器设备描述
我公司推出的电气火灾探测器终端,采用高精度专用计量采集芯片和高可靠的MCU设计,产品具备三相(相/线)电压、三相电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、频率的测量功能,有功电能、无功电能和总电能的计量等功能,同时具有4路测温、2路控制输出、4路遥信输入、1路漏电流监测输入等功能。产品安装方便、接线简单、维护便利、工程量小、现场可手动设置输入参数变比等,它是一种具有可编程测量、显示、数字通讯和计量脉冲输出功能于一体的装置,测量精度为0.5级,远程支持RS-485及4G等通讯接口。
该系列产品可直接取代常规电力变送器、测量指示仪表、电能计量仪表以及相关的辅助单元。作为一种先进的智能化、数字化的电网前端采集元件,该系列电能表已广泛应用于各种控制系统,和能源管理系统,以及配电电网自动化、小区电力监控、工业自动化、智能建筑、智能型配电盘和开关柜中。具有安装方便、接线简单、维护方便、工程量小和现场可编程设置输入参数等特点,能够完成业界不同PLC、工业控制计算机通讯软件的组网,实现对不同区域和不同负荷的分项电能计量、运维监管或环保电力监控等需求 。
§4.2 设备性能参数
性能 | 参数 | |||||
精度等级 | 测量0.5级,有功计量1级,无功计量2级 | |||||
输 入 测 量 显 示 | 配电网络 | 单相、三相三线、三相四线 | ||||
电 压 | 额定值 | AC220V | ||||
过负荷 | 测量:1.2倍 瞬时:2倍/10s | |||||
功 耗 | <0.1VA(每相) | |||||
阻 抗 | >1MΩ | |||||
范 围 | 10V~400V | |||||
电 流 | 额定值 | AC5A | ||||
过负荷 | 测量:1.2倍 瞬时:2倍/10s | |||||
功 耗 | <0.4VA(每相) | |||||
阻 抗 | <10mΩ | |||||
范 围 | 0.1A~6A | |||||
频 率 | 40~65Hz,精度等级:±0.02Hz | |||||
显 示 | LCD(字段式) | |||||
LED指示灯 | 运行、网络、通信 | |||||
测温输入 | A、B、C、N四路测温 | |||||
遥信输入 | 4路遥信输入 | |||||
漏电流输入 | 1路漏电流输入 | |||||
电 源 | 工作范围 | AC85V~265V / DC110V~370V | ||||
功 耗 | ≤4VA | |||||
输 出 | 数字接口 | RS-485总线(DL/T645-2007和MODBUS-RTU协议) | ||||
脉冲输出 | 有功电能脉冲输出(脉冲常数3600),光耦,脉宽90mS | |||||
远传接口 | 全网通4G无线传输 | |||||
控制输出 | 2路控制输出 | |||||
环 境 | 工作环境 | -10~55℃ 海拔≤2000m,<93%RH,不结露,无腐蚀性气体 | ||||
储存环境 | -30~70℃,<93%RH | |||||
安 全 | 耐 压 | 输入和电源>2kV;输入和输出>2kV;电源和输出>2kV | ||||
绝 缘 | 输入、输出、电源对机壳≥100MΩ | |||||
§4.3 设备外观
