大数据带给电气火灾隐患治理体系的思考

岳 田，王云峰，余春燕，许 翀

(国防工程研究院，北京 100036)

0 前 言

建筑电气火灾隐患预防和治理，是建筑运维管理的重要组成部分，对相关技术进行分析，研究建筑电气消防治理体系构建方面问题，也是落实“新基建”理念的数字信息化建设的重要组成部分。实践应用中，考虑到电气火灾危害性较大，火灾发生几率上升，已经占到火灾总数的70%以上，相关领域工作人员应对此提高重视力度，使用大数据技术来提升电气火灾治理体系的完善度。

1 大数据与电气火灾

1.1 大数据电气火灾监控系统

基于大数据构建的电气火灾监控系统主要是通过物联网技术，对引发火灾隐患的因素进行实时跟踪与统计分析，对配电系统中的电压、电流、电弧以及导线温度等要素进行智能监控。引发电气火灾的主要因素包括电压过载、欠压、短路和电弧故障等。通过大数据智能监控技术，可实现对电气线路的系统全面检测，尤其是灭弧式电气防火保护装置的应用，使得电气线路的运行状态被实时监测，保证过载相关位置无火花产生，有效预防电气火灾发生[1]。此外，基于大数据电气火灾监控技术应用，可及时将电气线路的运行情况实时传递至管理后台，通过数据对比分析，为管理人员的决策行为提供支持。

1.2 电气火灾预警的问题概述

现阶段，针对电气火灾的治理应坚持消防一体化原则，通过治理和预防两个维度，对电气火灾问题进行治理，全面提升火灾隐患治理能力。实践中，电气火灾的发生原因多以短路为主，因此，预防电气线路短路是提升火灾治理能力的关键。目前，在我国电气火灾消防管理系统中，相关的预防报警装置主要是烟感、温感和光感等设备，相关技术应用未能在源头上对问题进行治理，电气消防问题仍然严重，需要对其大数据监控技术应用，提升电气火灾预警与控制能力。

2 传统电气火灾防范中存在的问题

2.1 防范理念落后

立足建筑消防安全角度，对相关问题进行思考可知，需要对电气火灾进行风险预警，致力于在源头上杜绝火灾发生。然而，在火灾防范过程中，未能遵循预防为主，治理为辅的原则，对电气火灾的预警处理能力明显不足，影响实际处理效果。现阶段，电气火灾防范主要集中在处理阶段，对预警理念未能充分落实，使得火灾发生几率增加。同时，实践管理中，相关主体之间利益关系复杂，未能构建有效的信息共享与协调机制。在电气火灾管理中，未能形成联动治理体系，使得电气火灾治理的防范体系未能形成。行业人员对火灾防范系统构建未能提高关注力度，影响电气消防工作的有序开展。

2.2 技术的局限性

传统电气安全火灾隐患等问题主要通过检测线缆温度和剩余电流大小，对事先设定的阈值进行比较，当超过临界值时发出报警信号。相关技术应用具有一定局限性，经常出现误判和错判问题，使得建筑电气火灾预警管理功能失去参考价值，为有效改善这一问题，应研究最新技术形式，结合大数据技术，对火灾隐患问题进行分析，对电路系统存在的风险隐患进行全面分析，并且根据传输的数据，对供电回路的安全状态进行全面评估，防止发生电气火灾漏报或误报问题。

2.3 治理体系构建问题

在建筑电气火灾治理过程中，应形成有效的电气火灾预防治理体系，通过传感器和监控平台，对电气系统风险状况进行及时监控，使得电气系统应用更加安全稳定。实践过程中，由于技术局限问题，加之部分建筑管理人员专业层次不够，使得电气火灾风险隐患增加。此外，在管理过程中，对大数据和物联网等最新技术应用不足，未能实现监测数据及时上传，影响建筑电气火灾治理有效性[2]。

同时，火灾防范治理体系不健全，未能对相关人员进行科学有效指导，影响火灾治理效果。相关平台和治理体系的缺乏也导致电气线路运行数据上传效果较差，未能实现对火灾隐患的预警，影响实际工作效率。

3 基于大数据构建电气火灾防患治理体系方法

3.1 传感器的应用

目前，在建筑电气火灾治理过程中，传感器的应用已经很普遍了，可以满足数据收集、整理和分析要求，是大数据与物联网技术在电气火灾防患治理中应用的基础。大数据电气火灾治理体系构建需要重视传感器位置选择，将火灾预警和传感装置应用在通信网络中，并且对其进行加密处理，确保数据资源传输安全性，是目前技术应用要点[2]。电气安全通信网络创新，可实现大规模、全天候、数字化技术有效应用，对提升电气火灾监控力度具有重要价值。

随着技术发展，现阶段“UNIT物联网”技术逐渐成熟，即通过大数据技术应用，以物联网为载体，实现建筑电气火灾监控系统中的多网联合。相关技术可实现传感器的“即插即用”，以此满足数据资源的有效聚合，为电气火灾监控系统构建奠定良好基础。

分析目前应用在建筑电气火灾预警防范中的传感器资源，大规模传感器对数据资源的采集量已经达到PB级别，即在电气火灾防患治理体系构建中，所应用的数据资源其日均增量已经达到TB级别。因此，迫切需要构建智能化管理系统，对传统数据库进行升级。基于Hadoop和Spark等大数据技术，对传感装置进行应用，使得建筑电气火灾预警治理能力显著提升，可全面提升消防安全管理水平。相关数据技术应用，也搭建了分布式存储和并行计算系统，使得数据技术获得高效应用，满足新时期电气火灾隐患预警技术的升级要求。

3.2 预警管理平台

“防患于未然”是建筑电气火灾治理的重要原则。实践管理中，应使用预警管理平台，对管理技术进行升级[3]。大数据技术应用过程中，分析电气线路某一时间段监测的数据变化情况，倘若部分传感数据发生静态偏离，可对其进行故障分析，分析其常见的隐患类型和原因。此时系统一般不进行预警，只是提醒用户做好相关排除与准备。电气系统中，相关数据出现静态偏离是电气线路安全等级的反应，属于电气线路风险评估的过程，与传统电气火灾监控系统比较，只是增加了电气线路风险评估模块。

实践中，应注重构建基于大数据技术应用的动态化预警管理平台，可实现对电气设备故障和火灾隐患的有效监控。并且应用大数据技术对电气火灾隐患预警是全面评估的过程，不仅是对设备阈值的监控，而且对火灾隐患进行全方位考虑，提升了火灾隐患监测能力[4]。

建筑电气火灾预警管理平台的主要作用是实现火灾隐患监测，防止线路出现短路、过载和接触不良问题，降低电弧火花的产生几率。同时，通过对火灾预警监督管理平台的升级，可实现对火患灾害的有效排查，降低风险等级。造成电气类火灾的主要因素是电气线路短路和过载问题，对相关因素的控制可通过灭弧式电气防火保护装置应用来实现[5]。实践中，当电气线路中发生短路故障时，可能导致相关检测系统无法捕捉故障信号这一现象发生，使得火灾风险监控能力明显不足。倘若发生线路过载，会造成电线绝缘层融化，引发短路火灾，使得线路运行稳定性和安全性受到影响[6]。为改善相关问题应对预警管理平台进行升级，使用大数据技术提升故障要素识别能力。

3.3 综合治理体系

建筑电气火灾防患治理中，大数据技术应用融合了多种技术资源，可提升治理效果。同时，相关技术应用也使得预警模式更加先进，对提升建筑系统稳定性与安全性意义重大[7]。建筑电气火灾综合治理体系形成做到了被动治理向主动防御转变，是提升建筑物电气火灾预警能力的关键。相关人员应认识到电气火灾预警治理体系构建的重要意义，并形成社会共同参与、有效监督的良好局面。

基于大数据技术应用使得火灾防患治理体系获得进步升级，对提升建筑电气消防管理水平具有重要价值。通过对大数据技术和物联网平台应用，可提升建筑电气火灾预警管理能力，实现技术创新。通过传感器技术、互联网通信技术和数据库技术，可对综合治理系统进行升级完善，达到对建筑物电气设备实时监控，及时发现系统中存在的故障问题，做到及时发现、及时治理，提升大数据技术应用稳定性[8]。实践中，研究了隐患判定算法，对风险类型、级别进行划分，致力于在风险管理过程中，构建风险管理模型，真正实现对火灾风险问题的智能化管理。具体应用过程中，可结合线下电气火灾隐患治理体系，使得全方位治理体系得到实践应用，为电气火灾风险识别提供技术保障。

实践工作中，构建了智慧用电和安全隐患预防综合治理系统，对建筑电气配电柜总进线位置安装了电气安全在线监测装置，对线缆温度进行实时监测，防止出现电压过载、漏电和电力性能不稳定问题。大数据技术应用过程中，可及时将相关报警信息传送到风险隐患监控平台，通过对相关问题分析，制定科学有效治理方案，使得线路系统的火灾风险隐患预警能力提升。实践管理中，可通过PC端或移动终端，对电气系统运行状况进行实时检测，及时发现电路中出现的电压过载或短路问题。

基于综合治理体系应用，当电气系统中出现电气故障，监控平台会将相关信息及时上传给智慧用电平台，并且对相关运行数据进行分析，形成数据资源，为后期的管理提供技术支持。同时，技术应用中，也提供了区域和行业用电安全隐患可视化展示平台，对火灾风险隐患发生的季节规律和发展趋势等数据进行记录，为后期的监督管理工作提供数据支持。

4 结 论

在建筑电气火灾防患治理中，应注重传感器应用，构建合理有效的预警管理平台，并且对综合治理体系进行研究，通过对电气火灾监控系统的完善，为建筑电气消防做出重要贡献。同时，基于大数据的电气火灾隐患治理体系也必将是“新基建”中不可或缺的一部分。

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