電力指紋技術(shù)在火災(zāi)預(yù)防方面可以發(fā)揮一定的作用。

一、電力指紋的概念

電力指紋是指電氣設(shè)備在運(yùn)行過程中所表現(xiàn)出來的獨(dú)特的電氣特征，這些特征包括但不限于電流、電壓、功率因數(shù)、諧波等參數(shù)隨時(shí)間變化的規(guī)律。就像每個(gè)人都有獨(dú)一無二的指紋一樣，不同的電氣設(shè)備在正常工作狀態(tài)和故障狀態(tài)下也有其特定的電力指紋。

二、電力指紋預(yù)防火災(zāi)的原理

電力指紋技術(shù)原理

1. 故障監(jiān)測(cè)

1. 許多火災(zāi)是由電氣故障引起的，例如短路、過載和漏電等。當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生短路時(shí)，電流會(huì)瞬間急劇增大。通過對(duì)電力指紋中的電流參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，如果電流超過了設(shè)備正常運(yùn)行的額定電流范圍，并且這種異常情況持續(xù)一定時(shí)間，就可以判斷可能存在短路故障。例如，一個(gè)正常運(yùn)行的電機(jī)，其額定電流為 10A，當(dāng)電力指紋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)電流突然上升到 50A 并持續(xù)了數(shù)秒，這就很可能是短路故障的信號(hào)。

2. 過載情況也是類似，當(dāng)設(shè)備長時(shí)間運(yùn)行在超過其額定負(fù)載的狀態(tài)下，電流會(huì)持續(xù)高于正常水平。通過分析電力指紋中的電流曲線，觀察到電流持續(xù)高于額定電流，比如額定電流為 10A 的設(shè)備，電力指紋顯示電流在 12 - 15A 之間長時(shí)間波動(dòng)，就可以判斷設(shè)備處于過載狀態(tài)。過載會(huì)使電線和設(shè)備發(fā)熱，是引發(fā)火災(zāi)的潛在危險(xiǎn)因素。

3. 漏電是另一個(gè)危險(xiǎn)情況。當(dāng)絕緣損壞等原因?qū)е码娏餍孤r(shí)，電力指紋中的漏電電流參數(shù)會(huì)出現(xiàn)異常。正常情況下，漏電電流幾乎為零，但如果出現(xiàn)漏電，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以檢測(cè)到這個(gè)非零的漏電電流，及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患。

2. 電弧故障檢測(cè)

1. 電弧故障是一種常見的電氣火災(zāi)誘因。當(dāng)電氣線路中的兩個(gè)導(dǎo)體之間的絕緣被擊穿，形成電弧時(shí)，會(huì)產(chǎn)生高溫和電火花。電力指紋技術(shù)可以通過監(jiān)測(cè)電流和電壓的瞬態(tài)變化來檢測(cè)電弧故障。電弧產(chǎn)生時(shí)，電流和電壓會(huì)出現(xiàn)高頻振蕩和突變。例如，通過對(duì)電力指紋中的高頻成分進(jìn)行分析，當(dāng)檢測(cè)到特定頻率范圍（如幾百 kHz 到幾 MHz）的電流或電壓波動(dòng)時(shí)，就可以判斷可能存在電弧故障。

3. 設(shè)備老化和異常運(yùn)行監(jiān)測(cè)

1. 電氣設(shè)備在長期使用過程中會(huì)出現(xiàn)老化現(xiàn)象，如電線絕緣層老化、電機(jī)繞組絕緣下降等。這些老化問題會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的電力指紋發(fā)生變化。例如，隨著電線絕緣層的老化，其漏電電流可能會(huì)逐漸增加，或者設(shè)備的功率因數(shù)會(huì)發(fā)生改變。通過長期跟蹤設(shè)備的電力指紋，并與設(shè)備正常狀態(tài)下的電力指紋進(jìn)行對(duì)比，一旦發(fā)現(xiàn)明顯的變化，就可以提前預(yù)警設(shè)備可能出現(xiàn)的故障，從而預(yù)防因設(shè)備老化引發(fā)的火災(zāi)。

三、電力指紋技術(shù)在火災(zāi)預(yù)防中的應(yīng)用現(xiàn)狀和局限性

1. 應(yīng)用現(xiàn)狀

1. 目前，電力指紋技術(shù)已經(jīng)在一些重要場(chǎng)所得到應(yīng)用，如數(shù)據(jù)中心、大型商場(chǎng)、醫(yī)院等。在數(shù)據(jù)中心，有成千上萬的服務(wù)器和電氣設(shè)備，通過部署電力指紋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)每個(gè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的火災(zāi)隱患。大型商場(chǎng)中，眾多的照明設(shè)備、電梯、空調(diào)等電氣設(shè)備也需要進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)，電力指紋技術(shù)能夠幫助維護(hù)人員快速定位故障設(shè)備，減少火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。

2. 局限性

1. 電力指紋技術(shù)的準(zhǔn)確性可能會(huì)受到環(huán)境因素的影響。例如，在強(qiáng)電磁干擾的環(huán)境下，監(jiān)測(cè)到的電力指紋可能會(huì)出現(xiàn)偏差，導(dǎo)致誤判。另外，對(duì)于一些復(fù)雜的電氣系統(tǒng)，由于設(shè)備之間的相互影響，可能會(huì)使電力指紋的分析變得更加困難。而且，電力指紋技術(shù)通常是基于對(duì)電氣參數(shù)的監(jiān)測(cè)，對(duì)于一些非電氣原因引起的火災(zāi)（如易燃物靠近發(fā)熱設(shè)備等）可能無法直接檢測(cè)。

3. 應(yīng)用場(chǎng)景:電動(dòng)車違規(guī)充電引起的火災(zāi)

云控新技術(shù)電瓶車充電監(jiān)測(cè)模塊

近年來，電動(dòng)車起火自燃事件頻頻發(fā)生，如何從用電源頭解決電瓶車入戶充電管理難題？深圳市云控新技術(shù)有限公司研發(fā)的電瓶車充電監(jiān)測(cè)模塊，利用電流指紋 AI 技術(shù)可實(shí)現(xiàn)一秒斷電，即能在一秒內(nèi)識(shí)別電動(dòng)車電池入戶充電隱患并立即斷開，有效治理這一隱患。據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，電氣故障是造成電動(dòng)車火災(zāi)的首要原因。使用云控新技術(shù)的電動(dòng)車充電監(jiān)測(cè)模塊，可有效解決電動(dòng)車入戶充電管理難題。

所以，電力指紋技術(shù)在預(yù)防火災(zāi)方面有一定的作用，但需要結(jié)合其他火災(zāi)預(yù)防措施（如煙霧報(bào)警器、消防設(shè)施及電瓶車充電監(jiān)測(cè)模塊等）來共同構(gòu)建一個(gè)完整的火災(zāi)預(yù)防體系。

審核編輯 黃宇