淺談電動(dòng)汽車(chē)分散充電設(shè)施火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)及防范措施

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：近年來(lái)，隨著環(huán)境保護(hù)意識(shí)的不斷增強(qiáng)，新能源汽車(chē)逐漸成為未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。電動(dòng)汽車(chē)作為新能源汽車(chē)中的代表力量，集環(huán)保、省錢(qián)、噪音小、能源消耗低等優(yōu)勢(shì)于一體，發(fā)展空間巨大。隨著我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)及其配套充電設(shè)施技術(shù)的發(fā)展，電動(dòng)汽車(chē)的人均保有量逐年遞增，但火災(zāi)事故也隨之逐年上升。如何在滿足人們正常使用需求的情況下，有效針對(duì)這些早期建設(shè)的充電設(shè)施進(jìn)行消防安全改造，亟須予以研究規(guī)范。本文通過(guò)對(duì)既有公共建筑地下停車(chē)庫(kù)的電動(dòng)汽車(chē)分散充電設(shè)施及其充電過(guò)程中的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析調(diào)研，提出相應(yīng)對(duì)策。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)施火災(zāi)防范

0引言

根據(jù)新能源汽車(chē)大數(shù)據(jù)聯(lián)盟2019年8月18日發(fā)布的《新能源汽車(chē)監(jiān)管平臺(tái)大數(shù)據(jù)安全監(jiān)管成果報(bào)告》，當(dāng)年5~8月，全國(guó)新能源汽車(chē)發(fā)生的安全事故有79起，涉及車(chē)輛96輛，58%的車(chē)輛起火源于電池問(wèn)題，其他為車(chē)輛碰撞、浸水、零部件故障、使用問(wèn)題等原因。

1電動(dòng)汽車(chē)及充電設(shè)施的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)分析

1.1電動(dòng)汽車(chē)的火災(zāi)特點(diǎn)

一是火災(zāi)發(fā)生較為突然，行駛或充電過(guò)程中均有可能；二是火災(zāi)發(fā)展速度快，起火后往往幾分鐘就形成猛烈燃燒，極易引燃周邊停放的車(chē)輛；三是燃燒產(chǎn)物具有毒性，鋰電池組燃燒時(shí)可能會(huì)有爆炸或電池液噴濺現(xiàn)象，對(duì)周邊人員或停放車(chē)輛影響較大；四是容易復(fù)燃，鋰電池組起火被撲滅后，內(nèi)部仍處于熱失控狀態(tài)，存在升溫引發(fā)復(fù)燃的可能。

1.2電動(dòng)汽車(chē)的火災(zāi)特點(diǎn)

根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)資料，電動(dòng)汽車(chē)起火主要原因?yàn)閯?dòng)力電池組故障引發(fā)火災(zāi)，主要有以下幾方面：

1.2.1過(guò)充電：電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力電池組充放電的過(guò)程中溫度會(huì)上升，尤其是處于過(guò)充電時(shí)，電池溫度上升較快，導(dǎo)致電解液發(fā)生分解反應(yīng)，產(chǎn)生的熱量會(huì)加快電池溫度上升，使電池發(fā)生熱失控而引發(fā)火災(zāi)。

1.2.2熱沖擊：高溫環(huán)境下，鋰離子電池內(nèi)的SEI膜因受熱而分解，導(dǎo)致電池液與電極發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生大量可燃?xì)怏w，放熱使電池燃燒。

1.2.3短路：發(fā)生短路時(shí)，鋰電池大流量放電，使電池產(chǎn)生放熱反應(yīng)，電解液噴濺，溢出可燃?xì)怏w，引起燃燒甚至爆炸。

1.2.4其他因素：一是穿刺、震動(dòng)、碰撞、擠壓等機(jī)械動(dòng)作引起的電池短路；二是隨著電池反復(fù)充、放電，電池不斷膨脹、收縮，使原先吸附于電極表面的導(dǎo)電微塵受到擠壓而刺穿隔膜，引發(fā)燃燒。

2設(shè)有電動(dòng)汽車(chē)分散充電設(shè)施的地下車(chē)庫(kù)火災(zāi)隱患分析

2.1火災(zāi)隱患分析

2.1.1部分電動(dòng)汽車(chē)分散充電設(shè)施的設(shè)置部位不符合消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求：根據(jù)《電動(dòng)汽車(chē)分散充電設(shè)施工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T51313-2018)[1]6.1.5條規(guī)定，電動(dòng)汽車(chē)分散充電設(shè)施設(shè)置在地下車(chē)庫(kù)時(shí)，宜布置在地下車(chē)庫(kù)的首層，不應(yīng)布置在地下建筑四層及以下。但從實(shí)際情況看，既有的電動(dòng)汽車(chē)分散充電設(shè)施均有設(shè)在地下四層的情況。

2.1.2電動(dòng)汽車(chē)分散充電設(shè)施未集中布置，與其他場(chǎng)所無(wú)防火分隔措施：電動(dòng)汽車(chē)分散充電設(shè)施停車(chē)位與一般停車(chē)位之間，或與其他部位之間均未采用耐火極限為2h的防火隔墻或防火卷簾、防火分隔水幕等進(jìn)行分隔。

2.1.3部分集中布置電動(dòng)汽車(chē)分散充電設(shè)施的區(qū)域未按標(biāo)準(zhǔn)要求劃分防火分隔單元：地下停車(chē)庫(kù)內(nèi)的電動(dòng)汽車(chē)分散充電設(shè)施采取了集中布置在同一防火分區(qū)內(nèi)的措施，但未在防火分區(qū)內(nèi)按不大于1000m2的標(biāo)準(zhǔn)采用2h防火隔墻或防火卷簾、防火分隔水幕等防火措施劃分防火單元。

2.2消防設(shè)施及滅火器材方面

目前設(shè)有電動(dòng)汽車(chē)分散充電設(shè)施的地下車(chē)庫(kù)均已設(shè)置室內(nèi)消火栓系統(tǒng)、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)和機(jī)械排煙系統(tǒng)，但自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)是按《汽車(chē)庫(kù)、修車(chē)庫(kù)、停車(chē)場(chǎng)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50067)，以下簡(jiǎn)稱《汽車(chē)庫(kù)防火規(guī)范》)和《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50084)要求設(shè)置的?！镀?chē)庫(kù)防火規(guī)范》的適用范圍是由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)且無(wú)軌道的汽車(chē)，其火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)、熱荷載與電動(dòng)汽車(chē)的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)、熱荷載不同，因此按此規(guī)范要求配置的中危險(xiǎn)Ⅱ級(jí)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)并不適用于以鋰電池組為動(dòng)能驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車(chē)庫(kù)。同樣的，按中危險(xiǎn)級(jí)配置基準(zhǔn)來(lái)配置設(shè)有電動(dòng)汽車(chē)分散充電設(shè)施地下車(chē)庫(kù)的滅火器也是不適用的。

2.3 供電系統(tǒng)方面

2.3.1充電設(shè)施配電支線跨越防火分區(qū)：充電樁的配電支線跨越防火分區(qū)，發(fā)生火災(zāi)時(shí)，不能有效切斷著火區(qū)域的充電樁電源，影響其他區(qū)域的正常供電。

2.3.2充電設(shè)施功率和斷路器不匹配：線路過(guò)負(fù)荷運(yùn)行，導(dǎo)致線路發(fā)熱引起電氣火災(zāi)。

2.3.3大功率充電設(shè)施設(shè)在建筑物的地下層：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)圖集《電動(dòng)汽車(chē)充電基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)與安裝》(18D705-2)的3.8.2條，大功率的充電設(shè)施(如非車(chē)載充電機(jī)、充電主機(jī)系統(tǒng))不宜設(shè)在建筑物的地下層，宜集中設(shè)在地上區(qū)域并滿足消防要求。從目前停車(chē)庫(kù)來(lái)看，地下一層至地下四層大多設(shè)置了電動(dòng)汽車(chē)充電樁，有的還大量使用功率為60kW及以上的直流充電樁。這些大功率充電設(shè)施的使用勢(shì)必增加電纜的載流量和橫截面積，對(duì)充電設(shè)備的散熱、絕緣要求更高，一旦絕緣保護(hù)損壞散熱不及時(shí)，勢(shì)必引發(fā)火災(zāi)。

2.3.4充電樁配電線路未采用低煙無(wú)鹵型：高鹵型電纜具有高發(fā)煙率和較高的毒性指數(shù)，發(fā)生火災(zāi)使人呼吸困難，對(duì)人員的生命安全造成的威脅。

2.3.5充電設(shè)施生銹：充電設(shè)施未及時(shí)維護(hù)而生銹，連接頭接觸不良，導(dǎo)致接觸電阻過(guò)大發(fā)熱，形成直流電弧。

2.3.6未設(shè)置電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)：電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)可對(duì)停車(chē)場(chǎng)充電設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、信號(hào)采集、車(chē)輛就位自動(dòng)偵檢、全站安防視頻監(jiān)控等功能，在本地或遠(yuǎn)程監(jiān)控室實(shí)現(xiàn)對(duì)充電設(shè)備、配電設(shè)備及其他設(shè)備的集中監(jiān)視和控制管理，提高工作效率和充電安全性能[3]。目前，大多數(shù)設(shè)置電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)施的地下停車(chē)庫(kù)內(nèi)均未設(shè)置電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)，缺失及時(shí)有效的安全故障警告，監(jiān)控力不足。

2.4消防安全管理方面

2.4.1相對(duì)于普通車(chē)庫(kù)，充電車(chē)位涉及的管理主體更為復(fù)雜，充電柱和車(chē)位、配電設(shè)施等屬于不同管理主體。一些車(chē)位售出后，充電車(chē)位位于各業(yè)主單位的各自區(qū)域，不便于集中設(shè)置充電車(chē)位和統(tǒng)一管理。

2.4.2停車(chē)庫(kù)內(nèi)有吸煙、亂扔煙頭的現(xiàn)象，吸煙人將礦泉水瓶用作煙缸，未蓋瓶蓋放置于充電柱上，存在充電設(shè)施進(jìn)水短路的風(fēng)險(xiǎn)。

2.4.3消火栓箱安裝在立柱背向車(chē)道一側(cè)，標(biāo)識(shí)不明顯；與車(chē)位距離較小，容易造成消火栓箱門(mén)開(kāi)啟角度不足。

2.4.4消防設(shè)施、器材未保持完好，如疏散指示標(biāo)識(shí)損壞，管道保溫材料破損、外露等現(xiàn)象。

2.4.5雜物間或保潔工具間、休息間等與停車(chē)位同層，可燃物堆放在車(chē)位旁，有的停車(chē)庫(kù)充電柱旁堆放購(gòu)物車(chē)等雜物。

3　電動(dòng)汽車(chē)分散充電設(shè)施的主要防控措施

3.1規(guī)范充電設(shè)施改造行為，加強(qiáng)源頭管理

在既有地下車(chē)庫(kù)內(nèi)增設(shè)、改造電動(dòng)汽車(chē)分散充電設(shè)施不僅增設(shè)電動(dòng)汽車(chē)分散充電設(shè)施(如充電樁及相關(guān)供配電設(shè)施等)，還應(yīng)當(dāng)對(duì)原有地下車(chē)庫(kù)防火單元進(jìn)行改造，增設(shè)防火卷簾、防火門(mén)、防火隔墻等防火分隔構(gòu)件，調(diào)整防煙分區(qū)劃分并改造機(jī)械排煙設(shè)施，同時(shí)應(yīng)根據(jù)新增的防火卷簾、防煙分區(qū)和機(jī)械排煙系統(tǒng)來(lái)調(diào)整火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)邏輯關(guān)系。因此，應(yīng)當(dāng)加大對(duì)管理使用單位的宣傳引導(dǎo)，引導(dǎo)單位在既有汽車(chē)庫(kù)內(nèi)新增、改造電動(dòng)汽車(chē)分散充電設(shè)施時(shí)，聘請(qǐng)有資質(zhì)的設(shè)計(jì)、施工單位嚴(yán)格按《電動(dòng)汽車(chē)分散充電設(shè)施工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T51313-2018)[1]的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工，在安裝、調(diào)試結(jié)束后應(yīng)組織設(shè)計(jì)、施工和設(shè)施供應(yīng)商共同對(duì)新增、改造的電動(dòng)汽車(chē)分散充電設(shè)施進(jìn)行驗(yàn)收，自驗(yàn)收合格后方可投入使用，并將自驗(yàn)收的相關(guān)資料存檔以備檢查、維護(hù)保養(yǎng)[4]。相關(guān)部門(mén)對(duì)此類(lèi)場(chǎng)所核發(fā)許可文件時(shí)，應(yīng)對(duì)該場(chǎng)所的消防安全現(xiàn)狀進(jìn)行檢查，以確保消防安全。

3.2落實(shí)消防技術(shù)措施，整改火災(zāi)隱患

3.2.1建筑防火方面

(1)電動(dòng)汽車(chē)分散充電設(shè)施設(shè)置在地下車(chē)庫(kù)時(shí)，其充電設(shè)施單臺(tái)額定輸出功率不應(yīng)大于60kW；當(dāng)采用直流充電樁時(shí)，不宜設(shè)置在地下二層及以下樓層，并宜設(shè)置在地下車(chē)庫(kù)的出入口附近，便于消防救援。

(2)除直流充電樁外，電動(dòng)汽車(chē)分散充電設(shè)施應(yīng)集中布置在同一防火分區(qū)內(nèi)，并應(yīng)設(shè)置獨(dú)立的防火單元，地下每個(gè)防火單元的大允許建筑面積不應(yīng)大于1000m2；防火單元之間應(yīng)采用耐火極限不小于2.0h的防火隔墻、乙級(jí)防火門(mén)或防火卷簾、防火分隔水幕等與汽車(chē)庫(kù)其他部位分隔。

(3)設(shè)置直流充電樁的停車(chē)位應(yīng)在同一防火分區(qū)集中布置，并與汽車(chē)庫(kù)其他部位之間采取防火分隔措施；直流充電樁設(shè)置在地下一層時(shí)，其防火單元面積不宜大于500m2。

3.2.2消防設(shè)施及滅火器材方面

(1)設(shè)置電動(dòng)汽車(chē)分散充電設(shè)施的地下車(chē)庫(kù)應(yīng)設(shè)置室內(nèi)消火栓系統(tǒng)、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)和機(jī)械排煙系統(tǒng)；確認(rèn)火災(zāi)后立即切斷相應(yīng)區(qū)域充電樁的電源。

(2)除直流充電樁外，I、Ⅱ類(lèi)汽車(chē)庫(kù)內(nèi)設(shè)有電動(dòng)汽車(chē)分散充電設(shè)施的防火單元自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)應(yīng)按嚴(yán)重危險(xiǎn)級(jí)I級(jí)設(shè)計(jì)，每個(gè)電動(dòng)汽車(chē)停車(chē)位上應(yīng)設(shè)置噴頭保護(hù)，并采用快速響應(yīng)噴頭。

(3)I、Ⅱ類(lèi)汽車(chē)庫(kù)設(shè)有直流充電樁的防火單元應(yīng)按嚴(yán)重危險(xiǎn)級(jí)Ⅱ級(jí)要求設(shè)置雨淋系統(tǒng)。

(4)在電動(dòng)汽車(chē)充電樁配置箱的進(jìn)線處應(yīng)安裝帶過(guò)載保護(hù)、短路保護(hù)、剩余電流保護(hù)于一體的多功能低壓斷路器和電氣火災(zāi)監(jiān)控裝置。

(5)設(shè)有電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)施的防火分區(qū)滅火器應(yīng)按嚴(yán)重危險(xiǎn)級(jí)的要求配置，并增配60L推車(chē)式泡沫滅火器或50kg推車(chē)式ABC干粉滅火器。

3.2.3供電系統(tǒng)方面

(1)合理規(guī)劃用電內(nèi)容，其供配電回路不應(yīng)跨越防火分區(qū)；應(yīng)聘請(qǐng)有資質(zhì)的設(shè)計(jì)單位合理設(shè)計(jì)用電設(shè)備，選用經(jīng)產(chǎn)品質(zhì)量認(rèn)證合格的產(chǎn)品，使用前對(duì)充電樁做好檢測(cè)工作，確認(rèn)低壓控制裝置、電線、電纜的型號(hào)是否正確，負(fù)荷電流是否能滿足設(shè)備的額定電流等；根據(jù)建筑內(nèi)增設(shè)自動(dòng)消防設(shè)施的情況，校核消防供電回路能否滿足增設(shè)消防用電設(shè)備的需求。

(2)充電設(shè)施電源進(jìn)線的規(guī)格型號(hào)應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)，至少滿足7kW充電設(shè)施的功率需求；線纜應(yīng)在電纜橋架、電纜保護(hù)管內(nèi)敷設(shè)，不得明敷或直埋敷設(shè)；管線橋架穿過(guò)地板、墻壁、屋頂、隔墻等建筑構(gòu)件時(shí)，其孔隙應(yīng)按等同建筑構(gòu)件耐火極限要求進(jìn)行防火封堵。

(3)充電設(shè)施應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，選用落地式或壁掛式安裝；充電設(shè)施應(yīng)布置在停車(chē)位旁，便于充電車(chē)輛停放和充電人員操作，且不應(yīng)妨礙其他車(chē)輛正常地停車(chē)、充電和通行；充電設(shè)施安裝高度應(yīng)便于操作[5]。

(4)地下停車(chē)庫(kù)每個(gè)防火分區(qū)內(nèi)均應(yīng)設(shè)置配電間，配電間至所在防火分區(qū)內(nèi)任一車(chē)位的直線距離不應(yīng)大于60m。

3.3加強(qiáng)消防安全管理，做好維護(hù)保養(yǎng)

3.3.1落實(shí)消防安全責(zé)任制，地下車(chē)庫(kù)產(chǎn)權(quán)、使用單位和電動(dòng)汽車(chē)分散充電設(shè)施日常運(yùn)營(yíng)維護(hù)單位之間應(yīng)簽訂消防安全協(xié)議，明確各自的消防安全責(zé)任。

3.3.2涉及不同管理主體的停車(chē)庫(kù)，需建立快速有效的應(yīng)急預(yù)案體系，在車(chē)庫(kù)或車(chē)位相應(yīng)位置標(biāo)明緊急。

3.3.3在充電車(chē)位設(shè)置明顯標(biāo)志，寫(xiě)明充電安全注意事項(xiàng)；采用智能技術(shù)對(duì)電動(dòng)汽車(chē)分散充電設(shè)施進(jìn)行監(jiān)控，并對(duì)已建好的充電柱智能監(jiān)控平臺(tái)加強(qiáng)管理和日常運(yùn)營(yíng)維護(hù)，及時(shí)掌控充電信息數(shù)據(jù)，防止過(guò)充和帶故障運(yùn)行。

3.3.4保持充電車(chē)位和充電設(shè)施與其他部位的防火分隔，合理設(shè)置雜物間、工具間、休息室等有人員活動(dòng)的區(qū)域。

3.3.5按照標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置消防設(shè)施、滅火器材，做好維護(hù)保養(yǎng)，確保其完好有效，并應(yīng)設(shè)置明顯標(biāo)識(shí)標(biāo)志和使用提示。

3.3.6強(qiáng)日常巡查、檢查，及時(shí)清理雜物、垃圾，警示和制止吸煙行為，保障充電設(shè)施不受熱源、火源、可燃物、腐蝕物及潮濕、撞擊等影響。

3.4提升技術(shù)防范措施，確保安全運(yùn)營(yíng)

3.4.1設(shè)置基于熱成像應(yīng)用的高精度、快速反應(yīng)的電動(dòng)汽車(chē)充電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：在充電樁集中區(qū)安裝熱成像攝像機(jī)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將視頻圖像和報(bào)警信號(hào)傳到平臺(tái)客戶端，平臺(tái)以圖像、短信、郵件等方式及時(shí)發(fā)送給監(jiān)管人員，盡早處理火情隱患。

3.4.2設(shè)置電動(dòng)汽車(chē)電池箱智能火災(zāi)預(yù)警及消防防護(hù)系統(tǒng)：該系統(tǒng)具有動(dòng)力電池?zé)崾Э仡A(yù)警、報(bào)警信號(hào)輸出、滅火器自動(dòng)啟動(dòng)等功能，達(dá)到動(dòng)力電池火災(zāi)防控目的。

3.4.3充電樁配電箱內(nèi)部設(shè)置熱氣溶膠自動(dòng)滅火裝置、火探管自動(dòng)滅火裝置等：配電箱內(nèi)部安裝無(wú)線滅火裝置的自動(dòng)預(yù)警滅火系統(tǒng)，可采用熱氣溶膠自動(dòng)滅火裝置或火探管滅火裝置，對(duì)于人員不能及時(shí)巡查且重要的充電樁配電設(shè)施等進(jìn)行輔助監(jiān)控、及時(shí)預(yù)警和撲滅火災(zāi)[6]。

4 安科瑞電氣火災(zāi)監(jiān)控云系統(tǒng)架構(gòu)和硬件選型

安科瑞電氣推出的電氣火災(zāi)監(jiān)控云系統(tǒng)采用的剩余電流互感器、溫度傳感器和電氣火災(zāi)探測(cè)器、故障電弧探測(cè)器和電氣防火限流式保護(hù)器，對(duì)引發(fā)電氣火災(zāi)的主要因素（導(dǎo)線溫度、電流、剩余電流、故障電弧等）進(jìn)行不間斷的數(shù)據(jù)與統(tǒng)計(jì)分析，并將發(fā)現(xiàn)的各種隱患信息及時(shí)推送給用戶，用戶可根據(jù)時(shí)間的排查和治理，達(dá)到潛在電氣火災(zāi)隱患，實(shí)現(xiàn)“防患于未然"的目的。

用戶可以利用PC、手機(jī)、平板電腦等多種終端實(shí)現(xiàn)對(duì)平臺(tái)的訪問(wèn)，查詢包括系統(tǒng)信息、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、報(bào)記錄等在內(nèi)的各種信息，使用方便。利用該系統(tǒng)為用戶提供的低成本服務(wù)，能有提升消防管理和電氣設(shè)備水平，防范重大惡性火災(zāi)財(cái)產(chǎn)損失、尤其是重大惡性人員傷亡責(zé)任的發(fā)生。

本系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)如圖所示：

4.1子平臺(tái)概述

安科瑞AcrelCloud-9000充電站運(yùn)營(yíng)平臺(tái)依托物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、AI等技術(shù)，對(duì)充電站配電系統(tǒng)的運(yùn)行、電能消耗、電能質(zhì)量、充電安全和行為安全進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和預(yù)警，為充電站的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供保障，并及時(shí)切除安全隱患、避免電氣火災(zāi)發(fā)生，從而保障人員的生命財(cái)產(chǎn)安全，打造“安全、高效、舒適、綠色"的“人—車(chē)—樁—電網(wǎng)—互聯(lián)網(wǎng)—多種增值業(yè)務(wù)"的智慧充電站，提升充電站的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

4.2適用場(chǎng)合

可廣泛應(yīng)用于醫(yī)院、學(xué)校、酒店、體育場(chǎng)等公共建筑；商業(yè)廣場(chǎng)、產(chǎn)業(yè)園等綜合園區(qū)；企業(yè)、住宅小區(qū)等場(chǎng)所。

4.3系統(tǒng)簡(jiǎn)介

平臺(tái)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，主要由感知層、網(wǎng)絡(luò)層和平臺(tái)層三個(gè)部分組成，詳細(xì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下：

現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層：連接于網(wǎng)絡(luò)中的各類(lèi)傳感器，包括多功能電力儀表、汽車(chē)充電樁、電瓶車(chē)充電樁、電能質(zhì)量分析儀表、電氣火災(zāi)探測(cè)器、限流式保護(hù)器、煙霧傳感器、測(cè)溫裝置、智能插座、攝像頭等。

網(wǎng)絡(luò)通訊層：包含現(xiàn)場(chǎng)智能網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等設(shè)備。智能網(wǎng)關(guān)主動(dòng)采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層設(shè)備的數(shù)據(jù)，并可進(jìn)行規(guī)約轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)上傳至搭建好的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，智能網(wǎng)關(guān)可在網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在本地，待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時(shí)從中斷的位置繼續(xù)上傳數(shù)據(jù)，保證服務(wù)器端數(shù)據(jù)不丟失。

平臺(tái)管理層：包含應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器，完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)所有智能設(shè)備的數(shù)據(jù)交換，可在PC端或移動(dòng)端實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)充電站配電系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、充電樁的工作狀態(tài)、充電過(guò)程及人員行為，并完成微信、支付寶在線支付等應(yīng)用。

多功能電力儀表、汽車(chē)充電樁、電瓶車(chē)充電樁、電氣火災(zāi)探測(cè)器、限流式保護(hù)器、智能插座可通過(guò)全網(wǎng)通4G通訊模組與平臺(tái)直接通訊。

電能質(zhì)量分析儀表、煙霧傳感器和測(cè)溫裝置通過(guò)RS485，攝像頭通過(guò)RJ45與智能網(wǎng)關(guān)通訊，再由智能網(wǎng)關(guān)通訊通過(guò)4G統(tǒng)一與平臺(tái)通訊。

限流式保護(hù)器既可以通過(guò)4G連接平臺(tái)，也可以通過(guò)RS485連接網(wǎng)關(guān)。

平臺(tái)搭建在客戶自己配置的服務(wù)器上。搭建完成之后，客戶可以在任意能聯(lián)網(wǎng)的地方，通過(guò)有權(quán)限的賬號(hào)登陸網(wǎng)頁(yè)以及手機(jī)APP查看各處的運(yùn)行情況。

4.4硬件選型：

5結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)分析電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)施及所處場(chǎng)景的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)特征，明確了在日常使用中需規(guī)范充電設(shè)施改造、落實(shí)施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)格消防安全管理等措施，積極運(yùn)用智能化遠(yuǎn)程監(jiān)控和早期預(yù)警手段解決電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)施的火災(zāi)隱患，促進(jìn)電動(dòng)汽車(chē)安全、可持續(xù)發(fā)展。

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