摘要：随着互联网技术的不断发展，移动互联网技术的逐步普及，物联网已成为现今信息技术领域的热门，其广阔的发展前景受到各行业重视，基于物联网的电气火灾监控系统的设计研究与开发，已成为当前的热门方向，如何将各类电气设备和环境的信息接入互联网是目前亟待解决并完善的重要问题之一。而在电气火灾监控方面，利用物联网能够实现对监控系统的升级改造。基于这种认识，本文对电气火灾监控系统与物联网的结合问题展开了探讨，完成了基于物联网的电气火灾监控系统设计，以实现智慧式安全用电管理。
关键词：电气火灾监控系统；物联网；智慧式安全用电
引言
从火灾事故的发生原因来看，大量的事故都是由电气故障引起的。但就目前来看，现有电气火灾监控系统具有实时性差、集成度低等问题，难以满足人们的安全用电管理需求。而互联网技术的发展，为实现智慧式安全用电管理提供了技术支撑。因此，还应加强对电气火灾监控系统与物联网的研究，以便更好地推动电气火灾监控技术的发展。
1 电气火灾监控系统与物联网的结合
电气火灾监控系统的设计，目的是有效预防电气火灾事故。借助系统，则能通过实时监控完成电气火灾隐患的动态排查，从而实现事故防控和预警预报。但从家庭用电角度进行思考，采用该种系统无法实现对家庭用电情况的实时监控，所以也无法及时进行电气火灾隐患排查。近年来，随着物联网技术的发展，物联网产品向着智能化、系统化的方向发展，在不同领域相继出现了应用标准，并获得了市场和政府的支持。在这一背景下，智慧式安全用电管理理念得以被提出。不同于互联网，物联网引入了传感器，完成了传感器网络的构建，所以能够加强与现实世界的联系。作为物联网系统的感知层，传感器网络能够用于获取周围环境信息，包含温湿度、图像等，能够将信息上传网络，并进行处理、分析和存储。结合分析结果，系统则能完成相关事件的触发，进而实现对监控物体参数的调整或发出警报。将电气火灾监控系统与物联网结合在一起，则能利用物联网传感技术、大数据技术等技术完成电气线路设备上的漏电、负载、短路、接触电阻过大、温度、电火花及电弧等用电数据的采集和处理，并利用无线通信技术将数据上传云平台，然后借助手机APP实现安全用电集中管理。这其中物联网技术是将信息传感设备作为媒介，实现物品与互联网的连接，目的在于实施信息的通讯与交换，完成智能化识别、定位、追踪、监控和管理。其核心是互联网技术，所依托的信息传感设备包括GPS、红外感应器、激光扫描器等。借助信息和通信技术手段，对运行核心系统的关键信息进行预测、分析和整合，从而实现城市智慧型的运行和管理。其导向是公共安全、环保、城市服务、工商业等领域的需求，前提条件是社会各领域的信息处理。
本质上，物联网的应用是信息化发展到一定层次的反映，因而兼具集中性与系统性。在社会消防安全管理中对智慧消防进行充分应用，可以强化社会单位建筑消防设施管理的质量与维护的全面性，进而全面提升社会消防安全管理的标准化与智能化，有助于提高消防管理人员的相关技能，缓解消防警力不足的问题，同时实现社会公共的消防管理信息与资源的互联互通，实现移动办公与远程监管模式的构建。
2 基于物联网的电气火灾监控系统的设计
2.1 系统架构
从系统架构上来看，基于物联网的电气火灾监控系统可以划分为三个层次，即感知层、网络层和应用层。其中，感知层负责进行外界火灾信息采集，需要利用感知设备获取信息，由测温式监控探测器、剩余电流式监控探测器、故障电弧探测装置、电压式监控探测器等多种设备构成。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆网络层负责实现信息传递，由无线网关、互联网网关、后台数据服务器构成，无线网关负责将感知层数据上传至互联网，后台服务器由WEB服务器、智能分析服务器和数据存储服务器构成。采用无线网关，则能突破系统数据传输所受的时空限制，因此能够为系统信息交互提供保障。此外，系统应用层负责进行终端监控，可利用手机APP进行信息获取，并结合数据分析结果进行用电装置的管理。为此，还要完成开放式监控中心平台的搭设，并允许系统用户凭借账户、密码进入平台，以实现对电气火灾监控信息的随时查看。而该平台也负责完成在线监测和统计分析，能够结合电气线路参数数据及时发现线路和设备的用电安全隐患，并及时向用户发送预警信息，以指导用户对用电设备和线路隐患进行治理。借助有线、无线通讯网，城市消防远程监控系统可以实现各建筑物内独立的火灾自动报警系统的互联互通，并借助GIS信息系统的定位功能，以视频监控联动的方式实现各社会单位的火灾实时监控，同时集中管理消防设施，提升消防设施管理的科学性与标准化。而视频监控的应用不仅可以在PC电脑终端进行观察与视频录像，还可以借助手机APP软件，实现移动性监控，以提高城市消防远程监控的实时性，打破监控的时间限制与空间限制。
2.2 系统工作流程
在系统工作的过程中，首先会开始监听用电情况，即将监控系统打开，并利用数据采集终端完成电气线路数据的实时采集，然后对采集得到的数据进行分析和处理。通过处理，系统则能完成电弧检测特征参数、功率值、电器识别特征参数等数据参数的获取。根据数据的实时变化情况，系统可判断电气线路是否出现设备接入或移除情况。在有设备接入或移除时，系统可根据用电采样值差值对设备用电数据和相关特征参数进行计算，然后结合线路功率变化确认采用哪种操作方式。在线路功率超负荷的条件下，系统会采取一些保护措施或向用户报警。此外，采用电弧检测算法，系统可进行线路电流特征值分析，以确认电气线路是否存在故障电弧。根据分析结果，系统可判断是否存在恶性负载，并决定是否发出警报。
2.3 系统各部分功能
从系统功能上来看，数据采集终端负责完成电气线路中各种用电数据的采集，并负责完成采样点数据处理和分析。按照一定的格式将处理得到的数据打包，采集终端则能利用无线网关将数据上传至网络层。借助互联网网关，分散的前端数据信息则能得到集中，并传输至系统服务器端。借助大数据、云计算等技术，系统智能分析服务器可处理接收得到的数据包，以获得实时用电数据信息和终端号。从数据存储服务器中进行特征值样本的提取，智能分析服务器则能完成数据的匹配度计算，以获得设备类型和判断线路是否存在故障电弧。借助WEB服务器，系统能实现浏览器图形化界面的管理，在监控终端显示系统分析结果。系统监控终端可通过手机浏览器进行线路供电、设备用电和故障电弧等信息的显示，并通过远程管理实现设备通断电管理。在用户需要利用手机APP进行电气火灾监控管理时，可借助APP平台访问互联网网关。系统监控终端可从数据存储服务器中完成用户信息的调取，以确认用户是否有管理控制权限。在确认用户身份后，系统可提供用电信息，用户则能结合信息对各种用电设备进行远程监控和管理。
3 结语
通过分析可以发现，将电气火灾监控系统与物联网结合在一起，则能实现智慧式安全用电管理，从而为用户用电提供安全保障。所以，在电气火灾预防管理方面，还应加强基于物联网的电气火灾监控系统的应用推广，以突破电气火灾监控的时空限制，并进一步推动电气火灾监控技术的发展。因此，相信随着相关技术的发展，智慧式安全用电管理系统也将迎来良好发展前景。
参考文献：
[1]张科强，池雄飞，石艳玲.基于物联网技术的家庭火灾监控硬件系统[J].中国科技信息，2016，（12）：44-45.
[2]付静，史潮涌.物联网形式喷灌系统的研究.内燃机与配件[J]..2018，（3）246-248.
论文作者:于东华
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/3/29
标签：火灾论文; 电气论文; 系统论文; 监控系统论文; 数据论文; 信息论文; 终端论文; 《基层建设》2019年第1期论文;