胡冠楠
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定
摘要:結合電瓶車火災案例，分析了電瓶車火災事故原因。闡述了電瓶車云智能充電技術、系統構成及功能。對電瓶車云智能充電系統如何通過提供智能、安全的充電服務來降低火災隱患進行分析。建議該技術值得全社會大力普及推廣與應用。
關鍵詞:電瓶車;云智能充電系統;智能;安全;應用
隨著我國經濟的快速發展，流動人口的規模增長迅速，便捷的電瓶車已經成為廣大群眾出行的主要代步工具之一。然而，安全的充電基礎設施發展速度則遠遠落后于電瓶車的快速發展，伴隨而來的是私拉亂接，擅自安裝插座，或購買簡易的帶定時器，或容斷器的充電設備等充電現象混亂共存的現況，存在很大的火災安全隱患。
電瓶車云智能充電技術，是將物聯技術、交互式智能技術、無線通信技術以及互聯網技術應用于電瓶車充電站點，旨在從根本上杜絕充電過程存在的火災隱患。它不僅提供了安全的充電保障，又方便了民眾，人們可以隨時隨地采用投幣、刷卡、微信和 APP 任一種方式充電。近年來，浙江省杭州、寧波、湖州等市還專門召開了全市電瓶車安全規范管理現場會，進一步加強電瓶車消防安全規范化管理，預防和減少電瓶車火災事故的發生。
1 電瓶車火災事故案例及起火原因
1.1火災案例
近年來電瓶車亡人火災典型案例具體為:①2011年4月25日凌晨1時10分許，北京市大興區舊宮鎮南小街一棟4層樓房發生了火災，導致18人死亡，24人受傷。這場火災的直接原因就是，一輛電動三輪車充電時發生電線短路而引發火災; ②2013 年8月8日凌晨1點左右，溫州瑞安市錦湖街道瓦窯巷的一處出租房因電瓶車充電不慎著火發生火災。經過消防救援人員的全力撲救，大火于早上1點50分左右被撲滅，事故共造成7人遇難; ③2013年10月11日，北京石景山喜隆多商場一樓的麥當勞員工電瓶車充電過程中起火，火舌蔓延至整座大樓。本起火災共撲救9h，致2名消防員犧牲; ④2015年1月14日，浙江玉環縣解放塘社區一個五層高的住宅公寓樓，樓下的電動車停車棚內正在充電的電動車起火，引燃了旁邊助力車的油箱，從而引發了濃煙向公寓的樓道蔓延。火災共造成8人死亡，另有多名居民受傷，當時火焰1m多高，產生很多濃煙; ⑤2016年8月29日2時22分，深圳市寶安區沙井馬鞍山居民小區2期15號樓(出租屋)1層因電瓶車充電發生火災。起火建筑為12層鋼混結構居民住宅，燃燒物是1層的20多輛電動自行車，造成7人死亡。
1.2起火原因
目前，電瓶車已成為聚集在城鄉結合區域、群居房、出租房、企業、市場人們的主要交通工具。然而電瓶車卻普遍存在防火安全性能較差的問題，在使用過程中容易因電氣線路短路、過負荷、插接件接觸電阻過大、元器件高溫等引發火災。由于電動車的車把、儀表、坐墊、電池盒、儀表盤等均采取阻燃性能較差的非金屬材料，易發生火災，且在相對封閉空間內燃燒，釋放的有毒煙氣足以致人中毒死亡。
消防部門在對近年來發生的電動車火災的起火原 因進行分析后發現，電動車火災的起火原因多為電氣故障，而工作電流大、零配件多為塑料制品的豪華型電動車火災占所有電動車火災的92.7% 。另據統計，80%的電動車火災發生在充電時段，66.7%的電動車火災發生在 20 時至次日5時之間。電動車火災致人員傷亡的90%是因為電動車停放在門廳、過道等部位。這是由于電動車一般白天使用，夜間停放在門廳、過道充電，電池充滿時往往在凌晨，而用戶一般不會凌晨起床斷電，這就容易造成電池過充發熱，引起火災。此時人們一般處于熟睡狀態，初起火災難以被發現和 及時撲救，發現時往往已經進入發展階段，無法控制。加之出于防盜等目的，將電動車停放在門廳、樓梯間等部位，堵塞疏散、逃生通道，且電動車燃燒產生大量有毒煙氣等，易造成人員傷亡。
此外，由于電動車火災時燃燒較旺，火災原因和電動車品牌、生產廠家難以查清。近年來電動車火災中，有49.6%無法查明電瓶車品牌，63%無法查明電瓶車生產廠家。
2 電瓶車云智能充電系統簡介及功能
2.1簡介
電瓶車云智能充電系統的構成如圖 1 所示。
圖 1 電瓶車智能充電系統
根據對運營數據的分析，該系統不僅能通過“三防一限八斷電"杜絕充電過程中存在的火災隱患，還能通過物聯技術、無線通信技術和互聯網技術向因火災隱患而自動斷電的車主實時發出警告信息，告知其應對車輛進行必要的檢測和保養。對于投幣車主出現險情因未有聯系通道轉而采取對其出現險情的站點以及區域進行熱點追蹤排查和突破。
據統計，浙江省去年持續共投入8366個云智能充電位，4500個注冊會員，刷卡和“樁源"APP 充電達92281次，投幣充電達67723次，微信公眾號“樁源"充電達7205次，共計167209 次。實時監控充電記錄33564327條，因超72V非標車輛、改裝車輛、私自外接多用插座等原因主動拒絕充電5135次，因電池或充電器充電過程發生故障等電氣原因自動斷電1138次。
2.2電瓶車云智能充電系統D特功能
(1)云智能充電能夠對電瓶車充電過程24h全程監控，管理到每一輛電瓶車充電，且每隔1 min自動巡查采集數據，繪制成充電心電圖，實時判斷火災險情并作出行動。電瓶車云智能充電系統基于GPＲS、Ethernets構建互聯網+物聯網+人聯網的模式，通過智能充電樁、主機、通訊設備、服務端和移動客戶端應用系統實現智能化管控。采用了多級防過流、防短路、防漏電、防雷、防過充、限流等安全保護措施。系統還能夠提供電瓶車車主、充電車輛、充電電量、區域分布等大數據，有利于實現事前預防、事中監控、事后補救的人防、技防和物防三防大融合。
(2)一臺主機可同時鏈接5～200路充電口(插座)，可根據現場靈活配置安裝數量，所有的主機均通過無線通信技術聯到云服務器，相對應的智能充電口在系統里都有的ID號碼組，一旦車主插入充電口并支付成功，則自然形成一個安全的閉環充電網絡，從開始到結束，每一分鐘系統自動巡檢自動判斷火災險情并實時作出動作，將相關結果發送給相關部門或人。
(3)系統采用B/S網絡結構模式，基于IE瀏覽，統一應用平臺?？稍诰W絡系統的任何一臺工作終端上，經授權認證后，實時對區域內的電瓶車云智能設備進行遠程查詢瀏覽、遠程參數設定、監測和控制，便于信息共享、聯網集約監控管理和對上級機關的信息聯網上傳。具體充電功能見圖 2。
3 電瓶車云智能充電系統技術優勢及應用普及
3.1技術優勢
電瓶車云智能充電系統與傳統充電設備相比，具有不可比擬的*性，具體如下:
(1)遠程監控。數字化、網絡化已經成為未來技術和管理的趨勢，借助網絡監控技術，可以充分利用站點系統現有的傳輸資源以及互聯網傳輸平臺，輕松實現遠程監控。在網絡中的任一臺計算機，只要安裝了客戶端軟件，授予相應的權限就可成為監控工作站。
(2)集中管理。系統支持集中用戶管理、設備管理、存儲管理以及故障巡查和排除，改變了以前充電設備分散管理的弊端，大大提高管理效率和調度能力。
(3)靈活升級。系統基于開放式標準設計，提供了充電站無限升級的可能性，無論是否有網絡，就可以做到任意擴容，隨時接入。
(4)安全性高。系統提供統一的用戶認證，確保用戶訪問的合法性;同時，電瓶車云智能充電系統對網絡病毒攻擊采取雙重D特的防范機制，大大提高了系統的安全性。
(5)可靠性強。系統的硬件遵循電網級產品設計理念，其嵌入式操作系統、模塊化結構設計，大大提高了設備穩定性和可靠性。
(6)智能化應用。系統支持實時監控、事件處理、傳感器輸入、時間和日期，以及其他內置功能，可以根據預先設定的時間、事件、告警等信息啟用不同的存儲策略，提供電瓶車車主、充電車輛、充電電量、區域分布等大數據，有利于實現事前預防、事中監控，事后補救 的人防、技防和物防三防大融合，實現智能化應用。
(7)經濟型架構。系統部署在阿里云服務器，可以實時監控同時進行數據采集、分析、預警等，實現低成本的管理，節省了系統投資和施工成本。據調查，電瓶車云智能充電站提供惠民充電價格，市場上有償充電價格主要有1元充2h(商超居多)，1元充3～4 h，其他還有1元充5～6h，或免費充電。
3.2應用措施
根據《浙江省消防條例》二十八條明確規定: 企業集體宿舍、居住人數較多的出租房屋、居民住宅以及其他停放電動車較多的單位，應當設置電動車集中停放、充電場所，設置符合用電安全要求的充電設施，采取防火分隔措施。因客觀條件無法設置集中停放、充電場所的，物業服務企業或者其他管理人應加強日常管理，做好巡查、檢查工作。禁止在疏散通道、安全出口、樓梯間停放電動車。禁止違反用電安全要求私拉電線和插座給電動車充電。因此，應用電瓶車云智能充電系統，應采取以下幾方面措施:
(1)進行電瓶車云智能充電站點改造，需要考慮是否可接220V電源，是否可同時為5輛及以上電瓶車提供充電服務的室內或室外帶防雨的場地。要針對現有電瓶車停車充電站點進行現狀摸查，采集充電站真實數據和現場照片進行分析，依據火災險情不同分批次進行改造。
(2)新開辟室內或架空層或新建雨棚擴大電瓶車云智能充電站數量。目前，電瓶車云智能充電設備主要適用于室內安裝，車主自帶充電適配器的進行充電這不太方便，目前已著手研發可以直接安裝在戶外的升級版，車主直接從設備上引線進行充電，再也不要隨身攜帶充電器。
(3)建議實現停充分離，劃分不同的顏色來規范電瓶車管理，如: 黃色區域表示充電區; 綠色區域表示非充電電瓶車停放區，并進行適當的防火分隔，同時結合消防宣傳標語掛圖等時刻提醒民眾加強電瓶車火災防范意識。
3.3普及推廣
由于電瓶車充電站分布散、數量多，要對電瓶車充電站現況進行排查并提出切實可行的改造方案，涉及的部門及人員相當多，工作量也很大?？梢越柚⑿殴娞柕膬瀯?，發動各個電瓶車停充站點所屬小區、社區、街道、鄉鎮的網格員自行采集上報，由消防部門協調各個街道(鎮)負責人員聯合評審停充站電的危險情況并作出是否進行智能充電改造或新增智能充電站點的決策。具體做法如下: 采集人員在微信公眾號“樁源"注冊成“樁主"后，采集站點信息，同一個區域可能需要同時建設多個停充站點，可以通過“新增站點"重復上傳不同站點信息，并對已采集的信息瀏覽確認后提交“申請"，然后等待在線聯合審批，技術人員針對高危停充站點上門實地勘察落實改造方案，然后施工驗收。
4 安科瑞電瓶車充電樁選型及云平臺介紹
安科瑞電瓶車充電樁通過GPRS模塊與云端進行通信和數據交互。系統能夠對電瓶車充電樁的日常狀態、充電過程進行監控；實現充電支付對接：支持投幣、刷卡、微信支付等多種支付方式，保證支付交易過程的完整性，對充電過程中的異常情況進行有效預警；實現對下游站級平臺的清算、對賬功能。
4.1電瓶車充電樁云平臺架構
系統架構圖
3.2電瓶車充電樁云平臺功能概述
1 安全預警平臺可對接消防物聯網平臺、小程序等，提供相關異常數據，實現電動車充電安全管理的網絡化、可視化。
2 交易結算管理對平臺連接的所有充電樁狀態進行監視，充電樁發生異常情況時可通過APP、短信及時向運營人員發出報警信號，及時消除火災隱患。平臺為運營方提供充電價格策略管理，預收費管理，賬單管理，營收和財務相關報表等，支持投幣、刷卡和掃碼充電。
3 充電服務。可通過軟件搜索附近充電樁，并查看充電樁狀態，并導航至可用充電樁?？赏ㄟ^在線自助支付實現充電。
4 運營分析
5 微信小程序對訂單進行數據化分析,通過柱狀圖、報表方式直觀展示數據,并支持和第三方平臺對接?？赏ㄟ^微信小程序掃碼充電，充電賬單支付。運營商和物業管理人員均可通過小程序管理，監測充電樁狀態和充電交易情況。
3.3電瓶車充電樁的選型
3.4電瓶車充電樁外觀展示
3.5安裝實例
蘇州客戶現場安裝實例
廣西客戶現場安裝實例
5 結束語
智能型"集中充電讓人放心,“放養式"零散充電令人揪心。減少電瓶車火災及危害，需要全社會共同來關注。云智能充電技術是針對電瓶車充電現狀而設計出的一個便捷、智能、經濟一體化系統，彌補了傳統電瓶車充電方式的不足，滿足了消費者的需要，可以從根源上杜絕火災隱患，保證了電瓶車消費人群的安全，有利于智慧消防和社會大安全體系建設。在高科技越來越發達的今天,相信一定會更加普及,受到更多民眾的青睞。
