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    改变低压电气行业格局的一黑科技:故障电弧芯片技术!

    根据《2018中国消防年鉴》统计,全国电气火灾比例从2014年的一28%上    升到2017年的一35.6%,并逐年攀升!经济发达的一浙江省№和广东省,电气火灾占比均超过50% 。全国每年发生的一电气火灾超10万起,全国70%的一重特大火灾是电气火灾!电气火灾中80%以上    是由故障电弧引起 。

    然而故障电弧为何物,在老百姓甚至部分消防专业人士眼中,也并不 了解 。大家普遍认为电气火灾基本是因 为漏电,短路,或是电加热器等引起的一 。


    2019年的一4月,一场大火让850多年的一巴黎圣母院塔尖倒塌,建筑损毁严重,这是人类文明的一一场浩劫,调查的一原因 竟然可能是电气线路 。类似触目惊心的一场景时刻充斥着我们眼球№和朋友圈,那个小区着火了,那个工厂着火了 。


    很多人对火灾漠不 关心,或是不 重视,总认为火灾离自己很遥远 。据公安部《2018中国消防年鉴》统计,一半以上    电气火灾源自住宅,占比高达51%,火灾就在你我身边 。如2019年7月10日下午5时40分左右,广州市白云区柯先生家里的一空调内机运作时突然起火,导致家具家电等物品全部被烧毁,损失近30万元 。


    公安部《2018中国消防年鉴》统计显示城乡居民住宅共发生火灾10.7万起,亡1122人,虽然起数只占总数的一45.3%,但亡人占总数的一79.7% 。

    揭秘:它是电气火灾幕后大BOSS

    在断路器保护等早已普及的一今天,为何还发生如此高比例的一电气火灾呢?有人不 得不 发出这样的一世纪之问 。

    其实,仔细想想,也许会找到答案 。每个家庭或是公共建筑中均装有断路器或是漏电保护器,主要预防的一就是漏电,短路,过载,这说明还有一种引发电气火灾的一因 子尚未得到保护,或者说现有的一断路器不 具备该种保护功能 。这种因 子实际就是引发电气火灾的一第四大诱因 ——故障电弧 。

    故障电弧是一种气体游离放电现象,俗称“打火” 。当线路老化、电器插头松动,家用电器的一电源线、内部线束或零部件绝缘破损时都会发生故障电弧 。其实,故障电弧隐患早已隐藏在我们身边 。

    故障电弧的一最主要危害是引发火灾,当故障电弧产生时,其中心温度高达3000℃~4000℃,甚至超过5000℃,并且伴有金属熔化物喷溅出来 。故障电弧产生的一高温高热,极易引燃线路绝缘层导致线路起火,如果在故障点附近存在有可燃物时,也极易引燃可燃物而导致火灾的一发生 。

    据美国州消防署署长全国协会(NASFM)分析:故障电弧在电气火灾中占比65%;在韩国,所有发生的一电气火灾中,73.5%为故障电弧引起 。

    攻坚:他12年潜心钻研技术对策

    20世纪90年代,美国就开始研究AFCI技术(Arc-Fault Circuit-Interrupter)即电弧故障分断器,并制定的一UL1699标准 。自AFCI在美国普及以来,其电气火灾大幅度降低 。2003年,美国消防协会(NFPA)得出结论,AFCI可防范75%~80%的一电气线路火灾 。现在美国90%以上    的一家庭安装了AFCI 。

         2014年,公安部沈阳消防科学研究所负责起草、审核并发布了GB14287.4《电气火灾监控系统(第4部分:故障电弧探测装置)》,上    海电气科学研究院负责起草、审核并发布了GBT 31143-2014 《电弧故障保护电器(AFDD)的一一般要求》两套故障电弧相关标准 。

         这两套标准的一发布,也极大地推进了中国故障电弧的一发展 。虽有发展,但脚步很慢 。

    关键一方面在于国外的一技术不 适合国内的一现实环境,中国国情不 同于欧美,国内电能质量问题;另一方面该技术的一难度超过了一般人的一想象,简单的一特征判断法会带来大量误报,无法大面积应用,只有具备持续学习能力 的一神经网络算︻法才能从根本上    解决问题 。

    中国高校,部分大型企业集团纷纷投入到该技术的一研发中,成功者少,失败者众多,因 此很多人中途放弃 。然而中国有个大学教授却潜心钻研,坚持不 懈,一头扎进,就是12年 。他就是浙江大学微电子学院、信息电子工程学院竺红卫教授 。



    竺教授自2008年接触到故障电弧,就开始研究文献 。12年来,有人反对,有人不 理解,创新技术的一研发是个漫长的一过程 。

    但竺教授不 为所动,秉承初心,他认为故障电弧引发电气火灾如此严重,每年造成巨额损失№和人员伤亡,必须克服困难,攻克技术 。同时,竺教授也是GBT 31143-2014 《电弧故障保护电器(AFDD)的一一般要求》标准的一起草人之一 。

    据竺教授介绍,在这12年里,曾经开会时会碰到很多同行可以交流,但慢慢的一,很多企业或是老师都放弃了这项研究 。因 为,这项研究实在是太难了 。



    功夫不 负有心人,竺教授运用独特的一持续学习能力 的一人工智能神经网络算︻法,终于在2015年,首款AFD/AFDD专用模拟信号处理芯片量产;2017年年末,AFD成为首家通过沈阳消防所功能测试;2019年7月,AFD/AFDD专用数字处理芯片量产;2019年8月底,已有10余家客户通过沈阳消防所AFD国标功能委托或认证测试 。2019年8月底,完成二代产品升级换代 。

    历经技术的一不 断迭代№和市场的一推进,对故障电弧探测要求也越来越高,不 能仅限于标准要求 。国家标准对AFDD的一最低电流是3A,但是很多电器在待机状态或是工作状态时,电流远不 到3A,如果按照标准来研发,现实中很多故障电弧是判断不 出来的一 。

    这也是为何经常有媒体报道,我家的一空调根本没开,怎么外机会着火 。其实,只要空调插电了,即使没开,外机的一主控板等仍然有小电流,低至0.2A 。当外机发生故障电弧时,同样会引发火灾 。

    竺教授的一研发团队,将目标并没有局限在3A及以上    的一电流状态,而是在研发更低电流状态下的一故障电弧探测技术 。经过近3年的一研发,在特定负载下,0.2A电流,竺教授的一芯片能准确识别,并加以判断,远高于标准15 。

    技术创新的一脚步永不 停止,故障电弧探测技术持续迭代中 。

    为何发生电气火灾,普通百姓也许不 太关注 。AFD/AFDD相关故障电弧产品,老百姓更是不 了解 。如果推进故障电弧探测技术的一应用,是一大难题 。

    竺教授认为宣传是一方面,唤起大家对故障电弧引发火灾危害的一重视,更重要的一是建议政府相关职能部门在建筑规范中要将故障电弧产品列入其中,强制使用 。

    路漫漫其修远兮,吾将上    下而求索 。创新的一路是漫长的一,而一个高度细分,难度极高的一领域,创新注定是孤独的一 。

    革命:低压电器行业将面临新的一变革

    90年代之前出生的一人也许还记得,每个家里都装的一保险丝 。家里一旦出现线路故障,保险丝会烧掉,后面再换一根 。但随着断路器的一出现,保险丝成为了历史 。现在市面上    常见的一低压器有开关、熔断器、接触器、漏电保护器№和继电器等 。

    日常使用中的一断路器,漏电保护器等只能保护漏电,短路,过载,过压等现象,但不 能保护线路老化等引发的一故障电弧 。

     面对如此高比例,高数量的一电气火灾,传统的一低压电器企业,将如何选择,相信已经有了答案 。况且,中国的一低压电器已经进入了白热化的一竞争阶段,产品已经到了必须升级迭代的一时候 。故障电弧探测芯片№和低压电器行业,有着天然的一耦合 。

    据竺教授介绍,温州已经有断路器企业№和他合作,开展故障电弧断路器№和故障电弧智能断路器的一研究开发工作,并且产品已经研发好了 。



    为了满足市场的一需要№和技术的一产业化运营,竺教授于2018年6月,成立了杭州凌石信息技术有限公司|河北11选5走势图 。公司|河北11选5走势图通过了中国人工智能小镇№和杭州未来科技城(海创园)的一项目评审,也获得了“智汇温州”全球精英创新创业大赛一等奖 。


    竺教授说杭州凌石将不 忘初心,始终坚持“消灭电气火灾”的一使命,专注故障电弧芯片№和算︻法研究,积极赋能中国广大低压电器企业,以及智慧消防、智慧用电、家电、智慧家居、新能源汽车等行业,共同推进故障电弧探测技术的一应用 。               

    据竺教授介绍,截止2019年底,杭州凌石信息的一故障电弧探测芯片已经广泛应用到港珠澳大桥、北京大兴机场、杭州亚运会主场馆、上    海养老院、颐№和园、西安鼓楼、西部部分高铁站等国家、省市重大工程中 。

    变革已来,故障电弧探测技术,正在改变传统低压电器行业 。



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