電動(dòng)汽車防火系統(tǒng)分析研究

朱玲玲

摘 要：伴隨著社會(huì)科技的進(jìn)步，人們生活水平的不斷提高，以及人們對(duì)節(jié)能、環(huán)保認(rèn)知的不斷提升，生活中的運(yùn)輸工具正朝著污染少、能耗低的方向發(fā)展。而電動(dòng)汽車就屬于這一類產(chǎn)品，因其具備環(huán)保、節(jié)能、重量輕、價(jià)格低廉等特點(diǎn)，深受大眾歡迎并得到廣泛普及。因此，采用新技術(shù)對(duì)電動(dòng)汽車的消防安全進(jìn)行研究顯得尤為重要。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車 防火系統(tǒng) 傳感器 問題及措施

1 引言

隨著電動(dòng)汽車的普及，人們對(duì)其安全性的關(guān)注也越來越高。電動(dòng)汽車防火系統(tǒng)作為電動(dòng)汽車設(shè)計(jì)中的重要組成部分之一，其作用是避免電動(dòng)汽車在使用過程中發(fā)生火災(zāi)事故。在這種情況下，電動(dòng)汽車防火系統(tǒng)的可靠性和性能顯得尤為重要。為此，本文將從設(shè)計(jì)分析、停放監(jiān)控與防火報(bào)警系統(tǒng)和問題與措施三個(gè)主要角度，對(duì)電動(dòng)汽車防火系統(tǒng)進(jìn)行深入研究。通過對(duì)此防火系統(tǒng)的全面研究，我們將為電動(dòng)汽車的設(shè)計(jì)和使用提供有價(jià)值的參考和建議，以確保電動(dòng)汽車使用過程中的安全性和可靠性。

2 研究背景及意義

2.1 研究背景

隨著全球能源問題和環(huán)境問題的日益突出，電動(dòng)汽車作為一種新型交通工具，因其零排放、低噪音、高效率等優(yōu)點(diǎn)，正逐漸取代傳統(tǒng)燃油車，成為人們出行的主要選擇。根據(jù)市場研究機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)顯示，2021年全球電動(dòng)汽車銷量已達(dá)到400萬輛，同比增長了41.6%。然而，隨著電動(dòng)汽車的普及，電動(dòng)汽車火災(zāi)事故也時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重威脅著人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，給電動(dòng)汽車的推廣帶來了巨大的挑戰(zhàn)。

2.2 研究意義

電動(dòng)汽車火災(zāi)的發(fā)生主要是由于電池、電機(jī)、電線等電氣元件發(fā)生短路、過載、過熱等異常情況導(dǎo)致。針對(duì)這種情況，電動(dòng)汽車防火系統(tǒng)作為電動(dòng)汽車設(shè)計(jì)中的重要組成部分之一，其作用是避免電動(dòng)汽車在使用過程中發(fā)生火災(zāi)事故。在這種情況下，電動(dòng)汽車防火系統(tǒng)的可靠性和性能顯得尤為重要。電動(dòng)汽車防火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要綜合考慮電動(dòng)汽車的整體設(shè)計(jì)，確定防火系統(tǒng)的位置和布局，選擇適合的防火器材和設(shè)備，建立完整的防火系統(tǒng)，保證電動(dòng)汽車在使用過程中的安全性和可靠性。此外，電動(dòng)汽車防火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)還需要關(guān)注防火器材和設(shè)備的使用壽命、維護(hù)保養(yǎng)和更換等問題，以及整車系統(tǒng)與防火系統(tǒng)的協(xié)同設(shè)計(jì)問題[1]。

3 電動(dòng)汽車停車場防火系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

電動(dòng)車防火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是防止電動(dòng)汽車在停放、充電、使用等過程中發(fā)生火情，能夠迅速采取措施，避免發(fā)生火災(zāi)的關(guān)鍵。

3.1 防火系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則和要求

3.1.1 綜合考慮電動(dòng)汽車停放區(qū)域的整體設(shè)計(jì)

防火系統(tǒng)的位置和布局需要綜合考慮電動(dòng)汽車容納數(shù)量、小區(qū)地理位置的整體設(shè)計(jì)，確保防火系統(tǒng)與電動(dòng)汽車的其它部分協(xié)調(diào)配合。

3.1.2 選擇適合的防火器材和設(shè)備

防火器材和設(shè)備是防火系統(tǒng)的重要組成部分，對(duì)于電動(dòng)汽車的安全性和可靠性至關(guān)重要。一般來說，防火器材和設(shè)備需要具備以下特點(diǎn)：選擇適合電氣火災(zāi)的滅火設(shè)備，具備較高的滅火效率和滅火速度，對(duì)電動(dòng)汽車的損傷較小，使用壽命長，易于維護(hù)和更換。

3.1.3 建立完整的防火系統(tǒng)

防火系統(tǒng)需要建立完整的防火預(yù)警、監(jiān)測、報(bào)警、滅火等環(huán)節(jié)。防火系統(tǒng)的主要作用是能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)火情，并發(fā)出警報(bào)，并聯(lián)動(dòng)自噴系統(tǒng)進(jìn)行滅火，同時(shí)警醒相關(guān)工作人員發(fā)現(xiàn)火情，采取滅火行動(dòng)。防火系統(tǒng)包括煙霧傳感器、火焰?zhèn)鞲衅?、滅火器、自?dòng)噴水系統(tǒng)等多種設(shè)備。同時(shí)，防火系統(tǒng)還需要具備自動(dòng)啟動(dòng)、手動(dòng)停止、手動(dòng)控制等多種工作模式，確保在不同情況下能夠及時(shí)、有效地發(fā)揮作用。[2]

3.1.4 防火系統(tǒng)的組成及其功能

防火系統(tǒng)主要有監(jiān)控顯示器、攝像頭、煙霧傳感器和火焰?zhèn)鞲衅鳂?gòu)成的火情監(jiān)控系統(tǒng)，以及自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)構(gòu)成。攝像頭可以在停車場進(jìn)行環(huán)境監(jiān)控，并實(shí)時(shí)將停車場的畫面反饋給防火控制系統(tǒng)，然后顯示在監(jiān)控顯示器上，以便值班人員可以隨時(shí)查看停車場的狀況；煙霧傳感器，可以在火災(zāi)初期，還未產(chǎn)生火焰的時(shí)候，起到檢測的作用，可以盡早發(fā)現(xiàn)火情，并將檢查到的異常信號(hào)反饋給防火監(jiān)控系統(tǒng)，防火監(jiān)控系統(tǒng)并發(fā)出警報(bào)提醒工作人員注意異常，工作人員可以第一時(shí)間采取行動(dòng)，降低火災(zāi)的發(fā)生；火焰?zhèn)鞲衅骺梢栽谝恍┯呻妱?dòng)汽車蓄電池故障引起的快速燃燒的火情中，迅速檢測到火情，并將火情反饋給監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)煙霧傳感器和火焰?zhèn)鞲衅鞴餐答伒男盘?hào)，打開自噴系統(tǒng)進(jìn)行滅火，同時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出警報(bào)，工作人員確認(rèn)火情危險(xiǎn)解除了，可手動(dòng)關(guān)閉自噴系統(tǒng)。

3.2 防火器材和設(shè)備

滅火器主要有干粉滅火器、泡沫滅火器、二氧化碳滅火器等。干粉滅火器是電動(dòng)汽車防火系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛的一種滅火器，具有滅火效果好、操作簡單等優(yōu)點(diǎn)；泡沫滅火器適用于滅油類火災(zāi)，可以形成一層泡沫覆蓋火源，有效隔離氧氣，從而達(dá)到滅火的目的；二氧化碳滅火器具有速度快、無殘留物等特點(diǎn)，適用于電動(dòng)汽車電池、電機(jī)等高壓部位的火災(zāi)。如圖，下圖為常見的干粉滅火器與二氧化碳滅火器。

3.3 監(jiān)測和控制系統(tǒng)

防火監(jiān)控系統(tǒng)是整個(gè)防火系統(tǒng)的核心，它實(shí)時(shí)接收攝像頭、煙霧傳感器、火焰?zhèn)鞲衅鞯仍O(shè)備探測的信號(hào)，同時(shí)將這些信息輸出在監(jiān)控顯示器上面，以便工作人員查看。當(dāng)收到煙霧傳感器和火焰?zhèn)鞲衅靼l(fā)回的異常信號(hào)時(shí)，會(huì)進(jìn)行警報(bào)處理，提醒工作人員查看，同時(shí)它還可以根據(jù)火災(zāi)信號(hào)（監(jiān)控系統(tǒng)收到煙霧傳感器反饋的信號(hào)，并收到火焰?zhèn)鞲衅鞣答伒男盘?hào)）時(shí)自動(dòng)開啟自噴系統(tǒng)。

煙霧傳感器、溫度傳感器、火焰?zhèn)鞲衅魇请妱?dòng)汽車防火系統(tǒng)中常見的探測設(shè)備，主要用于檢測火源。煙霧探測器通過檢測停車場的煙霧濃度來判斷是否發(fā)生火災(zāi)，火焰探測器則可以通過檢測火焰的光譜和輻射來判斷是否發(fā)生火災(zāi)。攝像頭則是監(jiān)控畫面，可以讓工作人員通過監(jiān)控畫面判斷是否發(fā)生火災(zāi)，還是由于探測設(shè)備故障而引起的誤警報(bào)。

4 停放監(jiān)控與防火報(bào)警系統(tǒng)

隨著電動(dòng)汽車的普及，電動(dòng)汽車的停放管理成為一個(gè)重要的社區(qū)管理問題。傳統(tǒng)的人工管理方式已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代化社區(qū)管理的需求，因此需要建立電動(dòng)汽車停放監(jiān)控與防火報(bào)警系統(tǒng)。本部分將從三個(gè)方面詳細(xì)闡述電動(dòng)汽車停放監(jiān)控與防火報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

4.1 停放監(jiān)控區(qū)域的設(shè)定

為了有效監(jiān)控電動(dòng)汽車的停放情況，需要明確電動(dòng)汽車的停放區(qū)域。一般來說，電動(dòng)汽車的停放區(qū)域應(yīng)該設(shè)置在指定的停車位或者地下車庫。但是，在一些小區(qū)中，由于停車位不足等原因，一些業(yè)主會(huì)違規(guī)停放在消防通道等區(qū)域，給小區(qū)管理帶來很大的困難。因此，在設(shè)計(jì)電動(dòng)汽車停放監(jiān)控與防火報(bào)警系統(tǒng)時(shí)，需要明確規(guī)定電動(dòng)汽車的停放區(qū)域，明確違規(guī)停放的范圍，并進(jìn)行合理布局。

4.2 監(jiān)控設(shè)備的選擇與安裝

電動(dòng)汽車停放監(jiān)控的設(shè)備包括視頻監(jiān)控、車位檢測等。針對(duì)不同的停車區(qū)域，選擇不同的監(jiān)控設(shè)備，并進(jìn)行合理布局。一般來說，電動(dòng)汽車停車位的檢測可以采用地磁感應(yīng)器或者壓力感應(yīng)器，這些設(shè)備可以實(shí)時(shí)監(jiān)測車位是否有車輛停放。同時(shí)，視頻監(jiān)控設(shè)備可以對(duì)停放區(qū)域進(jìn)行全天候監(jiān)控，一旦有違規(guī)停放現(xiàn)象，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)。監(jiān)控設(shè)備的安裝也是關(guān)鍵，需要考慮設(shè)備的安裝高度和角度，以及監(jiān)控覆蓋范圍。同時(shí)，設(shè)備的防水性能和抗干擾能力也需要考慮。

4.3 防火報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與聯(lián)動(dòng)機(jī)制

在電動(dòng)汽車的停放管理中，防火報(bào)警系統(tǒng)是非常重要的。電動(dòng)汽車的鋰電池充電可能會(huì)引起火災(zāi)，因此需要建立防火報(bào)警系統(tǒng)。防火報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)該包括溫度、煙霧、光電等傳感器，一旦檢測到異常情況，就會(huì)及時(shí)發(fā)出報(bào)警。同時(shí)，防火報(bào)警系統(tǒng)需要與小區(qū)消防室聯(lián)動(dòng)，可以及時(shí)啟動(dòng)消防設(shè)備進(jìn)行處置。

4.4 電動(dòng)汽車車身的防火監(jiān)控

電動(dòng)汽車在行駛過程中，發(fā)生自燃引起火災(zāi)的事故也是時(shí)常見到。在電動(dòng)汽車車身安裝防火監(jiān)控系統(tǒng)可以及時(shí)地提醒駕駛員發(fā)生火情，盡快離開危險(xiǎn)區(qū)，進(jìn)而采取滅火行動(dòng)，減少生命財(cái)產(chǎn)的損失。

車身的防火監(jiān)控系統(tǒng)的可以由煙霧傳感器和溫度傳感器以及控制顯示器構(gòu)成，主要的作用的車身發(fā)現(xiàn)不明煙霧、或車身溫度超過預(yù)設(shè)值時(shí)，即時(shí)發(fā)出警報(bào)。煙霧傳感器和溫度傳感器安裝在容易發(fā)生火情的位置，比如蓄電池周邊。控制顯示器安裝在駕駛室內(nèi)，以便駕駛員進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)警報(bào)可以提醒駕駛員。

5 防火系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)與可靠性

電動(dòng)汽車防火系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)研究是保障車輛安全、人民財(cái)產(chǎn)安全以及小區(qū)環(huán)境的關(guān)鍵步驟。

5.1 電動(dòng)汽車著火的成因

第一，造成電路失效的主要原因。電動(dòng)汽車容易引起火災(zāi)的位置主要是蓄電池及線路，尤其是在充電或行駛的過程中。它的起因有三種。首先是電池?fù)p壞，第二是充電器的電線超載，也可能是由于在工作過程中發(fā)生了短路。追根溯源，是因?yàn)闆]有對(duì)充電安全保障設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)，導(dǎo)致了在工作異常時(shí)，不能自動(dòng)切斷電源，加上電動(dòng)汽車的裝配材質(zhì)的一定程度的可燃、可爆性，難免會(huì)發(fā)生火災(zāi)。

第二，火災(zāi)是因?yàn)椴话踩拇鎯?chǔ)條件引起。部分電動(dòng)汽車停放在建筑物附近，當(dāng)人為吸煙或某種操作產(chǎn)生電火花，尤其溫度過高時(shí)，一些電機(jī)的材質(zhì)會(huì)熔化，容易導(dǎo)致電動(dòng)汽車起火，不但會(huì)對(duì)電動(dòng)汽車本身造成傷害，還會(huì)對(duì)所處樓層空間造成一定破壞，對(duì)工程施工及人民群眾的人身、財(cái)產(chǎn)構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。

第三，因?yàn)殡妱?dòng)汽車的構(gòu)成材料引起火災(zāi)。為了滿足公眾對(duì)電動(dòng)汽車外形外觀的喜好需求，它的座墊等組件采用聚合物材料制成。但是，聚合物的可燃性較強(qiáng)，在陽光下容易引起火災(zāi)，在燃燒過程中產(chǎn)生大量有害煙氣，對(duì)大氣環(huán)境產(chǎn)生了極大的污染，其危害性極大。

5.2 電動(dòng)汽車防火系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)

5.2.1 防火系統(tǒng)的傳感器技術(shù)

電動(dòng)汽車防火系統(tǒng)的傳感器技術(shù)是關(guān)鍵的設(shè)計(jì)技術(shù)之一。傳感器的主要作用是實(shí)時(shí)監(jiān)測停放區(qū)域的溫度、電流、電壓等參數(shù)，并根據(jù)這些參數(shù)來判斷是否需要啟動(dòng)防火系統(tǒng)。傳感器的選擇和位置是影響防火系統(tǒng)性能的關(guān)鍵因素。[3]在設(shè)計(jì)防火系統(tǒng)時(shí)，需要充分考慮傳感器的數(shù)量、類型和位置，以確保防火系統(tǒng)能夠及時(shí)準(zhǔn)確地檢測車輛的狀態(tài)，并啟動(dòng)滅火程序。

5.2.2 防火系統(tǒng)的滅火技術(shù)

防火系統(tǒng)的滅火技術(shù)是保障車輛安全的核心技術(shù)之一。滅火技術(shù)的主要作用是在車輛發(fā)生火災(zāi)時(shí)，迅速將火勢(shì)撲滅，并避免火勢(shì)蔓延到其他部位。常用的滅火技術(shù)包括干粉滅火、二氧化碳滅火、氣體滅火等。在防火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，需要根據(jù)停放區(qū)域的類型和用途選擇適合的滅火技術(shù)，并設(shè)計(jì)合理的滅火裝置和噴頭，以最大限度地降低火災(zāi)損失。

5.2.3 防火系統(tǒng)的電源技術(shù)

防火系統(tǒng)的電源技術(shù)是保障防火系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要技術(shù)之一。防火系統(tǒng)的電源需要滿足高可靠性、高安全性和長壽命等要求。在設(shè)計(jì)防火系統(tǒng)時(shí)，需要選擇適合的電源類型和電源容量，并采用多重備份和冗余設(shè)計(jì)等技術(shù)來提高防火系統(tǒng)的可靠性和安全性。

5.3 防火系統(tǒng)可靠性分析和改進(jìn)

防火系統(tǒng)的可靠性是指防火系統(tǒng)在一定時(shí)間內(nèi)能夠正常工作的概率。在電動(dòng)汽車防火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，需要重視可靠性問題，并對(duì)防火系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行評(píng)估和改進(jìn)。在評(píng)估防火系統(tǒng)的可靠性時(shí)，需要考慮防火系統(tǒng)的工作環(huán)境、使用壽命、故障率等因素。同時(shí)，還需要考慮防火系統(tǒng)的維護(hù)和保養(yǎng)等因素，以確定防火系統(tǒng)的整體可靠性水平。

在改進(jìn)防火系統(tǒng)的可靠性時(shí)，可以采取多種措施，其中包括：

（1）加強(qiáng)防火系統(tǒng)的質(zhì)量控制，確保防火系統(tǒng)的各個(gè)組件都能夠正常工作。

（2）采用多重保險(xiǎn)機(jī)制，增加防火系統(tǒng)的容錯(cuò)能力。

（3）使用備用電源，保證防火系統(tǒng)在停電等情況下能夠繼續(xù)工作。

（4）提高防火系統(tǒng)的響應(yīng)速度，確保在火災(zāi)發(fā)生時(shí)能夠及時(shí)響應(yīng)。

（5）對(duì)防火系統(tǒng)進(jìn)行定期維護(hù)和保養(yǎng)，確保防火系統(tǒng)能夠長期穩(wěn)定地工作。

綜上所述，電動(dòng)汽車防火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和研究對(duì)于保障電動(dòng)汽車的安全運(yùn)行具有重要意義。

6 結(jié)語

在城市快速發(fā)展的今天，電動(dòng)汽車的普及已經(jīng)成為一種趨勢(shì)。但是，電動(dòng)汽車停放管理問題也因此愈發(fā)突顯，給小區(qū)和業(yè)主帶來了不少困擾。針對(duì)這些問題，我們可以采取一系列改進(jìn)措施，如增加電動(dòng)汽車專用停車位數(shù)量、加強(qiáng)管理與監(jiān)管、推行預(yù)約制度等。這些措施可以有效遏制違規(guī)停放行為，提高電動(dòng)汽車停放管理效率和質(zhì)量，為業(yè)主提供更便利、更安全的停車環(huán)境。在未來，我們應(yīng)該繼續(xù)關(guān)注電動(dòng)汽車停放管理問題，不斷優(yōu)化管理措施，為城市的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]姜昊，葛東峰.電動(dòng)車防火技術(shù)及其研究現(xiàn)狀[J].現(xiàn)代交通技術(shù)，2021，31（4）：64-68.

[2]周志湘，化工園區(qū)消防監(jiān)督檢查物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用[J]. 化工管理，2023，66-68.

[3]潘立武，劉志龍，羅叢波. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用［M］.北京.航空工業(yè)出版社.2018.48-52.