解决木质村寨消防隐患助力保护中国传统文化

中国的木制村落，就像是一颗又一颗的珍珠，星罗棋布在广阔的土地上。村落承载了几代人的回忆，是民俗文化、建筑艺术和人们的生活习惯的生动写照 [1-2]。从贵州苗族侗族村寨到云南哈尼族村寨，木结构建筑都以其特有的韵味而倍受人们的青睐。但是，由于木结构本身的特点，它的防火能力不强，加上电器的广泛应用，使得它的防火问题已成为一个严重的问题。每当一场大火，就会摧毁一份宝贵的历史遗产，一场又一场的大火，对中国传统文化的继承和发展，是一个巨大的障碍。所以，寻找行之有效的灭火方法已成为当务之急。电能表自感式消防器的问世，为该问题的解决提供了新的途径。

1. 木寨的消防安全状况

1.1 频繁发生的火灾及对社会的影响

近年来，木寨火灾频繁发生，给当地人民带来了难以估量的损失。在贵州，西江千户寨、黎平县肇兴镇肇兴侗寨等地发生火灾，造成重大生命损失，同时也造成一批珍贵的木构建筑损毁。它既是当地民众赖以生存的基础，又是对传统文化的继承与发扬。在经历了一场大火之后，很多传统风俗的传承地都没有了，一些特殊的建筑技术也面临着失传的危险，对我国的文化多样性造成了很大的影响[3-4]。广西融水县村寨、云南香格里拉翁丁村老寨等地都有不同程度的火灾，这些珍贵的历史文化资源损失惨重，令人痛心。

图1 7.10 西江千户苗寨火灾事故

图2 黎平县肇兴镇肇兴侗寨的火灾

图 3 1.11 云南香格里火灾

1.2 火灾危险的原因

在木寨中，电气故障是引起森林火灾的一个主要因素。随着我国农村电气化进程的加快，电力计量装置得到了广泛应用 [5-6]。但是，有些电能表接线不牢靠，表后线接点负载分布不均，在长时间的运行中，极易出现局部过热，从而引起电能表燃费。木寨的房子大多是一栋一栋的，而且大部分都是用易燃的木头搭建而成，一旦发生火灾，很快就会蔓延到整个村子。由于农村地区多地处边远山区，交通条件较差，消防部队很难及时赶到事发地点。但由于该地区的消防设备相对不足，且缺少有效的扑救方法，使得火灾的损失更加严重。中国仅贵州一地，就有 4000 多座木制村落，全国传统村落已有 400 余座。由于大部分村落都是木制的，防火水平不高，房子与房子之间的距离也不大，所以一起火就很容易引起大火，造成灾难性的后果。在火灾事故中，电力装置的失效是一个重要的诱发因素，特别是电能表因接线不牢、负载分布不均匀而引起的火灾事故。

2、电能表自感式消防器的研究

2.1 运行原理

电能表自感式火灾报警器是一种集火灾监控，信号传输，断电控制，火灾扑救为一体的智能化装置。在电能表出现自燃时，内置的火警探测器能够快速地检测出系统内的温度不正常变化。该系统利用内置的高精度温度传感器，对电能表的温度进行实时监控，并将其与预先设定的火灾温度设定值进行比较。当温度达到或者超出临界值时，火灾探测器会立刻判断电量计着火，同时向火警断开开关及其它有关部件发出信号。一旦接到火警讯号，火警讯号开断开关即会即时将进出线端的电力切断，并阻断电流持续进入故障电表，以达到扑灭火情的目的。同时，火警探测器向声光报警器发出火警讯号。同时，声光报警器也会在第一时间向周围的住户或工作人员发出强有力的声音和声音警告，使周围的住户或工作人员注意，以便迅速撤离，避免人员伤亡。

此外，该设备还装备有“南方天眼”用户定位系统。当发生火灾时，本系统可以快速准确地获取现场的火情信息，并将现场情况传送到现场指挥中心。在此基础上，生产指挥中心能够快速地进行灭火救援，有效地提高了灭火救援的效率。另外，灭火介质也是本设备的关键部件。在探测到有火情时，可以连续地监视表盘的温度。若 1 分钟后，室内的温度还在不断升高，则表示火灾没有得到有效的控制，这时，灭火介质就会由闭合状态变为闭合状态，然后对着燃烧中的电表进行喷水灭火。本发明是一种新型的灭火介质，其灭火效果好，对设备伤害小，灭火速度快，避免了火的蔓延。

2.2 设备的优点

这种设备的最大优点是它具有自我感应、自动灭火等特点。当电表发生不正常的自燃现象时，该设备可以快速响应，在不需要人为干预的情况下，自动完成断电、报警、灭火等一系列动作，极大地提升了应急响应的时效性和效率。它不受地理位置的限制，可以在偏远的山区，信号覆盖不强的木寨，也可以在各种电能表装表的地方正常工作。该系统使用了先进的无线通讯技术，以及高灵敏的传感设备，保证了在复杂的环境中，对火情的探测与快速反应。通过与“南方智慧城市”的密切合作，使电能表自感式消防设备能够实现对火灾现场的远程监测。生产指挥中心能对各电度表的工作状况进行实时监控，在出现火情时能快速作出判断，并调配相应的资源。它不但可以有效地提高防火工作的效率，而且可以方便地对全区的防火安全进行统一的管理与调度。在传统消防事故中，由于局部火灾引发的跨区应急断电事件频频发生，给人们的生产、生活造成了很大的不便。同时，当发现有火时，电表自感知灭火装置可以利用火灾信号开断开关，及时切断用户进线点，从而有效地防止了越级停电，保证了供电的可靠性，降低了停电带来的经济损失。

3、电能表自感式火灾报警器的研制及应用

3.1 研究开发阶段存在的问题与对策

在研制之初，电能表的自感式消防系统就遇到了许多技术上的困难。由于常规仪表没有自动断电的作用，因此在发生火情时不能及时切断线路。因此，研究小组在低电压开关内部加入了一个信号感应器，实现了对电气设备的检测和控制。同时，为保证低压开关在收到信号后能安全、可靠的动作，使其迅速切断电源。过去，由于缺少对电能表区域进行有效的监控与预警，导致火灾隐患难以及时检测。为了解决这个难题，研究开发团队在原有的基础上，加入了声、光、热两种报警设备，利用热电偶传感器将热量转换成电信号。将采集到的数据发送至监控平台和操作人员的移动终端，可以对电能表进行远程、实时的监控。如果出现任何不正常的现象，都可以让操作人员及时采取措施，把潜在的火灾隐患消灭在萌芽之中。有些仪表低压开关不能正常工作，对设备的可靠性有很大的影响。为了解决这个难题，研究开发小组加入了一个自我感知的开关式信号探测器。这种探测器可以动态检测火灾是否真的发生，并精确地向控制器发送信号，保证在火情发生时可以及时切断供电，从而提升设备的安全可靠性。传统的电表分区不具备自动灭火功能，当出现火灾时，通常需要借助外部的消防力量来扑灭，这就导致了灭火时间的延误。研制人员在设备中添加了灭火介质，以达到自动灭火的目的。这种灭火介质能准确地将火源扑灭，极大地提高了灭火效果，降低了火灾的损失。

3.2 应用实例探究

以黄平供电局为例，在2023 年，由于用户发生火灾，10 kV 线路发生了17 次紧急停电，停电时长达19.83 小时，影响用户总数为1.5862 万户/ 时，影响时户数达到578.38 户/ 时，对全年客户平均停电时间产生了 0.2 小时的影响，影响售电量 95.85 万千瓦时，至少造成了52.77 万元的经济亏损。这充分说明了在电力系统中，火灾对电力系统的可靠运行及经济运行造成了很大的影响。通过对黄平供电局所辖区域内的消防工作的开展，取得了较好的效果。在安装这种设备之后，当电表发生故障时，该设备能够快速地启动，实现断电灭火，从而防止了火灾的扩散，降低了人们的生命和财产的损失，同时也降低了对周围居民的供电压力。

4、结语

该装置不但可以用于木制村落，而且可以在中国传统村落和历史保护地区等有特殊保护需求的地方得到广泛的使用。这类地区的房屋大多是木结构，或者是历史文物，如果发生火灾，将会造成严重的后果。电能表自感式火灾报警器的使用，为古建筑的防火、防盗、防火等工作提供了可靠的保证。

在重要的档案室和档案室中，收藏了许多有价值的文件。在此类场所，消防安全需求非常高，而常规的消防设施往往不能及时发现并扑灭室内火源。电能表自感式消防系统可安装于上述场所的电度表盒中，当出现火警时，可快速作出反应，从而保证重要资料和资料的安全。

在某些用电区域，比如狭窄的巷道、高楼的电表井等，常规消防设施很难够到的地方，电能表自感式灭火系统具有明显的优越性。该系统可实现对火情的快速扑救，不受场地条件的限制，可以很好地弥补传统消防器材的缺陷。

公共建筑中，如学校，医院，图书馆，博物馆等人流稠密的公共建筑，如果发生火灾，极易引起严重的生命损失，产生严重的社会后果。电能表自感式火灾报警器的使用，为此类场所的火灾防护提供了强有力的支撑，保证了人们的生命和财产的安全。

综上，电能表自感式火灾报警器是一种新型的解决木制村落火灾隐患的技术方法，对中国传统文化的传承与发展有着重大的意义与应用价值。本项目提出了一种新型的、具有较强应用前景的、具有较强应用前景的新型电力计量装置，对实现电力计量器具的火灾防治具有重要意义。虽然其研究与应用还存在许多问题，但是，随着技术的进步，标准的不断完善，市场的日趋成熟，电能表自感式灭火系统的发展也会越来越好。在今后的发展过程中，要加强对这一设备的研究、开发、推广，持续优化产品性能、降低生产成本，使之更好的为木寨防火、中国传统文化的保护工作服务，使这一宝贵的文化遗产在新时期焕发出新的生命力。

参考文献：

[1] 田聪 . 木质连片村寨火灾分析和早期报警及大数据防控系统关键技术研究与应用[C]// 中国土木工程学会工程防火技术分会 2019 学术年会暨 2019 中国工程防火技术与灭火救援大会 . 0[2025-04-15].

[2] 李 勇 ， 向 瑜 ， 李 云 ， 等 . 一 种 用 于 村 寨 木 质 结 构 环 境 的 火 灾 监 测 装置 ：CN202211032145.0[P].CN202211032145.0[2025-04-15].

[3] 陈 兵 ， 郑 锦 . 不 同 木 屋 燃 烧 特 性 试 验 过 程 及 结 果 分 析 [J]. 消 防 界 ，2021（021）：007.

[4] 李青山. 融水县念好民族村寨火患”紧箍咒”传播”防火经”[J]. 安全生产与监督，2022（8）.

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