摘要：隨著電動(dòng)自行車(chē)的廣泛普及，充電車(chē)棚的消防安全問(wèn)題日益凸顯。本文通過(guò)對(duì)電動(dòng)自行車(chē)充電車(chē)棚火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)因素的深入剖析，運(yùn)用科學(xué)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法構(gòu)建評(píng)估體系與模型，并詳細(xì)闡述了一系列有針對(duì)性的火災(zāi)防控技術(shù)，旨在為減少充電車(chē)棚火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)、保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全提供理論支持與實(shí)踐指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)自行車(chē)；充電車(chē)棚；火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估；防控技術(shù)

引言

近年來(lái)，電動(dòng)自行車(chē)憑借便捷、環(huán)保等優(yōu)勢(shì)成為大眾出行的重要交通工具之一。充電車(chē)棚作為集中充電場(chǎng)所，車(chē)輛集中、火災(zāi)荷載較大，一旦發(fā)生火災(zāi)，極易造成人員傷亡和重大財(cái)產(chǎn)損失。因此，開(kāi)展電動(dòng)自行車(chē)充電車(chē)棚火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與防控技術(shù)研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義[1]。

一、電動(dòng)自行車(chē)充電車(chē)棚火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)因素

（一）充電車(chē)棚火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)特征

充電車(chē)棚火災(zāi)不僅突發(fā)性強(qiáng)、蔓延迅速，還存在一些其他的顯著特征。一方面，火災(zāi)發(fā)生時(shí)段往往具有不確定性，電動(dòng)自行車(chē)充電時(shí)間不一，全天任何時(shí)段都有起火風(fēng)險(xiǎn)，而夜間充電居多，此時(shí)人員警惕性低、疏散難度大，一旦起火極易造成人員傷亡和重大財(cái)產(chǎn)損失。另一方面，火災(zāi)撲救障礙多，車(chē)棚內(nèi)車(chē)輛擺放密集，通道狹窄，大型消防車(chē)輛難以靠近，容易延誤滅火戰(zhàn)機(jī)。由于充電車(chē)棚多為簡(jiǎn)易建筑結(jié)構(gòu)，耐火等級(jí)低，在高溫火焰灼燒下極易坍塌，進(jìn)一步加劇災(zāi)害后果，給滅火救援和人員逃生帶來(lái)重重困難。

（二）充電設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)

充電設(shè)備故障引發(fā)火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)不容小覷。除了線(xiàn)路老化、短路、接觸不良等常見(jiàn)問(wèn)題，部分充電設(shè)備在設(shè)計(jì)上也存在缺陷。為節(jié)省成本，一些低質(zhì)充電器未采用防火阻燃材料，起火后極易助燃。同時(shí)，充電接口插拔頻繁，若接口松動(dòng)、氧化，接觸電阻增大，充電時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量熱量，成為火源。此外，充電設(shè)備的散熱系統(tǒng)若設(shè)計(jì)不合理，長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作后熱量積聚無(wú)法散發(fā)，不僅會(huì)損壞設(shè)備，還可能引燃周邊可燃物，導(dǎo)致火災(zāi)事故，對(duì)充電車(chē)棚安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅[2]。

（三）電動(dòng)自行車(chē)電池風(fēng)險(xiǎn)

電動(dòng)自行車(chē)電池風(fēng)險(xiǎn)來(lái)源多樣。從電池生產(chǎn)環(huán)節(jié)看，部分小廠(chǎng)為降低成本，在電芯制造、組裝工藝上偷工減料，使得電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，易出現(xiàn)熱失控。在使用過(guò)程中，用戶(hù)的不良充電習(xí)慣，如長(zhǎng)時(shí)間過(guò)充、在高溫環(huán)境下充電，會(huì)加速電池老化、損壞，提升熱失控概率。電池回收再利用環(huán)節(jié)缺乏規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，廢舊電池拆解、重組過(guò)程中若操作不當(dāng)，可能損傷電池內(nèi)部隔膜、電極等關(guān)鍵部件，重新流入市場(chǎng)后成為“定時(shí)炸彈”。

（四）環(huán)境與設(shè)施風(fēng)險(xiǎn)

環(huán)境與設(shè)施方面的風(fēng)險(xiǎn)因素眾多。在環(huán)境方面，天氣因素影響顯著，高溫天氣使電池、充電設(shè)備散熱負(fù)擔(dān)加重，增加故障概率；潮濕環(huán)境易導(dǎo)致線(xiàn)路受潮、短路。車(chē)棚周邊若有易燃易爆物品存放，如汽油桶、煙花爆竹等，一旦車(chē)棚起火，極易引發(fā)連鎖爆炸反應(yīng)。在設(shè)施層面，消防標(biāo)識(shí)設(shè)置不清晰或缺失，會(huì)導(dǎo)致人員在緊急情況下難以及時(shí)找到疏散通道、消防器材位置。車(chē)棚內(nèi)消防應(yīng)急照明照度不符合要求，會(huì)影響火災(zāi)時(shí)人員的疏散逃生視線(xiàn)，增加恐慌情緒，與其他風(fēng)險(xiǎn)因素相互交織，放大了充電車(chē)棚的火災(zāi)危險(xiǎn)性。

二、電動(dòng)自行車(chē)充電車(chē)棚火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法

（一）風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估理論概述

風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估理論為剖析充電車(chē)棚火災(zāi)隱患提供了科學(xué)依據(jù)。其中，事故樹(shù)分析法（FTA）以系統(tǒng)可能發(fā)生的事故為頂層事件，通過(guò)層層剖析找出導(dǎo)致事故的直接和間接原因，構(gòu)建邏輯關(guān)系圖，清晰呈現(xiàn)各因素間的因果鏈，精準(zhǔn)定位充電車(chē)棚火災(zāi)誘因。層次分析法（AHP）將復(fù)雜問(wèn)題分層，兩兩比較各層元素的重要性，構(gòu)建判斷矩陣，經(jīng)計(jì)算確定各風(fēng)險(xiǎn)因素權(quán)重，使評(píng)估更具針對(duì)性，如判定充電設(shè)備故障、電池風(fēng)險(xiǎn)在整體火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)中的相對(duì)比重。模糊綜合評(píng)價(jià)法適用于處理模糊、不確定信息，它將定性描述轉(zhuǎn)化為定量評(píng)價(jià)，綜合考慮多種因素影響。鑒于充電車(chē)棚風(fēng)險(xiǎn)因素的模糊性，如人員管理水平難以精確量化，該方法可有效整合各類(lèi)信息，輸出較為客觀的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果，為后續(xù)決策提供有力支撐[3]。

（二）火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系

構(gòu)建科學(xué)、全面的指標(biāo)體系是精準(zhǔn)評(píng)估的關(guān)鍵。充電設(shè)備維度涵蓋設(shè)備老化程度、運(yùn)行年限、維修記錄衡量；通過(guò)檢測(cè)觸發(fā)閾值，準(zhǔn)確判定過(guò)充過(guò)放保護(hù)功能；依據(jù)散熱片面積、風(fēng)扇轉(zhuǎn)速等參數(shù)，評(píng)估充電器的散熱性能。在電池方面，考量電池類(lèi)型、鋰電池?zé)岱€(wěn)定性、鉛酸電池析氫風(fēng)險(xiǎn)；結(jié)合充放電循環(huán)次數(shù)、內(nèi)阻變化，監(jiān)測(cè)電池健康狀態(tài)；電池使用環(huán)境溫度、濕度對(duì)其性能的影響。環(huán)境設(shè)施指標(biāo)包括車(chē)棚通風(fēng)換氣能力，以每小時(shí)換氣次數(shù)衡量；檢查滅火器、消火栓等是否齊全、可正常使用；依據(jù)建筑材料的燃燒性能，確定車(chē)棚建筑耐火等級(jí)。

（三）風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型的選擇與構(gòu)建

在模型選擇上，鑒于充電車(chē)棚風(fēng)險(xiǎn)系統(tǒng)的復(fù)雜性與不確定性，常結(jié)合多種模型的優(yōu)勢(shì)。以層次分析法與模糊綜合評(píng)價(jià)法聯(lián)用為例，運(yùn)用層次分析法，確定各層級(jí)評(píng)估指標(biāo)權(quán)重。在目標(biāo)層下，準(zhǔn)則層如充電設(shè)備、電池、環(huán)境設(shè)施、人員管理等各自權(quán)重，經(jīng)專(zhuān)家打分、一致性檢驗(yàn)得出，反映各部分對(duì)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的相對(duì)重要性。針對(duì)底層指標(biāo)，利用模糊綜合評(píng)價(jià)法模糊化處理。例如，對(duì)于充電設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)，將線(xiàn)路老化、接口松動(dòng)等具體因素按“嚴(yán)重”“較嚴(yán)重”“一般”“輕微”模糊等級(jí)評(píng)判，結(jié)合專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)確定隸屬度矩陣，再與權(quán)重向量運(yùn)算，最終綜合各部分結(jié)果，構(gòu)建出完整的充電車(chē)棚火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，實(shí)現(xiàn)從定性到定量、從局部到整體的風(fēng)險(xiǎn)量化呈現(xiàn)，為風(fēng)險(xiǎn)防控提供精準(zhǔn)導(dǎo)向[4]。

三、電動(dòng)自行車(chē)充電車(chē)棚火災(zāi)防控技術(shù)

（一）智能充電管理系統(tǒng)

1.充電設(shè)備智能監(jiān)控技術(shù)

充電設(shè)備智能監(jiān)控技術(shù)依托先進(jìn)的傳感器與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，為充電車(chē)棚安全筑牢首道防線(xiàn)。在充電設(shè)備內(nèi)部及線(xiàn)路關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，安裝高精度電流、電壓傳感器與溫度探測(cè)器，它們能實(shí)時(shí)捕捉細(xì)微變化。一旦電流出現(xiàn)異常波動(dòng)，如瞬間過(guò)載或持續(xù)微弱漏電，系統(tǒng)立即發(fā)出預(yù)警；電壓偏離正常充電區(qū)間，無(wú)論是過(guò)壓還是欠壓，監(jiān)控系統(tǒng)都能敏銳察覺(jué)，精準(zhǔn)定位故障設(shè)備。同時(shí)，溫度監(jiān)測(cè)至關(guān)重要。當(dāng)充電器散熱片溫度超出安全閾值，預(yù)示著散熱不暢或內(nèi)部短路風(fēng)險(xiǎn)，系統(tǒng)迅速切斷電源，阻止熱量積聚引發(fā)火災(zāi)，并將異常信息推送至管理人員手機(jī)端與監(jiān)控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)24小時(shí)不間斷智能守護(hù)，確保充電全過(guò)程安全可控。

2.充電功率智能調(diào)節(jié)技術(shù)

充電功率智能調(diào)節(jié)技術(shù)依循電池特性與實(shí)時(shí)狀態(tài)靈活調(diào)配電力。識(shí)別接入電池類(lèi)型，鋰電池與鉛酸電池充電曲線(xiàn)不同，系統(tǒng)自動(dòng)匹配最佳初始充電電流。隨著充電進(jìn)程的推進(jìn)，持續(xù)監(jiān)測(cè)電池電壓、溫度變化。若檢測(cè)到電池溫度上升過(guò)快，表明電池內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)加劇，系統(tǒng)即刻降低充電功率，避免過(guò)熱；當(dāng)電池電量接近飽和，智能切換至涓流充電模式，防止過(guò)充。這不僅延長(zhǎng)電池壽命，還從源頭上削減因充電不當(dāng)引發(fā)的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，適配不同車(chē)況，為每一次充電保駕護(hù)航[5]。

（二）電池管理系統(tǒng)（BMS）技術(shù)

1.電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)

電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)是BMS技術(shù)的核心功能之一。通過(guò)在電池組內(nèi)集成多個(gè)監(jiān)測(cè)單元，對(duì)每節(jié)電芯的電壓、電流、溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣。以鋰電池為例，在正常工作時(shí)，各電芯電壓應(yīng)在極小偏差范圍內(nèi)波動(dòng)，一旦某節(jié)電芯電壓驟降或驟升，預(yù)示著可能存在短路、開(kāi)路等故障隱患；電流監(jiān)測(cè)可反映電池充放電速率，異常的大電流充放往往是熱失控前奏。溫度監(jiān)測(cè)更是關(guān)鍵，電池內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)對(duì)溫度敏感，過(guò)高溫度極易引發(fā)熱失控。BMS系統(tǒng)每秒多次采集數(shù)據(jù)，繪制動(dòng)態(tài)變化曲線(xiàn)，精準(zhǔn)掌握電池健康全貌，為后續(xù)故障預(yù)警提供堅(jiān)實(shí)數(shù)據(jù)支持。

2.電池故障預(yù)警與保護(hù)

基于精準(zhǔn)的電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)，電池故障預(yù)警與保護(hù)機(jī)制迅速響應(yīng)。當(dāng)BMS判定電池出現(xiàn)異常，如某節(jié)電芯溫度持續(xù)攀升且接近熱失控臨界值，系統(tǒng)立即發(fā)出高頻警報(bào)，既通知車(chē)棚現(xiàn)場(chǎng)人員，又向遠(yuǎn)程監(jiān)控中心報(bào)警。同時(shí)，果斷切斷該電池供電回路，阻止熱失控蔓延至整個(gè)電池組。在電池出現(xiàn)過(guò)充、過(guò)放、短路等極端情況時(shí)，保護(hù)電路瞬間啟動(dòng)，以毫秒級(jí)速度隔離故障電池，保障充電車(chē)棚及周邊安全[6]。

（三）智能火災(zāi)探測(cè)與報(bào)警系統(tǒng)

1.煙霧探測(cè)器技術(shù)

煙霧探測(cè)器技術(shù)是火災(zāi)早期預(yù)警的尖兵。選用先進(jìn)的光電式煙霧探測(cè)器，內(nèi)部光源與光敏元件巧妙配合，光線(xiàn)在正常環(huán)境下穩(wěn)定傳播，一旦有煙霧顆粒進(jìn)入探測(cè)腔，光線(xiàn)散射改變光敏元件接收光強(qiáng)，觸發(fā)報(bào)警信號(hào)。此類(lèi)探測(cè)器靈敏度極高，能在陰燃階段更早察覺(jué)火情。

2.溫度傳感器技術(shù)

溫度傳感器技術(shù)與煙霧探測(cè)器協(xié)同作戰(zhàn)，全方位守護(hù)充電車(chē)棚。分布于車(chē)棚各處的高精度溫度傳感器，實(shí)時(shí)感知環(huán)境溫度變化。在電氣設(shè)備過(guò)載發(fā)熱、電池?zé)崾Э爻跗?，溫度?huì)率先出現(xiàn)異常升高，傳感器將這一細(xì)微變化轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳輸。與煙霧探測(cè)器互補(bǔ)，當(dāng)煙霧尚未明顯積聚時(shí)，溫度急劇上升，超過(guò)設(shè)定閾值，觸發(fā)報(bào)警[7]。

3.智能分析與報(bào)警系統(tǒng)

智能分析與報(bào)警系統(tǒng)作為“智慧大腦”，整合煙霧、溫度等多元信息。它接收來(lái)自探測(cè)器與傳感器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，運(yùn)用內(nèi)置智能算法深度剖析。一方面，通過(guò)對(duì)比歷史數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)模型，甄別信號(hào)真?zhèn)危懦藛T吸煙、短暫設(shè)備發(fā)熱等誤報(bào)警；另一方面，依據(jù)火勢(shì)蔓延模型，結(jié)合車(chē)棚布局、通風(fēng)情況，預(yù)測(cè)火災(zāi)發(fā)展趨勢(shì)，指導(dǎo)報(bào)警策略。

（四）智能滅火系統(tǒng)

1.自動(dòng)滅火裝置

自動(dòng)滅火裝置是充電車(chē)棚火災(zāi)防控的關(guān)鍵執(zhí)行單元，其布局與啟動(dòng)機(jī)制都經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)。在車(chē)棚頂部及車(chē)輛停放密集區(qū)域，按照科學(xué)間距均勻安裝自動(dòng)滅火噴頭或滅火裝置。這些裝置具備多種觸發(fā)模式，一旦煙霧探測(cè)器與溫度傳感器同時(shí)發(fā)出火災(zāi)警報(bào)或者環(huán)境溫度急劇升至特定閾值，滅火裝置將立即自動(dòng)啟動(dòng)。例如，干粉自動(dòng)滅火裝置能在瞬間噴射出干粉滅火劑，覆蓋起火區(qū)域，阻斷火焰與氧氣接觸，迅速抑制火勢(shì)蔓延；氣溶膠自動(dòng)滅火裝置通過(guò)快速分散的氣溶膠微粒，在高效滅火的同時(shí)，對(duì)電子設(shè)備損害極小，適用于配備智能充電設(shè)備的車(chē)棚，確保在無(wú)人值守時(shí)第一時(shí)間對(duì)火災(zāi)進(jìn)行撲救，為后續(xù)消防救援爭(zhēng)取寶貴時(shí)間。

2.滅火劑選擇與效能分析

干粉滅火劑因其滅火范圍廣、滅火速度快，對(duì)于鋰電池、鉛酸電池起火引發(fā)的復(fù)雜火情都有良好的撲救效果，能迅速冷卻燃燒物、隔絕空氣，阻止火勢(shì)進(jìn)一步擴(kuò)大。然而，使用干粉滅火劑后，清理難度較大，可能對(duì)車(chē)棚內(nèi)設(shè)備及車(chē)輛造成一定污染。相比之下，二氧化碳滅火劑能在汽化過(guò)程中吸收熱量，快速降低環(huán)境溫度，不會(huì)留下殘留物，對(duì)精密電子設(shè)備友好。然而，由于其窒息滅火特性，在通風(fēng)不良的車(chē)棚內(nèi)要謹(jǐn)慎使用，防止人員缺氧窒息。氣溶膠滅火劑綜合了兩者優(yōu)勢(shì)，滅火后無(wú)殘留，對(duì)環(huán)境影響小，滅火效能高[8]。

結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)電動(dòng)自行車(chē)充電車(chē)棚火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與防控技術(shù)進(jìn)行了深入探究。通過(guò)剖析火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)因素，明確充電車(chē)棚火災(zāi)突發(fā)性強(qiáng)、致災(zāi)因素復(fù)雜等特點(diǎn)以及充電設(shè)備、電池、環(huán)境設(shè)施等方面的風(fēng)險(xiǎn)隱患。同時(shí)，借助科學(xué)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法與構(gòu)建的模型，精準(zhǔn)量化風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。

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