一、行业背景与挑战

化工行业是国家经济的支柱产业，生产过程高度依赖电力系统的连续稳定运行。据统计，2025年泰兴经济开发区（全国化工园区标杆之一）用电量达52.34亿千瓦时，占泰兴全市用电量的60%以上。化工企业具有生产连续性强、供电可靠性要求高、隐患隐蔽性强等特点，一旦发生电力故障，不仅可能导致装置非计划停车、造成巨额经济损失，更可能引发安全事故，后果不堪设想。

然而，传统的配电管理模式长期依赖“被动运维”——定期检修与人工经验判断，难以及时发现潜在隐患。据测算，仅略大于0.5安的电流所产生的电弧温度即可瞬间上升至2000～3000摄氏度，足以引燃任何可燃物。面对设备老化、环境侵蚀、负荷波动等多重挑战，化工企业配电管理正面临从“事后抢险”向“主动防御”转型的迫切需求。

二、政策与标准依据

化工企业配电安全管理需严格遵循以下标准规范：

《危险化学品安全管理条例》：要求设置相应监测、监控等安全设施设备

《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95（2005版））：规定高层建筑内火灾危险性大、人员密集等场所宜设置漏电火灾报警系统

《电气火灾监控系统》系列标准（GB14287.1-2005、GB14287.2-2005、GB14287.3-2005）：对电气火灾监控设备、剩余电流式探测器、测温式探测器提出明确技术要求

《剩余电流动作保护装置安装和运行》（GB13955-2005）：规定剩余电流火灾监控装置的分级保护原则，报警值设置范围在20～1000mA之间，一般电源总进线处设定为400～800mA，分支线路为100～400mA

《电力电缆设计规范》：对电缆温度有明确规定，60℃以上高温场所应按绝缘类型选用耐热型电缆，100℃以上高温环境宜选用矿物绝缘电缆

SH/T 3222-2023：石化行业电气系统相关行业标准

三、南象科技化工配电态势感知解决方案

1、方案架构

南象科技电力态势感知系统采用“云-边-端”分层解耦架构，由智能底座层、边缘计算层、感知执行层、传输与可视化层四大层级协同工作，覆盖化工配电从高压进线到末端用电的全链路：

第一层：感知执行层

部署各类智能传感器与边缘计算终端，实时采集配电设备电气参数（电压、电流、功率）、热学参数（温度、温升速率、热成像）、环境参数（温湿度、水浸、烟雾、气体、热解粒子）、状态参数（局放、弧光、噪声声纹）等。南象科技独有的温度断层扫描技术与AI噪声探测技术，可在微秒级时间尺度上捕捉设备异常征兆。

第二层：边缘计算层

部署于配电柜侧的边缘AI计算单元，作为“敏捷小脑”，实现：毫秒级本地联动处置——断网情况下仍可独立自治运行

多源数据融合分析与异常模式识别，带宽占用降低60%以上

基于AI声纹库的故障源精准定位

自适应阈值与趋势预测，实现提前72小时预警热失控风险

第三层：智能底座层

部署于监控中心或云端的AI融合分析主站与数字孪生分析底座，作为系统的“智慧大脑”，提供：

全域数据汇聚与全生命周期监测

多维分析报告与跨区域协同决策

全局态势感知与深度业务洞察

第四层：传输与可视化层

无线智能可视化主机与7寸触控屏，提供

温度散点热力分布图，直观呈现断层扫描结果

电气声纹库 + AI芯片，识别故障噪声源

支持10个号码短信报警，穿透性强

LoRa远传，适应化工园区复杂环境

2、核心功能模块

（一）配电设备全状态监测

覆盖中高压开关柜、变压器、低压配电柜等关键设备，实时监测电气参数、触头温度、机械特性、局部放电、弧光等指标。南象科技红外温度传感器采用德国进口多感红外复合热敏传感器，实现超大范围（最大1000mm×2000mm）温度精准探测。

针对化工环境腐蚀性强、防爆要求高的特点，传感器支持导轨安装，无需停电、不破坏柜体，适配爆炸危险区域安装要求。

（二）电气火灾超前预警

实时监测剩余电流、线路温度、故障电弧、热解粒子等指标，分级报警处置。热解粒子探测器可检测低至1nm的极早期火灾征兆，抗干扰能力强、免停电部署。

传统电气火灾系统多为事后报警（剩余电流报警值一般设在300mA以上，且报警后仍需人工确认处置）。南象科技通过边缘AI融合多维度数据加权分析异常变化趋势，实现提前72小时预警热失控风险，将被动响应转化为主动预防。

（三）配电室环境智能管控

对配电室温湿度、噪声、烟感、气体浓度、热解粒子等环境参数实时监控，联动除湿、排风等设备自动调控。智能除湿机持续优化柜内微气候，有效预防凝露导致的绝缘降低和短路事故。

（四）智能运维与预测性维护

基于设备健康大模型，聚焦电老化、热老化、机械老化、环境老化四大关键劣化机理，提供设备全面的健康评估、精准的失效预测和动态风险预警。系统不仅是设备状态的“监测者”，更是主动安全的“决策大脑”，通过AI实现自主感知、自主诊断与自主决策。

核心效益指标：

设备早期故障发现率提升80%

非计划停电率降低90%

人工巡检频次从每日4～6次优化至每日1次

例行维护周期从2年合理延长至4年，大幅降低全生命周期运维成本

四、方案核心价值

保连续：全链路监护  + 毫秒级边缘联动，减少非计划停电，保障化工装置连续生产。

守安全：防爆设计 + 超前预警（72小时） + 极早期火灾探测（1nm可检） + 自动灭火联动，将电气火灾隐患消灭在萌芽阶段。

提效率：远程集中监控 + AI智能告警定位 + 声纹故障识别，减少人工巡检频次4倍以上，实现少人/无人值守。

降成本：预测性维护延长设备寿命，避免“一刀切”式定期更换；减少突发故障导致的停产损失（单次可规避数十万元）和高额抢修费用；边缘计算带宽占用降低60%以上。

五、适用场景

炼油与石化企业配电系统

煤化工、精细化工生产装置

化工园区集中配电设施

危化品储运区域电气设备

磷化工、新材料等特种化工生产场景

六、联系我们

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