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MIT開發智慧電源插座﹐可區分良性用電尖峰避免亂斷電
麻省理工學院團隊最近開發一款智慧電源插座﹐內建微電腦以演算法分析單個或多個插座的電流使用情況﹐並能連接物聯網收集龐大用戶數據﹐以區分你家中插座的高峰用電是否可能帶來走火風險。隨著越來越多證據顯示有些住宅火災起因於電弧故障﹐現在你家插座後面的牆壁上可能都裝有電弧故障斷路器(Arc-Fault circuit interrupter﹐AFCI)﹐這種感測器能偵測線路中的電弧故障﹐在電弧熱能引起火災前切離電源﹐或許你已經遇過類似事件﹕當你將吹風機和電暖爐插頭插在同一插座時﹐發現電源「啪」一聲地斷了。
電弧故障斷路器是阻止火災的一道防線﹐麻煩的是如今智慧電網與物聯網興盛﹐並非所有電弧現象都會帶來危險﹐但當感測器太過敏感而任意斷電﹐對精密電腦設備而言開始成為另一種跟不上時代的設計。為了讓電弧故障斷路器變得更聰明﹐麻省理工學院機械工程專家Joshua Siegel領導的團隊新打造一種智慧電源插座﹐可以利用演算法分析來自單個或多個插座的電流使用情況﹐並區分出用電尖峰是屬於普通家電引起的良性電弧﹐還是接線錯誤引起的危險電弧。
新設計包括能即時處理電流數據的硬體﹐以及透過人工神經網路(Artificial Neural Network﹐ANN)分析數據的軟體。硬體由Raspberry Pi Model 3微電腦和安裝在輸入電流線周圍的感應式電流夾鉗(current clamp)組成﹐前者記錄電流數據﹐後者檢測輸入電流﹔微電腦和電流夾鉗之間再以一個USB音效卡連接﹐團隊將其設計用於每秒處理48,000次非常微小的訊號。
隨著越來越多數據開始流入微電腦﹐智慧插座可以越來越準確判別哪些訊號該採取斷電行動﹑哪些訊號可以無視。團隊首先測試了Apple iMac﹑電風扇﹑電磁爐﹑臭氧產生器(ozone generator)4種設備﹐發現智慧插座能以99.95%的準確度從危險電弧中辨識出無害電弧﹐比現有電弧故障斷路器還高。此外﹐智慧插座能在250毫秒內做出跳閘反應﹐與當代經認證的電弧故障斷路器性能相匹配。
Joshua Siegel表示﹐智慧插座還能當作物聯網的一部分與其他設備無線連接﹐用戶可匿名分享數據讓設備不斷更新資訊﹐久而久之﹐你家中的智慧插座不出門也能知天下事﹐就算某天遇到不曾發生的電流情況也能迅速應對﹐未來某天﹐別人家的數據或許會成為避免你家走火的及時雨。
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一般都是檢測電流量，很少有聽過鑑測電弧危險度。
電弧是由於電場過強，氣體發生電擊穿而持續形成電漿體，使得電流通過了通常狀態下的絕緣介質（例如空氣）的現象。
不知道他們是用甚麼方法檢測電弧的？
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