智能音箱電氣安全風(fēng)險(xiǎn)分析

李濤 韓文聰 代頔梓 劉銘威

摘 要：智能音箱是一種帶網(wǎng)絡(luò)通信和語音接收功能的音箱，到目前為止已經(jīng)發(fā)展的比較廣泛，但是技術(shù)上還有待于進(jìn)步。作為一種應(yīng)用新技術(shù)且多領(lǐng)域融合的產(chǎn)品，智能音箱既有音視頻產(chǎn)品的特征又有信息技術(shù)產(chǎn)品的功能，是一種“跨界”產(chǎn)品。智能音箱作為新興的家用電子產(chǎn)品，消費(fèi)者使用過程中會(huì)與之“親密接觸”，因此其電氣安全問題值得探討，本文主要從檢測的角度，擬定了評(píng)定限值和檢測方法，定性定量的對(duì)智能音箱的絕緣電阻和抗電強(qiáng)度進(jìn)行了探究。對(duì)其電氣安全性提供一個(gè)定性定量的評(píng)估。

關(guān)鍵詞：智能音箱；電氣安全；檢測

目前 小作坊生產(chǎn)的智能音箱質(zhì)量極差，選用價(jià)格低廉的元器件，導(dǎo)致漏電、發(fā)燙甚至自燃、自爆，忽視了使用者的使用安全以及財(cái)產(chǎn)生命安全。還有一些企業(yè)忽視了電氣安全問題。絕緣電阻反映設(shè)備的絕緣狀態(tài)，絕緣電阻越大，設(shè)備的防電擊能力越高?？闺姀?qiáng)度是檢測設(shè)備中使用的固體絕緣是否具有足夠的耐電壓能力。企業(yè)未專門針對(duì)智能音箱產(chǎn)品進(jìn)行安全性能設(shè)計(jì)及優(yōu)化，容易導(dǎo)致產(chǎn)品絕緣被擊穿，發(fā)生漏電風(fēng)險(xiǎn)。

電子產(chǎn)品可能會(huì)影響使用者的安全，尤其是與電網(wǎng)電源直接連接的電子產(chǎn)品可能會(huì)對(duì)使用者產(chǎn)生電擊的危害，所以電子產(chǎn)品安全設(shè)計(jì)應(yīng)掌握盡量消除、減小危險(xiǎn)或?qū)ξｋU(xiǎn)進(jìn)行防護(hù)的原則。安全項(xiàng)目主要是對(duì)產(chǎn)品的安全性進(jìn)行檢驗(yàn)，判斷其是否滿足標(biāo)準(zhǔn)的要求，是否會(huì)產(chǎn)生電擊、過熱、輻射、爆炸、機(jī)械傷害等危險(xiǎn)。具體到本次風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測的安全項(xiàng)目，抗電強(qiáng)度、絕緣電阻主要考核了產(chǎn)品的絕緣是否滿足要求，產(chǎn)品的絕緣一旦失效，將會(huì)直接對(duì)使用者造成電擊。

1 術(shù)語和定義

1.1 基本絕緣

對(duì)防電擊提供基本保護(hù)的絕緣。

1.2 雙重絕緣

由基本絕緣加上附加絕緣構(gòu)成的絕緣。

1.3 附加絕緣

除基本絕緣以外施加的獨(dú)立的絕緣，用以在基本絕緣一旦失效時(shí)減小電擊的危險(xiǎn)。

1.4 加強(qiáng)絕緣

一種單一的絕緣結(jié)構(gòu)，在本部分規(guī)定的條件下，其所提供的防電擊的保護(hù)等級(jí)相當(dāng)于雙重絕緣。

注：“絕緣結(jié)構(gòu)”這一術(shù)語并不是指該絕緣必須是一塊質(zhì)地均勻的結(jié)體。這種絕緣結(jié)構(gòu)可以由幾個(gè)不能像附加絕緣或基本絕緣那樣單獨(dú)來試驗(yàn)的絕緣層組成。

2 樣品抽樣

智能音箱屬于新興的電子產(chǎn)品，是故，近年來國內(nèi)外皆未對(duì)此類產(chǎn)品進(jìn)行監(jiān)測或監(jiān)管，或者并未以智能音箱的形式進(jìn)行監(jiān)管，僅是單獨(dú)以音箱的形式進(jìn)行監(jiān)管。

考慮到當(dāng)前智能音箱產(chǎn)品的實(shí)際銷售情況，本次樣品采樣方式主要分為實(shí)體店現(xiàn)場采購和電子商務(wù)網(wǎng)絡(luò)采購兩種方式并行進(jìn)行。

其中，實(shí)體店包括大型商場、品牌專賣店、批發(fā)市場及一般商店等；網(wǎng)絡(luò)商店主要針對(duì)天貓、京東、蘇寧易購等大型B2C網(wǎng)商，暫不考慮淘寶等C2C交易平臺(tái)，以確保樣品來源的可靠、可信。

2.1 采樣渠道

本次風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測樣品主要購買于大型商場、大賣場和專賣店以網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，具體情況見表1。

2.2 價(jià)格分布

按價(jià)格分為三檔，均價(jià)500元有5批次，占25%；均價(jià)1 500元有10批次，占50%；均價(jià)2 500元有5批次，占25%，具體情況見表2。

2.3 標(biāo)稱產(chǎn)地

本次所購智能音箱產(chǎn)品，標(biāo)稱產(chǎn)地為四川省0批次產(chǎn)品，占0%，外省市有20批次產(chǎn)品，占100%，外省市主要包括：北京、江蘇、浙江、廣東、上海等地區(qū)，具體情況見表3。

2.4 產(chǎn)品種類

本次風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測的對(duì)象覆蓋2個(gè)品種，涉及智能音箱、藍(lán)牙音箱品種，具體涉及的產(chǎn)品種類見表4。

3 質(zhì)量安全狀況分析

3.1 國內(nèi)事故案例

目前尚未發(fā)生智能音箱硬件安全方面的相關(guān)案例報(bào)道。

3.2 國外通報(bào)及召回案例

目前尚未發(fā)生智能音箱硬件安全方面的相關(guān)案例報(bào)道。

3.3 產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測情況（國家監(jiān)督抽查、風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測；?。▋?nèi)、外）級(jí)監(jiān)督抽查、風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測）

智能音箱屬于新興的電子產(chǎn)品，是故，近年來國內(nèi)外皆未對(duì)此類產(chǎn)品進(jìn)行監(jiān)測或監(jiān)管，或者并未以智能音箱的形式進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測，僅是單獨(dú)以音箱的形式進(jìn)行監(jiān)管。

3.4 風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測的必要性

智能音箱區(qū)別傳統(tǒng)音箱有光模塊、藍(lán)牙模塊、無線模塊、USB輸出等信息技術(shù)模塊，傳統(tǒng)音箱沒有對(duì)信息技術(shù)模塊進(jìn)行測試，因此我們針對(duì)智能音箱的信息技術(shù)模塊進(jìn)行測試是非常有必要的。此次項(xiàng)目的測試項(xiàng)目基本為電子產(chǎn)品的安全檢測項(xiàng)目。

智能音箱給我們提供了諸多的方便，不過同時(shí)它又是一把雙刃劍，對(duì)智能音箱進(jìn)行電氣安全監(jiān)測迫在眉睫。

現(xiàn)代生活日新月異，人們一刻也離不開電。在用電過程中就存在著用電安全問題，針對(duì)智能音箱電氣安全進(jìn)行監(jiān)測，對(duì)消費(fèi)者使用產(chǎn)品安全性和生命安全具有重大意義。

綜上所述，為保障人們信息安全和生命安全，實(shí)施智能音箱產(chǎn)品風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測尤為必要。通過實(shí)施智能音箱產(chǎn)品風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測工作，可以比較全面地了解流通、使用環(huán)節(jié)的智能音箱產(chǎn)品質(zhì)量狀況，評(píng)估安全風(fēng)險(xiǎn)，及時(shí)將存在的安全風(fēng)險(xiǎn)通報(bào)給有關(guān)管理部門，達(dá)到扶優(yōu)治劣，提高產(chǎn)品質(zhì)量，完善市場機(jī)制，保護(hù)行業(yè)健康發(fā)展的目的；同時(shí)進(jìn)一步探索強(qiáng)化監(jiān)管職能的方法，實(shí)現(xiàn)降低安全風(fēng)險(xiǎn)、保障生產(chǎn)安全的效果。

4 評(píng)估依據(jù)以及檢驗(yàn)方法

4.1 評(píng)估依據(jù)

隨著智能設(shè)備的日益普及，智能音箱及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)也進(jìn)入人們的視線。然而，智能音箱的安全性能也成為現(xiàn)今不容忽視的重大問題，受到了世界各國的重視。但是，智能音箱屬于新興的電氣產(chǎn)品，國內(nèi)外至今尚無明確的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

國外標(biāo)準(zhǔn)中僅有IEC 60065-2014以及EN 60950-1-2014提及音箱的相關(guān)要求，而國內(nèi)有QB/T 4325-2012、QB/T 4326-2012、QB/T 4327-2012、QB/T 4328-2012、SJ/T 11523-2015提及音箱的相關(guān)要求，但均未提及智能音箱電氣安全方面的相關(guān)要求。絕緣電阻和電氣強(qiáng)度是反映產(chǎn)品安全性能的重要指標(biāo)，對(duì)考核產(chǎn)品的絕緣設(shè)計(jì)、材料選擇、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、內(nèi)部布線及裝配環(huán)節(jié)的電氣安全質(zhì)量有重要意義。該項(xiàng)目不合格有可能導(dǎo)致使用者發(fā)生觸電情況，直接造成人身傷害甚至傷亡。

故結(jié)合我國現(xiàn)有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，選擇我國使用比較廣泛的電氣安全方面的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)GB 4943.1-2011《信息技術(shù)設(shè)備 安全 第1部分：通用要求》、GB 8898-2011《音頻、視頻及類似電子設(shè)備 安全要求》作為本次電氣安全檢測的評(píng)定依據(jù)。

4.2 檢驗(yàn)方法

本次測試參照GB 4943.1-2011《信息技術(shù)設(shè)備 安全 第1部分：通用要求》、GB 8898-2011《音頻、視頻及類似電子設(shè)備 安全要求》測量方法，對(duì)抽樣的20批次音箱進(jìn)行電氣安全測試，評(píng)估智能音箱的抗電強(qiáng)度以及絕緣電阻是否滿足要求，主要測試項(xiàng)目以及對(duì)應(yīng)測試方法如下所示：

（一）絕緣電阻[1]

絕緣電阻測試根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，絕緣電阻的限值分為以下2種情況：

（1）與電網(wǎng)電源直接連接的不同極性的零部件；用基本絕緣或用附加絕緣隔離的零部件之間絕緣電阻不小于2 MΩ。

（2）用加強(qiáng)絕緣隔離的零部件之間，絕緣電阻不小于4 MΩ。

（二）抗電強(qiáng)度[2]

設(shè)備中使用的固體絕緣應(yīng)當(dāng)具有足夠的抗電強(qiáng)度。根據(jù)采用的絕緣強(qiáng)度不同，分為以下2種測試情況：

（1）基本絕緣，附加絕緣；在一次電路與機(jī)身之間，一次電路與二次電路之間，加到被試絕緣上50 Hz或60 Hz的交流電壓從零逐漸升高到1 500 V，然后在該電壓值上保持60 s。試驗(yàn)期間，絕緣不應(yīng)出現(xiàn)擊穿現(xiàn)象。

（2）加強(qiáng)絕緣；在一次電路與機(jī)身之間，一次電路與二次電路之間，加到被試絕緣上50 Hz或60 Hz的交流電壓從零逐漸升高到3 000 V，然后在該電壓值上保持60 s。試驗(yàn)期間，絕緣不應(yīng)出現(xiàn)擊穿現(xiàn)象。

5 結(jié)果與分析

5.1 實(shí)測結(jié)果

參照GB 4943.1-2011《信息技術(shù)設(shè)備安全第1部分：通用要求》、GB 8898-2011《音頻、視頻及類似電子設(shè)備安全要求》測量方法。施加直流500 V電壓1 min后，絕緣電阻不小于4 MΩ作為判定限值，抗電強(qiáng)度試驗(yàn)期間，絕緣不應(yīng)該出現(xiàn)擊穿現(xiàn)象作為判定依據(jù)。

經(jīng)測試得出，20批次智能音箱實(shí)測結(jié)果絕緣電阻全部不小于4 MΩ，抗電強(qiáng)度20批次音箱全部未發(fā)生絕緣擊穿現(xiàn)象。測試結(jié)果如下所示：

5.2 結(jié)果分析

本次檢驗(yàn)工作，抽樣20批次智能音箱電氣安全測試，全部合格，合格率100%。這與抽檢企業(yè)具有健全的產(chǎn)品質(zhì)量體系以及對(duì)生產(chǎn)體系的把控有密不可分的關(guān)系。有的企業(yè)經(jīng)過幾年市場激勵(lì)的競爭，優(yōu)勝劣汰，已經(jīng)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，無論在生產(chǎn)工藝，還是在原材料的使用上都已經(jīng)非常成熟?？闺姀?qiáng)度、絕緣電阻，這些項(xiàng)目是電氣安全的重要指標(biāo)項(xiàng)目，說明本次抽樣產(chǎn)品企業(yè)在產(chǎn)品這些方面做了許多功課，質(zhì)量控制良好。

綜上所述，實(shí)際抽樣20個(gè)批次，這些樣品在各項(xiàng)檢測中表現(xiàn)較好。本次抽查過程中，對(duì)智能音箱進(jìn)行抽查從結(jié)果上來看，抽查的20個(gè)批次的智能音箱均合格，說明企業(yè)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行了嚴(yán)格把控，這與企業(yè)對(duì)質(zhì)量體系的建設(shè)有關(guān)。希望企業(yè)認(rèn)真做好自己的產(chǎn)品，讓所有消費(fèi)者用起來放心。

6 結(jié)語

本文以現(xiàn)有的技術(shù)文件為基礎(chǔ)對(duì)智能音箱產(chǎn)品的電氣安全進(jìn)行測量和分析。目前國內(nèi)沒有專門針對(duì)該類產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)，希望盡快出臺(tái)相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)用以規(guī)范市場，新標(biāo)準(zhǔn)可以針對(duì)智能音箱電氣安全性能、信息安全性能、操作軟件以及電磁兼容等方面進(jìn)行編寫。特別是智能音箱產(chǎn)品電氣安全與使用者的生命健康息息相關(guān)，因此智能音箱產(chǎn)品的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求有待提出發(fā)布。本次所參考的電氣安全標(biāo)準(zhǔn)并非針對(duì)智能音箱的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求，在測試方法上也是采用常規(guī)電子產(chǎn)品相關(guān)電氣安全測試方法，智能音箱作為新興的家用電子產(chǎn)品，使用過程中消費(fèi)者會(huì)接觸智能音箱，所以其電氣安全問題值得商討。

參考文獻(xiàn)：

[1] 工業(yè)和信息化部電子第四研究院.信息技術(shù)設(shè)備安全第1部分通用要求：GB 4943.1-2011[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2012.

[2] 工業(yè)和信息化部電子第四研究院.音頻、視頻及類似電子設(shè)備安全要求：GB 8898-2011[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2012.