青島恒能電氣有限公司城市建設項目安全用電管理雲平台的設計與應用

簡婷

韦德1946网址 上海嘉定  201801

摘要:安科瑞Acrelcloud-6000安全用電管理平台是針對我國當前電氣火災事故頻發而創新的一套電氣火災預警和預防管理係統，該係統是基於(yu) 移動互聯網、雲(yun) 計算技術、通過物聯網傳(chuan) 感終端（現場監控模塊、傳(chuan) 輸模塊），將供電側(ce) 、用電側(ce) 電氣安全參數實時傳(chuan) 輸至雲(yun) 服務器。安全用電管理雲(yun) 平台可以不受時間、地點、環境的限製，自行選擇合適的方式（本地電腦、手機APP、短信）來掌控用電係統的運行情況，真正做到“早預防、快報警、自診斷、出報告"的工作流程化。

關(guan) 鍵詞:安全用電；電氣火災；剩餘(yu) 電流；無線傳(chuan) 輸；雲(yun) 平台；

0、前言

　　近年來，我國電氣火災多發，造成重大人員傷(shang) 亡和財產(chan) 損失。為(wei) 有效遏製電氣火災高發勢頭，確保人民群眾(zhong) 生命財產(chan) 安全，國務院安委會(hui) 決(jue) 定在全國範圍內(nei) 組織開展為(wei) 期三年的電氣火災綜合治理工作。並發布《國務院安全生產(chan) 委員會(hui) 關(guan) 於(yu) 開展電氣火災綜合治理工作的通知》[安委〔2017〕4號]文件。

　　各省市安監委也相繼發布文件，明確要求各市（州）積極推廣應用“科技防控•智慧用電"技術，各地要不斷提升電氣火災防控的科技化、信息化和智能化水平。要積極鼓勵人員密集場所、易燃易爆場所、大型城市綜合體(ti) 、高層建築、勞動密集型企業(ye) 、物流倉(cang) 儲(chu) 企業(ye) 、居民小區推廣運用剩餘(yu) 電流保護裝置等智慧型安全用電隱患監管服務平台，實現對用電設備和電氣線路24小時在線監測、異常情況短信提示、掌上巡檢電工、定期形成檢測報告、遠程服務等功能，有效遏製電氣火災發生。

　　本文以青島恒能電氣有限公司安全用電管理雲(yun) 平台為(wei) 例，介紹智慧安全用電管理平台在城市建築方麵的應用。

1、項目簡介

　　本項目為(wei) 青島恒能電氣有限公司用電安全管理係統建設項目，安全用電管理雲(yun) 平台通過物聯網技術對電氣引發火災的主要因素（線纜溫度、電流、電壓和漏電流）進行不間斷的數據跟蹤與(yu) 統計分析，實時發現電氣線路和用電設備存在的安全隱患（如：線纜溫度異常、短路、過載、過壓、欠壓及漏電等），有效防止電氣火災的發生。

　　堅持“市場主導、引導、單位、社會(hui) 參與(yu) "的原則，加快推動“智慧用電"係統建設，利用物聯網、大數據、人工智能等技術和電氣安全領域知識，通過數據挖掘分析，提前發現隱患，識別隱患類型，洞察隱患發生發展的規律，進而預測隱患發展趨勢，並將相關(guan) 風險因素和社會(hui) 化服務體(ti) 係進行聯動，終實現預測預警、隱患治理、社會(hui) 化服務和信息收集四方聯動的安全生產(chan) 預防體(ti) 係，提高生產(chan) 隱患、安全事故“預測預警"和社會(hui) 化服務的針對性，提升電氣火災安全事故的預警防控能力，實現青島地區電氣火災事故大幅度降低的目標，確保人民群眾(zhong) 生命財產(chan) 安全得到保障。

2、參考標準

本次安全用電管理平台遵循的國家標準有：

DL/T 5430-2009   《無人值班變電站遠方監控中心設計技術規程》

GB/T 2887-2011   《計算機場地通用規範》

Q/GDW 231-2008《無人值守變電站及監控 中心技術導則》

GB 13955-2005 《剩餘(yu) 電流動作保護裝置的安裝和運行》

GB 14287-2014 《電氣火災監控係統》

GB 50016-2006  《建築設計防火規範》

GB 50045-1995  《高層民用建築設計防火規範》

GB 50116-2013  《火災自動報警係統設計規範》

JG J16-2008       《民用建築電氣設計防火規範》

3、係統架構

　　安全用電管理平台采用分層分布式結構進行設計，即現場設備層、網絡通訊層和站控管理層，詳細拓撲結構如下：

　　青島恒能電氣有限公司下各子項目用電設備和電氣線路配電櫃內(nei) 安裝漏電火災探測器ACRM300T-Z-2G、剩餘(yu) 電流互感器、溫度傳(chuan) 感器以及電流互感器，用於(yu) 采集並監測當前電氣回路運行狀況，當漏電火災探測器監測到電氣回路中剩餘(yu) 電流、運行電流、溫度、電壓等參數超標時，馬上發出聲光報警信號，將信號通過2G無線信號進一步上傳(chuan) 至雲(yun) 端服務器，通過雲(yun) 端服務器提醒智能調度技術人員；每個(ge) 配電箱內(nei) 每條重要回路配置一台ACRM300T-Z-2G，采用2G網絡傳(chuan) 輸數據接收來自漏電火災探測器的電氣參數，並進一步上傳(chuan) 至雲(yun) 端服務器；雲(yun) 端服務器通過租借阿裏雲(yun) 服務器的模式，安裝安全用電平台軟件，智能調度技術人員通過客戶端（本地電腦、手機APP、短信）接收平台軟件提供的各種運行數據以及報警信息，在時間提供維護服務。

4、安全用電管理平台功能

4.1概述

     安科瑞智慧用電管理雲(yun) 平台基於(yu) 物聯網、大數據、雲(yun) 計算等現代信息技術，將分散的火災自動報警設備、電氣火災監控設備、智慧煙感探測器、智慧消防用水等設備連接形成網絡，並對這些設備的狀態進行智能化感知、識別、定位，實時動態采集消防信息，通過雲(yun) 平台進行數據分析、挖掘和趨勢分析，幫助實現科學預警火災、網格化管理、落實多元責任監管等目標。實現了無人化值守智慧消防，實現智慧消防“自動化"、“智能化"、“係統化"、用電管理“精細化"的實際需求。

     從(cong) 火災預防，到火情報警，再到控製聯動，在統一的係統大平台內(nei) 運行，用戶、安保人員、監管單位都能夠通過平台直觀地看到每一棟建築物中各類消防設備和傳(chuan) 感器的運行狀況，並能夠在出現細節隱患、發生火情等緊急和非緊急情況下，在幾秒時間內(nei) ，相關(guan) 報警和事件信息通過手機短信、語音電話、郵件提醒和APP推送等手段，就迅速能夠迅速通知到達相關(guan) 人員。同時，通過自動消防滅火控製裝置啟動自動滅火設備和消防聯動控製設備，有效解決(jue) 用電單位電氣線纜老舊，小微企業(ye) 無專(zhuan) 業(ye) 電工、肉眼無法直觀係統即時排查電氣隱患、隱蔽工程隱患檢查難等難題，及時排除安全隱患。

4.2本平台的整體(ti) 結構如圖所示：

4.3係統功能展示

4.3.1 主頁

     用戶登錄成功之後進入主頁，如圖所示。主要展示的內(nei) 容有：項目概況、設備狀態、設備分類、設備報警信息、報警分類、報警統計、設備台賬信息等。其中地圖可以選配成BIM建築模型，任何傳(chuan) 感器報警時可以在BIM模型中預警顯示。

4.3.2 智慧用電子係統

     智慧用電子係統可接入電氣火災、故障電弧、電氣火災主機、滅弧式保護器探測和母排無線測溫探測等。

     針對智慧用電部分，係統提供能耗分析功能，按回路可查詢日月年的能耗報表和曲線。

     係統提供諧波監測和三相不平衡分析功能。

     需量監測分析：支持對需量進行逐日、逐月、逐年的統計，並支持需量監測。

4.3.3煙氣監測子係統

     煙氣監測子係統可以接入NB煙感和NB可燃氣體(ti) 傳(chuan) 感器，實現對煙霧、可燃氣體(ti) 等實時監控，當監測數據達到設定閾值時，發出報警信息。

4.3.4視頻監控子係統

     視頻監控子係統：數據中心收到感應端各子係統報警信息後，可調出報警位置關(guan) 聯的監控攝像頭圖像，查看報警現場視頻輔助進行火情確認。

4.3.5隱患管理      係統在產(chan) 生報警或隱患後，係統可以針對工程人員派發工單，處理完以後工程人員能夠在係統中填寫(xie) 相關(guan) 工單任務記錄，以供曆史查詢。隱患統計支持對項目進行日、月、季、年的維度查詢，並能夠自定義(yi) 時間查詢，將項目下隱患以曲線，圖表的形式展現。

4.3.6運維管理

     運維管理：係統支持巡檢計劃和巡檢日曆，可支持巡檢人員使用手機NFC芯片巡檢打卡的功能。

4.3.7用戶報告

     用戶報告：係統按項目提供一個(ge) 月內(nei) 的用戶分析報告，並支持打印。

6、智慧用電監測裝置

概述

    智慧用電在線監控裝置是針對0.4kV以下的TT、TN係統設計的智能電力裝置，具有單、三相交流電測量、四象限電能計量、諧波分析、開關(guan) 量輸入、繼電器輸出功能，以及RS485通訊或GPRS無線通訊功能，通過對配電回路的剩餘(yu) 電流、導線溫度等火災危險參數實施監控和管理。

    產(chan) 品采用先進的微控製器技術，集成度高，體(ti) 積小巧，安裝方便，集智能化，數字化，網絡化於(yu) 一身，是建築監控裝置預防監控、係統絕緣老化預估等的理想選擇。同時將原有RS485通訊升級為(wei) GPRS無線通訊方式，解決(jue) 了現場布線難的問題。作為(wei) 一種先進的智能化、數字化的采集元件，該智能裝置已廣泛應用於(yu) 各種控製係統、SCADA係統和能源管理係統。

型號說明

技術參數

平台功能

    保險我司為(wei) 安全用電平台保險保額為(wei) 1000萬(wan) ，單事故高可索賠500萬(wan) ，保險內(nei) 容涵蓋了平台、ARCM係列和ACSP限流式保護器以及AAFD故障電弧探測器。

平台價(jia) 值

⚫安全用電平台通過對用電線路的各種關(guan) 鍵電氣特征數據，比如線纜溫度、電流、剩餘(yu) 電流等等，通過多維度建模分析，更精準的反映用電線路的狀態，不僅(jin) 發現隱患而且能夠識別隱患類型；不僅(jin) 能夠識別隱患類型，還能洞悉隱患發生的規律，預測隱患發展的趨勢。

⚫平台能有效解決(jue) 電氣線路老化、電氣隱患肉眼無法排直觀即使排查、隱蔽工程隱患檢查難等電氣隱患排查問題。通過安全用電雲(yun) 平台對數據的存儲(chu) 、分析及判斷，進一步發出調配指令，實現用電安全專(zhuan) 業(ye) 化與(yu) 統一管理，及時發現電氣隱患，預防火災發生；

⚫安全用電平台讓用戶了解自身不合理的用電習(xi) 慣,並轉變部分不合理的用電習(xi) 慣,養(yang) 成良好的用電意識和習(xi) 慣,從(cong) 而達到用電安全的目的，管理人員也可通過平台預測方案，來有計劃的推廣安全用。提高人員安全意識，杜絕因自身意識問題而引起的電氣火災。

智慧安全用電用戶需求

●安裝用戶

實時監控場所電氣設備運行狀況

當出現隱患後能及時收到通知

緊急情況下能遠程控製電氣設備

●運維人員

查看所轄用戶設備的實時情況

出現隱患後能及時收到通知

能對用戶的設備進行定期巡檢維護

提供對應項目的運維報告

對基礎數據進行統一管理

產(chan) 品選型

典型配置方案

ARCM300係列儀(yi) 表直連平台

a）配置方案

說明：ARCM300-Z-4G和ARCM300-ZD-4G直接上傳(chuan) 到平台。

b）安裝實例

ARCM300係列儀(yi) 表接入網關(guan) 上傳(chuan) 到平台

a）配置方案

說明：arcm係列儀(yi) 表通過485接口連接網關(guan) ，由網關(guan) 上傳(chuan) 到平台，一個(ge) 網關(guan) 下麵可以接入30塊儀(yi) 表

b）安裝實例

故障電弧探測器和滅弧式保護器接入平台

a）配置方案

說明：故障電弧探測器和滅弧式保護器通過485接口連接網關(guan) ，由網關(guan) 上傳(chuan) 到平台，一個(ge) 網關(guan) 下麵可以接入30塊設備。

b）安裝實例

故障電弧探測器

6、結束語

　　安全用電管理平台的使用，可以幫助各運維企業(ye) 智能調度技術人員實時發現電氣線路和用電設備存在的安全隱患（如：線纜溫度及漏電等），有效防止電氣火災的發生。該服務係統能有效解決(jue) 用電單位電氣線纜老舊，小微企業(ye) 無專(zhuan) 業(ye) 電工、肉眼無法直觀係統即時排查電氣隱患、隱蔽工程隱患檢查難等難題，將發現的安全隱患即時通過該服務係統向用電單位管理人員發送預警信息，指導用電單位開展治理，消除潛在安全隱患。推廣使用安全用電平台，是從(cong) 源頭上預防電氣火災的有效措施，是引導企業(ye) 牢固樹立安全意識、全麵落實安全生產(chan) 經營企業(ye) 主體(ti) 責任，推進企業(ye) 牢固樹立安全生產(chan) （經營）技防、物防建設，強化企業(ye) （經營）安全生產(chan) 硬件基礎，建立健全企業(ye) 隱患排查治理機製和提升企業(ye) 本質安全水平的有力抓手。

作者簡介：簡婷，女，本科，現就職於(yu) 韦德1946网址，主要研究方向為(wei) 建築能耗監測係統。