安科瑞 鮑靜君

智慧校園安全用電云平臺監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對電氣引發(fā)火災(zāi)的主要因素（導(dǎo)線溫度、電流、電壓和漏電流）進(jìn)行不間斷的數(shù)據(jù)跟蹤與統(tǒng)計(jì)分析，實(shí)時發(fā)現(xiàn)電氣線路和用電設(shè)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(zāi)的發(fā)生。

另外系統(tǒng)可選配故障電弧和煙感模塊，接在開關(guān)量輸入接口上，系統(tǒng)也可接入并報(bào)警。

1、概述

1.1 項(xiàng)目概述

本項(xiàng)目為針對學(xué)校的安全用電管理系統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目，安全用電管理云平臺通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對電氣引發(fā)火災(zāi)的主要因素（線纜溫度、電流、電壓、剩余漏電和電能）進(jìn)行不間斷的數(shù)據(jù)跟蹤與統(tǒng)計(jì)分析，實(shí)時發(fā)現(xiàn)電氣線路和用電設(shè)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(zāi)的發(fā)生。

堅(jiān)持“市場主導(dǎo)、政府引導(dǎo)、單位自主、社會參與”的原則，加快推動“安全用電”系統(tǒng)建設(shè)，利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)和電氣安全領(lǐng)域知識，通過數(shù)據(jù)挖掘分析，提前發(fā)現(xiàn)隱患，識別隱患類型，洞察隱患發(fā)生發(fā)展的規(guī)律，進(jìn)而預(yù)測隱患發(fā)展趨勢，并將相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)因素和社會化服務(wù)體系進(jìn)行聯(lián)動，終實(shí)現(xiàn)預(yù)測預(yù)警、隱患治理、社會化服務(wù)和政府信息收集四方聯(lián)動的安全生產(chǎn)預(yù)防體系，提高生產(chǎn)隱患、安全事故“預(yù)測預(yù)警”和社會化服務(wù)的針對性，提升電氣火災(zāi)安全事故的預(yù)警防控能力，實(shí)現(xiàn)江橋批發(fā)市場電氣火災(zāi)事故大幅度降低的目標(biāo)，確保人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全得到保障。

電氣火災(zāi)隱患線上服務(wù)依托電氣火災(zāi)隱患大數(shù)據(jù)分析技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計(jì)算等實(shí)現(xiàn)對電氣火災(zāi)隱患的類型識別、預(yù)警、管理，并通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)整合線下服務(wù)機(jī)構(gòu)，向相關(guān)單位提供線下電氣火災(zāi)隱患綜合治理服務(wù)，終實(shí)現(xiàn)大幅降低目標(biāo)區(qū)域的電氣火災(zāi)發(fā)生概率。

本項(xiàng)目預(yù)計(jì)學(xué)校安裝剩余漏電探測終端數(shù)量需求如下：

1、 教學(xué)樓：每層1~2個監(jiān)測點(diǎn)位（根據(jù)樓層實(shí)際總配箱數(shù)量）；

2、 辦公樓：每層1個監(jiān)測點(diǎn)位；

3、 宿舍樓：每層1個監(jiān)測點(diǎn)位；

4、 食堂：1個監(jiān)測點(diǎn)位；

5、 體育場館：1個監(jiān)測點(diǎn)位；

6、 圖書館：每層1~2個監(jiān)測點(diǎn)位。

1.2 參考標(biāo)準(zhǔn)

本平臺遵循以下標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)：

GB14287.2    《剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器》

GB14287.3    《測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器》

GB14048.1    《低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備總則》

GB14287-2014 《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)》

GB13955-2005 《剩余電流動作保護(hù)裝置安裝和運(yùn)行》

GB50016-2014 《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》

GB50116-2013 《火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》

GB50054-2011 《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》

2、系統(tǒng)架構(gòu)

2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

安全用電管理云平臺采用分層分布式結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，即現(xiàn)場設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和站控管理層，詳細(xì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下：

現(xiàn)場可通過GPRS移動網(wǎng)絡(luò)(移動、聯(lián)通2G網(wǎng)絡(luò))和安全用電監(jiān)管服務(wù)系統(tǒng)平臺通訊，云平臺可自行架設(shè)服務(wù)器，需要具備固定IP地址的寬帶接入，或者租用阿里云服務(wù)器（本地不需要固定IP寬帶）。

現(xiàn)場安裝的設(shè)備采集用電回路剩余漏電電流、線纜溫度、電流/電壓/功率/電能，通過無線方式上傳到安全用電監(jiān)管服務(wù)系統(tǒng)平臺，當(dāng)現(xiàn)場發(fā)生線纜漏電電流，溫度超出標(biāo)準(zhǔn)值或者設(shè)定值以及功率超*，通過安全用電監(jiān)管服務(wù)系統(tǒng)平臺或者手幾APP推送報(bào)警信號，并發(fā)送短信通知安全責(zé)任人，派運(yùn)維員處理現(xiàn)場隱患。

2.1 電氣火災(zāi)隱患治理模式

依托線上“隱患預(yù)警平臺”對電氣線路運(yùn)行數(shù)據(jù)采集，通過大數(shù)據(jù)分析技術(shù)識別電氣隱患類型，由線下服務(wù)團(tuán)隊(duì)提供隱患治理綜合服務(wù)，終電氣隱患；“隱患管理平臺”為監(jiān)管部門提供隱患監(jiān)管、隱患治理、信息管理分析報(bào)告，實(shí)現(xiàn)區(qū)域電氣火災(zāi)隱患的風(fēng)險(xiǎn)評估。

系統(tǒng)應(yīng)用包括基于實(shí)時監(jiān)測的電氣火災(zāi)監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)、基于監(jiān)測數(shù)據(jù)的隱患分析及監(jiān)管系統(tǒng)以及根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)的線下服務(wù)體系建設(shè)等功能。

通過項(xiàng)目設(shè)計(jì)、安裝施工、管理、調(diào)試、運(yùn)行等步驟，實(shí)現(xiàn)建筑單位電氣線路的實(shí)時監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)相關(guān)監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集、上傳、監(jiān)控、報(bào)警等功能。在目標(biāo)配電柜安裝用電安全智能傳感終端、剩余電流互感器、電流互感器、溫度傳感器等實(shí)時監(jiān)測設(shè)備。將采集電氣線路的剩余電流、電流、線路溫度等多路參數(shù)通過無線方式上傳平臺服務(wù)器。

系統(tǒng)具備遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)測，異常數(shù)據(jù)報(bào)警，歷史信息查詢及統(tǒng)計(jì)，動態(tài)數(shù)據(jù)變化實(shí)時顯示，電氣線路安全隱患排查分析，及隱患分析處理等功能；同時系統(tǒng)支持移動終端登陸功能（APP）、三方遠(yuǎn)程服務(wù)托管、遠(yuǎn)程程序升級、設(shè)備遠(yuǎn)程維護(hù)等服務(wù)。

3、設(shè)備選型及介紹

3.1  現(xiàn)場設(shè)備選型

根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測功能需要，以下設(shè)備為每個回路必選設(shè)備。

方案一：100A以下回路，開口式互感器

方案二：100A以下回路，普通互感器，會增加施工量

方案三：100A以下回路，普通互感器，探測器與無線模塊分開，可適用多回路

3.2 漏電探測器ARCM300T--2G

測量：實(shí)時監(jiān)測一路剩余電流、四路溫度、電流、電壓、功率、電能等電參量，遙信輸入、遙信輸出、諧波分析、GPRS無線通訊

遙信：4路開關(guān)量輸入

遙控：1路繼電器輸出

通訊：RS485/MODBUS-RTU

顯示：液晶

3.3 漏電探測器ARCM200L-J4T12/J8T8/J16

適用于多回路漏電電流探測和溫度監(jiān)測。

ARCM200L-J4T12：4路漏電電流、12路溫度監(jiān)測；

ARCM200L-J8T8：8路漏電電流、8路溫度監(jiān)測；

ARCM200L-J16：16路漏電電流；

3.4  無線傳輸

ARCM300T--2G內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議棧，同時采用了功能強(qiáng)大的微處理芯片，配合內(nèi)置看門狗，性能可靠穩(wěn)定。

用戶設(shè)備就可以與云端服務(wù)器通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)建立連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的全透明傳輸。

GPRS參數(shù)

工作頻段  900MH/1800MH，GPRS mulit-slot class 10/8,GPRS mobile station class B

傳輸速率  下行：85.6kbps；上行：42.8kbps；支持PBCCH，Coding schemes CS 1,2,3,4,CSD達(dá)14.4kbps,USSD,PPP-stack

SIM卡電壓  3V，1.8V

天線接口  50Ω/SMA（母頭）

3.5  無線模塊AF-GSM200

采用GPRS信號，適用于移動、聯(lián)通2G SIM卡或者物聯(lián)網(wǎng)卡。

3.6 溫度傳感器

溫度傳感器為—熱敏電阻NTC，它提供0℃～120℃的溫度監(jiān)控基準(zhǔn)，可以用來監(jiān)測線纜或配電箱體的溫度，提供溫度保護(hù)。

4、數(shù)據(jù)采集箱安裝及介紹

安科瑞在提供良產(chǎn)品的前提下還提供安全用電采集箱，因有些現(xiàn)場柜內(nèi)排線較擠模塊無法安裝，故提供安全用電采集箱產(chǎn)品。

安科瑞安全用電數(shù)據(jù)采集箱掛墻安裝，ARCM200T--2G模塊安裝在數(shù)據(jù)采集箱內(nèi)。數(shù)據(jù)采集箱采用冷軋鋼板，板材厚度不小于1.5mm，數(shù)據(jù)采集箱大小為400x300x120 (寬*高*深，單位mm)。

具體箱內(nèi)圖如下：

5、平臺配置

安全用電服務(wù)平臺需要配置三臺服務(wù)器用于日常運(yùn)維，其中：

數(shù)據(jù)庫服務(wù)器用于采集安裝在現(xiàn)場漏電探測器的漏電電流、線纜溫度、電流、功率等信號并實(shí)時存儲，用于曲線、柱狀圖等顯示；

應(yīng)用服務(wù)器用于數(shù)據(jù)展示和分析，并處理各種報(bào)警信號，發(fā)出報(bào)警信息；

WEB服務(wù)器用于WEB端數(shù)據(jù)訪問以及數(shù)據(jù)加密。

服務(wù)器配置如下：

6、系統(tǒng)功能

1）安全用電監(jiān)管服務(wù)系統(tǒng)包含安全用電管理云平臺、電腦終端顯示系統(tǒng)、手幾APP、漏電探測器、漏電互感器、電流互感器等。

2）安全用電監(jiān)管服務(wù)系統(tǒng)平臺能展示剩余電流、溫度、電流等電氣安全參數(shù)的實(shí)時監(jiān)測數(shù)據(jù)及變化曲線、歷史數(shù)據(jù)與變化曲線、實(shí)時報(bào)警數(shù)據(jù)等，能實(shí)時顯示現(xiàn)場服務(wù)次數(shù)、排除隱患數(shù)、未排除隱患數(shù)、報(bào)警未處理數(shù)、常規(guī)巡檢及產(chǎn)品維護(hù)等數(shù)據(jù)，監(jiān)管數(shù)據(jù)能保存十年以上。

3）手幾APP軟件同時具有IOS版本和安卓版本，能通過手幾APP對每條報(bào)警記錄進(jìn)行呼叫，便于緊急情況下能盡快通知用電單位。

4）能對各個單位及設(shè)備的電氣安全運(yùn)行情況進(jìn)行自動統(tǒng)計(jì)和分析評估，并隨時展示電氣安全運(yùn)行分析報(bào)告。

5）監(jiān)控探測終端產(chǎn)品滿足法律法規(guī)和有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（GB14287.2《剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器》和GB14287.3《測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器》）的要求，并通過消防產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)測檢驗(yàn)中心提供的消防3C認(rèn)證。

6）漏電探測器能同時探測剩余電流、四路溫度、三相電流等參數(shù)值，并能通過無線以移動通訊網(wǎng)絡(luò)接入安全用電監(jiān)管系統(tǒng)平臺。

7）ARCM漏電探測器和Acrel-6000Cloud安全用電監(jiān)管系統(tǒng)平臺購買人保提供的保險(xiǎn)，累計(jì)賠償金額1000萬，單次事故賠償500萬（產(chǎn)品質(zhì)量責(zé)任險(xiǎn)、電氣火災(zāi)險(xiǎn)、三者責(zé)任險(xiǎn)等）。

8）Acrel-6000Cloud安全用電監(jiān)管系統(tǒng)平臺具有計(jì)算機(jī)著作權(quán)。如下圖所示：