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安科瑞 鮑靜君
智慧校園安全用電云平臺監(jiān)測預警系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)技術對電氣引發(fā)火災的主要因素(導線溫度、電流、電壓和漏電流)進行不間斷的數(shù)據(jù)跟蹤與統(tǒng)計分析,實時發(fā)現(xiàn)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(fā)生。
另外系統(tǒng)可選配故障電弧和煙感模塊,接在開關量輸入接口上,系統(tǒng)也可接入并報警。
1、概述
1.1 項目概述
本項目為針對學校的安全用電管理系統(tǒng)建設項目,安全用電管理云平臺通過物聯(lián)網(wǎng)技術對電氣引發(fā)火災的主要因素(線纜溫度、電流、電壓、剩余漏電和電能)進行不間斷的數(shù)據(jù)跟蹤與統(tǒng)計分析,實時發(fā)現(xiàn)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(fā)生。
堅持“市場主導、政府引導、單位自主、社會參與”的原則,加快推動“安全用電”系統(tǒng)建設,利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術和電氣安全領域知識,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,進而預測隱患發(fā)展趨勢,并將相關風險因素和社會化服務體系進行聯(lián)動,終實現(xiàn)預測預警、隱患治理、社會化服務和政府信息收集四方聯(lián)動的安全生產(chǎn)預防體系,提高生產(chǎn)隱患、安全事故“預測預警”和社會化服務的針對性,提升電氣火災安全事故的預警防控能力,實現(xiàn)江橋批發(fā)市場電氣火災事故大幅度降低的目標,確保人民群眾生命財產(chǎn)安全得到保障。
電氣火災隱患線上服務依托電氣火災隱患大數(shù)據(jù)分析技術、物聯(lián)網(wǎng)技術、云計算等實現(xiàn)對電氣火災隱患的類型識別、預警、管理,并通過互聯(lián)網(wǎng)技術整合線下服務機構(gòu),向相關單位提供線下電氣火災隱患綜合治理服務,終實現(xiàn)大幅降低目標區(qū)域的電氣火災發(fā)生概率。
本項目預計學校安裝剩余漏電探測終端數(shù)量需求如下:
1、 教學樓:每層1~2個監(jiān)測點位(根據(jù)樓層實際總配箱數(shù)量);
2、 辦公樓:每層1個監(jiān)測點位;
3、 宿舍樓:每層1個監(jiān)測點位;
4、 食堂:1個監(jiān)測點位;
5、 體育場館:1個監(jiān)測點位;
6、 圖書館:每層1~2個監(jiān)測點位。
1.2 參考標準
本平臺遵循以下標準開發(fā):
GB14287.2 《剩余電流式電氣火災監(jiān)控探測器》
GB14287.3 《測溫式電氣火災監(jiān)控探測器》
GB14048.1 《低壓開關設備和控制設備總則》
GB14287-2014 《電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)》
GB13955-2005 《剩余電流動作保護裝置安裝和運行》
GB50016-2014 《建筑設計防火規(guī)范》
GB50116-2013 《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》
GB50054-2011 《低壓配電設計規(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)進行設計,即現(xiàn)場設備層、網(wǎng)絡通訊層和站控管理層,詳細拓撲結(jié)構(gòu)如下:
現(xiàn)場可通過GPRS移動網(wǎng)絡(移動、聯(lián)通2G網(wǎng)絡)和安全用電監(jiān)管服務系統(tǒng)平臺通訊,云平臺可自行架設服務器,需要具備固定IP地址的寬帶接入,或者租用阿里云服務器(本地不需要固定IP寬帶)。
現(xiàn)場安裝的設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)管服務系統(tǒng)平臺,當現(xiàn)場發(fā)生線纜漏電電流,溫度超出標準值或者設定值以及功率超*,通過安全用電監(jiān)管服務系統(tǒng)平臺或者手幾APP推送報警信號,并發(fā)送短信通知安全責任人,派運維員處理現(xiàn)場隱患。
2.1 電氣火災隱患治理模式
依托線上“隱患預警平臺”對電氣線路運行數(shù)據(jù)采集,通過大數(shù)據(jù)分析技術識別電氣隱患類型,由線下服務團隊提供隱患治理綜合服務,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、信息管理分析報告,實現(xiàn)區(qū)域電氣火災隱患的風險評估。
系統(tǒng)應用包括基于實時監(jiān)測的電氣火災監(jiān)測預警系統(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)的線下服務體系建設等功能。
通過項目設計、安裝施工、管理、調(diào)試、運行等步驟,實現(xiàn)建筑單位電氣線路的實時監(jiān)測,實現(xiàn)相關監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集、上傳、監(jiān)控、報警等功能。在目標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、溫度傳感器等實時監(jiān)測設備。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器。
系統(tǒng)具備遠程實時監(jiān)測,異常數(shù)據(jù)報警,歷史信息查詢及統(tǒng)計,動態(tài)數(shù)據(jù)變化實時顯示,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)、三方遠程服務托管、遠程程序升級、設備遠程維護等服務。
3、設備選型及介紹
3.1 現(xiàn)場設備選型
根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測功能需要,以下設備為每個回路必選設備。
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。
用戶設備就可以與云端服務器通過GPRS無線網(wǎng)絡建立連接,實現(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,可以用來監(jiān)測線纜或配電箱體的溫度,提供溫度保護。
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
安全用電服務平臺需要配置三臺服務器用于日常運維,其中:
數(shù)據(jù)庫服務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、功率等信號并實時存儲,用于曲線、柱狀圖等顯示;
應用服務器用于數(shù)據(jù)展示和分析,并處理各種報警信號,發(fā)出報警信息;
WEB服務器用于WEB端數(shù)據(jù)訪問以及數(shù)據(jù)加密。
服務器配置如下:
6、系統(tǒng)功能
1)安全用電監(jiān)管服務系統(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、實時報警數(shù)據(jù)等,能實時顯示現(xiàn)場服務次數(shù)、排除隱患數(shù)、未排除隱患數(shù)、報警未處理數(shù)、常規(guī)巡檢及產(chǎn)品維護等數(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對每條報警記錄進行呼叫,便于緊急情況下能盡快通知用電單位。
4)能對各個單位及設備的電氣安全運行情況進行自動統(tǒng)計和分析評估,并隨時展示電氣安全運行分析報告。
5)監(jiān)控探測終端產(chǎn)品滿足法律法規(guī)和有關技術標準(GB14287.2《剩余電流式電氣火災監(jiān)控探測器》和GB14287.3《測溫式電氣火災監(jiān)控探測器》)的要求,并通過消防產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)測檢驗中心提供的消防3C認證。
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,累計賠償金額1000萬,單次事故賠償500萬(產(chǎn)品質(zhì)量責任險、電氣火災險、三者責任險等)。
8)Acrel-6000Cloud安全用電監(jiān)管系統(tǒng)平臺具有計算機著作權。如下圖所示: