智慧用電安全及能耗監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)平臺(tái)

一、行業(yè)背景

電氣火災(zāi)一般是指由于電氣線路、用電設(shè)備以及供配電設(shè)備出現(xiàn)故障后釋放熱能，致使在具備燃燒條件下引燃本體或其他可燃物而造成的火災(zāi)。

近年來(lái)，隨著大功率用電器使用的增加和線路逐年的老化，我國(guó)電氣火災(zāi)頻發(fā)，并造成重大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，因電氣故障引發(fā)的火災(zāi)占全國(guó)火災(zāi)總量的30%以上，其中重特大電氣火災(zāi)占重特大火災(zāi)總數(shù)的70%。為有效遏制電氣火災(zāi)高發(fā)勢(shì)頭，確保人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全，國(guó)家各部委和政府紛紛發(fā)文開(kāi)展電氣火災(zāi)治理工作。

近幾年來(lái)，隨著無(wú)線通信技術(shù)的不斷發(fā)展，一種利用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)實(shí)時(shí)探測(cè)電氣線路和用電設(shè)備安全隱患的用電安全監(jiān)管服務(wù)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。

二、政策支持

為有效遏制電氣火災(zāi)高發(fā)勢(shì)頭，確保人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全。

2016年12月國(guó)家消防局在《2017年工作重點(diǎn)》中就明確要求“提高火災(zāi)物防技防水平。指導(dǎo)直轄市、省會(huì)城市、計(jì)劃單列市和有條件的城市運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)……加快電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)等科研成果的推廣應(yīng)用”。

2017年5月3日國(guó)務(wù)院安委辦召開(kāi)電氣火災(zāi)綜合治理工作視頻會(huì)議，要求扎實(shí)開(kāi)展電氣火災(zāi)綜合治理工作，以更大的決心、更硬的措施、更嚴(yán)的手段，有效遏制電氣領(lǐng)域重特大火災(zāi)多發(fā)勢(shì)頭……決定在全國(guó)范圍內(nèi)組織開(kāi)展為期3年（2017年5月至2020年4月）的電氣火災(zāi)綜合治理工作。

三、智慧用電安全管理系統(tǒng)主要針對(duì)以下幾點(diǎn)：

• ◇ 設(shè)備管理：可接入不同類(lèi)型的設(shè)備，并查看基本信息，位置信息，數(shù)據(jù)流信息

• ◇ 報(bào)警監(jiān)測(cè)：實(shí)現(xiàn)消防一張網(wǎng)，可查看報(bào)警設(shè)備信息及周邊相關(guān)聯(lián)動(dòng)設(shè)施信息

• ◇ 告警復(fù)核：告警信息復(fù)核反饋，通過(guò)文字、語(yǔ)音、圖片、視頻的方式進(jìn)行復(fù)核反饋

• ◇ 巡查管理：根據(jù)規(guī)范制定巡查計(jì)劃

• ◇ 隱患管理：對(duì)上報(bào)的隱患進(jìn)行集中管理，通過(guò)監(jiān)督上報(bào)、巡查上報(bào)、社會(huì)上報(bào)不同的方式；通過(guò)火知眼在線APP可以提交隱患的整改進(jìn)度及結(jié)果。

• ◇ 統(tǒng)計(jì)分析：聯(lián)網(wǎng)單位的各項(xiàng)消防數(shù)據(jù)分析

• ◇ 體檢報(bào)告：體檢報(bào)告分為：周報(bào)、月報(bào)、年報(bào)，從單位基本信息、報(bào)警情況、設(shè)備情況、隱患情況不同的維度進(jìn)行匯總。

現(xiàn)狀及需求

現(xiàn)狀：

• 1、工礦企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境復(fù)雜多變，用電量大，用電線路復(fù)雜，供電設(shè)備超負(fù)荷運(yùn)行，觸電及電火花引起火災(zāi)或其他事故多見(jiàn)，一旦發(fā)生險(xiǎn)情極易造成人員傷亡及巨大的財(cái)產(chǎn)損失，后果不堪設(shè)想。

• 2、民用建筑人口密度大，存在用電設(shè)備多、設(shè)備殘舊、電線私拉亂接、安全距離不足等多個(gè)問(wèn)題，一旦發(fā)生用電事故救援難度大，生命財(cái)產(chǎn)損失嚴(yán)重。

• 3、三小場(chǎng)所違規(guī)用電現(xiàn)象多，電線亂接亂拉，超負(fù)荷用電、電線不穿阻燃套管等現(xiàn)象比比皆是，裝修可燃性材料多，防火間距不足發(fā)生險(xiǎn)情極易蔓延，且救援受阻，人員傷亡及財(cái)產(chǎn)損失大。

需求：

• ? 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，讓隱患無(wú)所遁形

  實(shí)時(shí)采集火災(zāi)隱患數(shù)據(jù)，包括溫度、剩余電流、電流等，秒級(jí)上傳數(shù)據(jù)并實(shí)時(shí)彈出異常通知。

• ? 及時(shí)告警，通知到人

  實(shí)時(shí)處理分析數(shù)據(jù)，及時(shí)告警，并通過(guò)掌上用電APP秒級(jí)推送，并可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)狀況不同，靈活修改電流、漏電閾值，預(yù)警判斷更準(zhǔn)確。

• ? 報(bào)表分析，結(jié)合專(zhuān)家建議

  可查看所有設(shè)備數(shù)據(jù)的運(yùn)行趨勢(shì)，包括日曲線和月曲線，可以輔助發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行的安全隱患，結(jié)合專(zhuān)家判斷，給出改造和運(yùn)行建議。

解決方案

基于物聯(lián)傳感、移動(dòng)互聯(lián)、云計(jì)算技術(shù)及大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代信息技術(shù)，智慧用電系統(tǒng)由智能感知終端、無(wú)線傳輸設(shè)備、用電安全監(jiān)管服務(wù)平臺(tái)組成，智能感知終端將線路電氣狀態(tài)數(shù)據(jù)（線纜溫度、電流、剩余電流、故障電?。┻M(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并通過(guò)無(wú)線通訊方式將數(shù)據(jù)傳送至用電安全監(jiān)管服務(wù)平臺(tái)。

用電安全隱患監(jiān)管云平臺(tái)是采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，借助大數(shù)據(jù)分析與挖掘，解決智慧城市用電安全問(wèn)題。

用電安全隱患監(jiān)管云平臺(tái)的設(shè)計(jì)采用三層架構(gòu)，感知層是通過(guò)配置電流互感器、剩余電流互感器、溫度傳感器、智慧用電安全傳感終端（涵蓋了電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器功能）等采集設(shè)備；實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)用電全部數(shù)據(jù)并通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)通訊層布置的智能網(wǎng)關(guān)上傳到監(jiān)管云平臺(tái)；經(jīng)過(guò)大數(shù)據(jù)比對(duì)分析（以日、周、月、年同時(shí)期用電情況），對(duì)引發(fā)電氣火災(zāi)的主要因素( 線纜溫度、電壓、電流、漏電流、電弧危害）進(jìn)行不間斷的數(shù)據(jù)跟蹤與統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)，實(shí)時(shí)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、過(guò)載、過(guò)壓、欠壓及漏電、電弧光等），及時(shí)向安全管理人員發(fā)送預(yù)警信息，進(jìn)行隱患排查，達(dá)到消除潛在的電氣火災(zāi)危險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)“防患于未燃”的目的，真正地做到智慧用電安全，促進(jìn)智慧城市建設(shè)與和諧發(fā)展。

系統(tǒng)架構(gòu)

智能設(shè)備負(fù)責(zé)采集數(shù)據(jù)、執(zhí)行指令。網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)上下傳送數(shù)據(jù)。

物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)連接所有網(wǎng)關(guān)，并接收網(wǎng)關(guān)上傳的數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)發(fā)和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

應(yīng)用端將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)可視化，并提供用戶與設(shè)備、網(wǎng)關(guān)交互的界面。

方案優(yōu)勢(shì)

• 1) 數(shù)據(jù)可視化展示

  用電安全監(jiān)管服務(wù)平臺(tái)將用電感知終端采集的供電側(cè)、用電測(cè)用電參數(shù)進(jìn)行存儲(chǔ)、處理、分析，并以組態(tài)、大屏等形式動(dòng)態(tài)展示。用戶可隨時(shí)、隨地通過(guò)手機(jī)APP或者Web客戶端實(shí)時(shí)了解企業(yè)用電安全情況。

• 2) 智能分析

  用電安全監(jiān)管服務(wù)平臺(tái)對(duì)電壓、電流、供電質(zhì)量（三相不平衡度、供電質(zhì)量合格率、電源故障等）、漏電流、線纜溫度、負(fù)荷電流、電能、故障電弧等參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并與電氣故障特性進(jìn)行比對(duì)，及時(shí)掌握線路動(dòng)態(tài)運(yùn)行存在的用電安全隱患，預(yù)防火災(zāi)發(fā)生，提高企業(yè)用電安全管理水平。

• 3) 智能化告警

  監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況設(shè)定限制，一旦發(fā)生異常越限，現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警器發(fā)出聲、光報(bào)警，綜合管理平臺(tái)向手機(jī)APP、Web客戶端同步發(fā)出報(bào)警提示，并以短信及語(yǔ)音等方式告知相關(guān)負(fù)責(zé)人。

• 4) 智能化監(jiān)控

  用戶用電可靠性至關(guān)重要，為了避免系統(tǒng)誤報(bào)造成設(shè)備誤動(dòng)作，系統(tǒng)采用“人防+技防”的監(jiān)控手段，值班人員在通過(guò)多因素分析確認(rèn)線路存在隱患，需要及時(shí)斷電時(shí)，可遠(yuǎn)程控制相關(guān)線路斷電，將斷電影響控制在較少范圍內(nèi)。

• 5) 能耗統(tǒng)計(jì)

  對(duì)每條監(jiān)測(cè)線路進(jìn)行電量統(tǒng)計(jì)，并形成圖或表的形式展示，方便用戶隨時(shí)查看。

平臺(tái)功能展示

1、首頁(yè)顯示用電安全系統(tǒng)的整體運(yùn)行情況概覽

主要包括基本情況，用電概況，設(shè)備狀態(tài)，安全用電統(tǒng)計(jì)，以及告警列表展示。

2、系統(tǒng)支持實(shí)時(shí)顯示設(shè)備上報(bào)的電氣數(shù)據(jù)，及故障事件

支持用戶查看設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，包括剩余電流、過(guò)載、過(guò)欠壓、過(guò)溫、漏電、功率等參數(shù)。

3、歷史數(shù)據(jù)

• ◇ 系統(tǒng)支持將時(shí)間序列數(shù)據(jù)以曲線圖、面積圖等形式顯示，方便用戶了解設(shè)備的運(yùn)行情況。

• ◇ 支持顯示電流曲線、電壓曲線、功率曲線、溫度曲線、用電量曲線和剩余電流曲線。

• ◇ 支持不同時(shí)間長(zhǎng)度統(tǒng)計(jì)（今天、本周、當(dāng)月、本年度和用戶自定義等）。

• ◇ 支持聚合運(yùn)算（最大值、最小值、平均值、差值和標(biāo)準(zhǔn)差等）。

• ◇ 支持對(duì)所選做曲線平移、縮放等操作。

4、能耗統(tǒng)計(jì)

• ◇ 系統(tǒng)支持按天、按周、按月、按季度和按年度統(tǒng)計(jì)用電量。

• ◇ 支持按柱狀圖可視化電量數(shù)據(jù)、支持不同用電單位對(duì)比。

• ◇ 支持用電數(shù)據(jù)導(dǎo)出到excel。

5、設(shè)備操控

• ◇ 支持用戶通過(guò)手機(jī)APP端界面操作設(shè)備，進(jìn)行設(shè)備參數(shù)的修改，包括過(guò)壓值、過(guò)欠壓、過(guò)載電流、過(guò)載超時(shí)告警時(shí)長(zhǎng)等參數(shù)。

• ◇ 支持在手機(jī)APP端遠(yuǎn)程控制斷路器的開(kāi)關(guān)，避免誤操作及不必要的意外發(fā)生。

• ◇ 支持用戶通過(guò)手機(jī)APP端界面進(jìn)行設(shè)備安裝場(chǎng)所的修改。

6、操作日志

• ◇ 系統(tǒng)支持操作日志查詢。

• ◇ 日志類(lèi)型包括，用戶開(kāi)關(guān)設(shè)備、遠(yuǎn)程漏電試跳、修改運(yùn)行參數(shù)等等。

• ◇ 所有日志支持導(dǎo)出到Excel。

行業(yè)應(yīng)用

智慧用電系統(tǒng)可以有效解決各類(lèi)人員密集場(chǎng)所中線路老化、無(wú)專(zhuān)業(yè)電工排查，無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)管等問(wèn)題，提前發(fā)現(xiàn)線路隱患，真正保障用電安全。該系統(tǒng)可部署在廠礦企業(yè)、化工企業(yè)、商城、醫(yī)院、學(xué)校、酒店、住宅區(qū)等場(chǎng)所交流低壓配電系統(tǒng)。

適用場(chǎng)所

• 1) 電力運(yùn)行維護(hù)企業(yè)

• 2) 連鎖商業(yè)、門(mén)店

• 3) 物業(yè)管理企業(yè)

• 4) 集團(tuán)企業(yè)

• 5) 院校主管單位

• 6) 智慧社區(qū)