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基于互联网下的安全用电智慧服务云平台

2020-12-02 [59]

安科瑞 鲍静君

  摘 要:随着现代科学技术的发展,电能得到了广泛的开发与利用,既造福了人类社会,同时也给人类带来了电击和电气火灾事故等危险。基于物联网、大数据、云计算等技术手段建立的以数据分析综合管理为指导的互联网+安全用电智慧服务云平台,实现了电气故障提前预防,早发现、快报警、自诊断、速处置、出报告,达到了防患于未然的目的,并取得了良好的社会效益和经济效益。

  关键词:智慧用电;安全用电;物联网

  0引言

  随着经济社会的不断发展。社会电气化程度不断提高, 人们对于电的依赖越来越强。使用电器的范围的日益扩大,电气火灾发生越来越频繁。历年火灾统计数据显示,2011—2016年,我国共发生电气火灾52.4万起,造成3261人死亡、2063人受伤,直接经济损失92亿余元,均占火灾总量及伤亡损失的0.3以上;其中重、特大电气火灾17起,占重、特大火灾总数的0.7。

  由于电气隐患具备难发现、难检测、难预防、容易引发衍生灾害等特点,不规范用电容易引起火灾、设备损害、触电、高额电费等严重的后果。因此,克服电气故障的特点,实施用电实时监测、提前预警,从而防患于未然是亟待解决的问题。

  1 互联网+安全用电智慧服务云平台介绍

  2017年4月份,国务院开展为期3年的电气火灾综合治理行动,以国家政策导向,推出“互联网+安全用电智慧服务云平台”,以“安全用电”和“智慧用电”为核心,创新性地用“远程”的理念打造。基于移动互联网络,以物联网智能终端、云计算和大数据技术为核心,通过对低压配电线路负载端的剩余电流(漏电)、温度、电流、电压、频率、各项功率及用电量等电参数的实时监控,结合各项用电参数历史数据的大数据分析,对被监测线路的电气安全隐患进行预测预警和报警,并通过Web端、APP应用、GSM短信息和电话二次报警等方式向用户推送预(报)警信息,来实现电气安全隐患的云管理。

  1.1 安全用电智慧服务云平台解决的主要问题

  (1)预防难。缺乏电气火灾的前期感知和预警,往往是在火灾发生后才能发现问题,但此时已经造成了人员伤亡和财产损失。

  (2)管理难。用户缺少实时掌控用电信息的途径,无法形成用电数据库,缺少对历史用电数据的查询和分析手段

  (3)联网难。目前众多的电气火灾监控系统大多是RS- 485总线模式,这种模式布线繁琐,系统轮询和传输慢。

  (4)分析难。结合大数据对各项历史数据以及报警记录进行分析处理,生成报告并于每日凌晨7点在Web端推送报告,帮助企业分析线路存在的安全隐患。

  1.2 安全用电智慧服务云平台的主要优势

  (1)安全用电智慧服务云平台软件实现告警、接警、消警整个工作流程的管理控制,告警消息会根据不同权限推送至用户Web端及手机端平台,确保接收告警消息的及时性。不同于传统火灾自动报警系统的减少损失,安全用电智慧服务云平台软件实现了避免损失。

  (2)安全用电智慧服务云平台软件可用于监测实时数据,包括剩余电流、今日电量、本周电量、本月电量、峰平谷电量、线缆温度、电流、电压、总有功功率、总无

  功功率、三相功率因数及总功率因数等。数据实时刷新,并采用图表方式展示历史数据,方便用户随时查看当前用电情况。

  总之,安全用电智慧服务云平台做到提前预防,早发现、快报警、自诊断、速处置、出报告,实现电气安全隐患的云管理。

  2 电安保产品介绍

  基于安全用电智慧服务云平台包装了标准化的物联网产品。主要面向的客户群体有:银行、学校、医院、楼宇、物流仓储、文保单位、政府机关、商超、老旧社区、九小场所等。

  该产品对用电线路的电气数据实时监测,包括:电流、电压、电缆温度和剩余电流(漏电);及时发现用电隐患,进行隐患诊断与排查。消灭用电隐患;被监测数据发生异常时,通过手机APP、电脑Web端、手机短信推送告警信息,24h在线值守和告警电话通知服务,实现安全信息实时预警;实现火灾前的预警。当出现特殊情况时,通过手机APP的远程断电功能(需单独申请),马上切断现场电路。

  该产品适用于220V、380V低压配电系统中,可实现对配电柜、二级箱柜、末端的配电箱等各关键节点的相关用电数据进行监测,采集三相电流、电压,四路温度,剩余电流,三相功率因数,总功率因数,电量统计,峰、平、谷电量电压频率,有功、无功、视在功率等。主要包括:实时监测、隐患预警、安全日报、统计分析功能。实现了7×24h全天在线监测;报警、隐患预警,并采用多种通知方式(短信、消息推送、文件日志);丰富的统计分析报表,解决了人工无法全天、全时段值守,隐蔽工程难以监测的问题。

  3 安全用电智慧服务云平台效益分析

  基于物联网应用的智慧用电管理解决方案已经在山东多个行业进行实施,并带来了良好的社会效益和经济效益。项目应用于医院、工厂、学校及大型场馆等人员密集场所,用电量大,线路运行状况难以监测,很容易导致停电、火灾,并引起大规模恐慌及人身财产损失。因电气线路的特殊性,导致隐患难发现、难维修、损害大、效率低下。而安全用电智慧服务云平台的产生,可以很大程度地预防安全事故的发生,从而避免财产安全和人身安全的损失,具有明显的安全和社会效益。充分考虑用户实际需要和信息技术发展趋势,根据用户现场环境,设计选用功能适合现场情况、符合用户要求的系统配置方案,通过严密、组合,实现性能价格比,以便节约工程投资,同时保证系统功能实施的需求,杜绝因电气火灾造成的经济损失,具有良好的经济效益。

  4 青岛某客户园区智慧用电项目案例分享

  4.1 案例实施背景

  青岛某客户园区内箱变分布散,用电点位多,无法统一远程实时监控线路状态;且用电效率低、用电量大产生巨额电费;针对客户痛点为其提供113套电安保产品,用互联网手段实现安全用电。

  4.2 案例实施效果

  (1)多种用电数据实时查看,改变原有的巡检模式,使得监管更加完善,以技防代替人防,节省用工成本可达数万甚至十几万元。

  (2)三级守护体系,扼杀火灾、触电、设备损坏等多种用电隐患于源头,做到事前预测预警。

  (3)改变原有监管手段,使得上级部门能够随时随地远程对下级酒店进行用电监管,提升集团管理水平。

  (4)智慧用电产品线上专家及线下服务团队为用电管理提供建议,并提供上门隐患排查服务。

  (5)如发生火灾,智慧用电产品可协助进行原因查找,界定是否因电气原因查收火灾,规避风险。

  (6)通过安装智慧用电产品可提升用电安全度、智慧度,进而提升用电监管及管理水平,还可协助降低用工成本及用电费用。

  5 安科瑞安全用电云平台及选型

  5.1安科瑞安全用电云平台介绍

  Acrelcloud-6000安全用电云管理系统能够对剩余电流、设备温度、故障电弧等电气故障进行实时监控、报警、记录,并且通过云端的远程控制。设备与云端的通讯方向不受限制,能上传数据、透传指令,并马上显示实时状态。通过对上传至云端的数据进行分析,为用户提供火灾隐患的相关数据,能够及早的发现问题并实施排查,避免火灾的发生。另一方面,云平台提供超大容量的信息储存及稳定的服务,提升了服务质量,对用户的长远发展具有战略意义。此外,该系统通过集中监控,使得数据通过每个节点的4G网络传输至云端集中式管理和监控,主控端布置于城市消防大队,从而能够对采集的信息进行统一的监控和管理。

具体功能如下:

  5.1.1安全用电监管服务系统包含安全用电管理云平台、电脑终端显示系统、手机APP、漏电探测器、漏电互感器、电流互感器等。

  5.1.2安全用电监管服务系统平台能展示剩余电流、温度、电流等电气安全参数的实时监测数据及变化曲线、历史数据与变化曲线、实时报警数据等,能实时显示现场服务次数、排除隐患数、未排除隐患数、报警未处理数、常规巡检及产品维护等数据,监管数据能保存十年以上。

  5.1.3手机APP软件同时具有IOS版本和安卓版本,能通过手机APP对每条报警记录进行呼叫,便于紧急情况下能尽快通知用电单位。

  5.1.4能对各个单位及设备的电气安全运行情况进行自动统计和分析评估,并随时展示电气安全运行分析报告。

  5.1.5监控探测终端产品满足国家法律法规和有关技术标准(GB14287.2《剩余电流式电气火灾监控探测器》和GB14287.3《测温式电气火灾监控探测器》)的要求,并通过国家消防产品质量监测检验所提供的消防3C认证。

  5.1.6漏电探测器能同时探测剩余电流、四路温度、三相电流等参数值,并能通过无线以移动通讯网络接入安全用电监管系统平台。

  5.2漏电火灾监控探测器

5.3故障电弧探测器

  安科瑞故障电弧产品型号代码为AAFD,共有两种电流等级,可监测回路故障电弧的发生,并及时预警,提醒用户处理,防止电弧导致的火灾的发生。

  AAFD可配合AF-GSM400使用并接入安全用电平台,该产品不可在同一台AF-GSM400下与ARCM混接。如图:

5.4限流式保护器

  安科瑞限流式保护器型号代码为ASCP200-1,有三种电流等级,可监测回路短路过载等故障信息,发生故障时预警和产生灭弧效果,防止电弧导致的火灾的发生。

  ASCP200-1可配合AF-GSM400使用并接入安全用电平台,也能够通过插入SIM卡直接上传到平台。

  以下是ASCP200-1的主要功能:

  5.4.1短路保护功能。保护器实时监测用电线路电流,当线路发生短路故障时,能在150微秒内实现快速限流保护,并发出声光报警信号。

  5.4.2过载保护功能。当被保护线路的电流过载且过载持续时间超过动作时间(3…60秒可设)时,保护器启动限流保护,并发出声光报警信号。

  5.4.3表内超温保护功能。当保护器内部器件工作温度过高时,保护器启动超温限流保护,并发出声光报警信号。

  5.4.4过、欠压保护功能。当保护器检测到线路电压过压或欠压时,保护器发出声光报警信号,可预先设置是否启动限流保护。

  5.4.5配电线缆温度监测功能。当被监测线缆温度超过报警设定值时,保护器发出声光报警信号,可预先设置是否启动限流保护。

  5.4.6漏电流监测功能。当被监测的线路漏电超过报警设定值时,保护器发出声光报警信号,可预先设置是否启动限流保护。

  5.4.7保护器具有1路RS485接口,1路2G无线通讯,可以将数据发送到后台监控系统,实现远程监控。

  5.5剩余电流互感器

5.6AF-GSM400-2G/4G无线上传模块

  AF-GSM400-2G/4G/CE模块是一款2G/4G有线无线模块,该无线模块为安全用电云平台模块。

  AF-GSM400接入每块仪表所需流量为20M/月,单个模块顶多可以接入30块仪表。默认上传间隔2分钟,如发生报警,会实时上传数据。

  5.7温度传感器

  温度传感器为一热敏电阻NTC,它提供0-120°的温度监控基准,可以用来监测线缆或配电箱体的温度,提供温度保护。

  6 结语

  实时监测、提前预警是维护电网稳定运行、保证客户安全用电的重要工作。针对当前广泛存在的电气故障问题,基于“互联网+”理念,推出了安全用电智慧服务云平台。平台软件实现告警、接警、消警整个工作流程的管理控制,以及用电数据的实时监测,取得了不错的社会效益和经济效益,具有良好的推广价值。