安全用電管理系統在天津市某區箱變工程的研究與應用

安科瑞 梅岑彬 咨詢家：Acrelmaycbn

摘要：安全用電管理云平臺是針對我國當前電氣火災事故頻發而設計的一套電氣火災預警和預防管理系統，該系統是基于移動互聯網、云計算技術、通過物聯網傳感終端（現場監控模塊、傳輸模塊），將供電側、用電側電氣安全參數實時傳輸至云服務器。安全用電管理云平臺可以不受時間、地點、環境的限制，自行選擇合適的方式（本地電腦、手機APP、短信）來掌控用電系統的運行情況，做到“早預防、快報警、自診斷、出報告”的工作流程化。
關鍵詞：安全用電；電氣火災；剩余電流；無線傳輸；云平臺。

0 行業背景
據應急管理部網站數據，2016~2018年期間因為電氣原因導致的火災占總數的30%~34%左右，其中2018年全國共接報火災23.7萬起，因違反電氣安裝使用規定引發的火災占總數的34.6%，較大和重大火災事故中，電氣火災的比例更高。國務院、公安部消防局以及各省市自治區直轄市紛紛出臺文件推廣使用安全用電、智慧用電，從源頭上預防電氣火災的發生，現安全用電管理平臺已在九小場所、三合一場所、養老福利院、醫療場所、學校、金融網點等人員密集場所廣泛開展。
本文以天津市某區箱變工程安全用電管理系統為例，介紹智慧安全用電管理平臺在城市建筑方面的應用。

1 項目簡介
本項目為天津市某區箱變工程安全用電管理系統建設項目，安全用電管理云平臺通過物聯網技術對電氣引發火災的主要因素（防線纜溫度、電流、電壓和漏電流）進行不間斷的數據跟蹤與統計分析，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），止電氣火災的發生。
堅持“市場主引、政府引導、單位自主、社會參與”的原則，加快推動“智慧用電”系統建設，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，并將相關風險因素和社會化服務體系進行聯動，實現預測預警、隱患治理、社會化服務和政府信息收集四方聯動的安全生產預防體系，提高生產隱患、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，實現平陽縣電氣火災事故大幅度降低的目標，確保人民群眾生命財產安全得到保障。

2 參考標準
本次安全用電管理平臺遵循的國家標準有：
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 《計算機場地通用規范》
Q/GDW 231-2008 《無人值守變電站及監控 中心技術導則》
GB13955-2005 《剩余電流動作保護裝置的安裝和運行》
GB14287-2014 《電氣火災監控系統》
GB50016-2006 《建筑設計防火規范》
GB50045-1995 《高層民用建筑設計防火規范》
GB50116-2013 《火災自動報警系統設計規范》
JGJ16-2008 《民用建筑電氣設計防火規范》

3 系統架構
安全用電管理平臺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：

天津市某區箱變工程所用電設備和電氣線路配電柜內安裝漏電火災探測器ACRM300T-Z-2G、ACRM300T-Z-4G剩余電流互感器、溫度傳感器以及電流互感器，用于采集并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余電流、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/4G無線信號進一步上傳至云端服務器，通過云端服務器提醒智能調度技術人員；每個箱變內每條重要回路配置一臺ACRM300T-Z-2G或ACRM300T-Z-4G，采用2G或4G網絡傳輸數據接收來自漏電火災探測器的電氣參數，并進一步上傳至云端服務器；云端服務器通過租借阿里云服務器的模式，安裝安全用電平臺軟件，智能調度技術人員通過客戶端（本地電腦、手機APP、短信）接收平臺軟件提供的各種運行數據以及報警信息，及時提供運維服務。

4 安全用電管理平臺功能
安全用電管理軟件采用B/S結構，智能調度技術人員在客戶端可通過IE瀏覽器訪問所有軟件功能，客戶端無需安裝任何客戶端軟件，支持多種平臺訪問，Web終端顯示系統、APP終端軟件、電氣安全終端設備，手機APP軟件同時具有IOS版本和安卓版本。
4.1 平臺登陸
用戶通過客戶端電腦瀏覽器直接輸入云服務器域名，通過用戶名及授權密碼，可以直接遠程登陸安全用電管理軟件。

4.2 平臺首頁
通過平臺首頁可以快速瀏覽隱患巡查界面或隱患處理界面、本月隱患、故障統計以及項目信息地圖導航，智能調度技術人員可以及時通過曲線、地圖等各種方式查看隱患數量、隱患位置、隱患發生頻率以及任務的接收、下發情況，并可以通過項目列表、地圖快速查定位需要查詢的項目情況。

4.3 實時監控
通過實時監控界面，除了可以實時顯示項目所屬客戶、地址、建筑面積、消防設施、安全責任人、聯系電話、設備數量、探測器數量等信息，還以更醒目的方式顯示了未處理報警和未處理故障信息，下屬設備和探測器，并可以查看各設備以及探測器基本信息、開關操作、數據監控、實時數據、參數設置、歷史信息和報警信息等。

4.4 隱患管理
隱患管理包括隱患巡查、隱患處理、和隱患記錄，隱患巡查的目的是為了隱患產生之后下發工單，所以頁面中只顯示未下發工單的隱患記錄，包括隱患類型、創建時間、項目名稱、設備ID、位置、故障原因等記錄，并且可以通過“派發”按鈕，派發工作任務；隱患處理即工單處理，表示工單需要當前登錄用戶確認，形成隱患處理的閉環，頁面中只顯示發給當前登錄用戶且未處理的工單記錄；隱患記錄顯示所有的隱患記錄，可以按照隱患類型（報警、故障）、狀態（未派發、已派發未處理、已派發已處理）分類顯示，支持按照創建時間、項目名稱、所在區域等條件來對隱患記錄信息進行針對性的查詢操作。

4.5 統計分析
統計分析包括數據匯總和分析報告，數據匯總以曲線和表格形式顯示各個月份的報警和故障記錄，同時顯示控制日志，支持按照控制類和參數設置類分別顯示，也可以按照操作是否成功分別顯示，包括此次控制的操作情況，項目名稱，設備信息以及對應的操作時間等；分析報告包括總體概況和設備回路特征分析。

4.6 后臺管理
根據運維調度管理的需要，智能調度技術人員可以分為不同角色，安全用電管理平臺中也可以提供多種不同的角色：平臺管理員，聯網用戶等，不同權限的用戶所能查詢的范圍是不同的；用戶可以在后臺管理里添加或者修改所管理的用戶，方便新的需要運維項目接入以及修改；短信接收號碼也可以通過后臺管理模塊進行添加或者修改；
4.7 手機APP功能
手機APP軟件具有IOS版本和安卓版本，并與電腦終端系統的數據同步，能展示剩余電流、溫度、電壓、電流等電氣安全參數的實時監測數據及變化曲線、歷史數據與變化曲線；短路、斷線、漏電、超溫、過壓、欠壓、過流等電氣故障實時報警數據等；能實時顯示項目地理位置、未排除隱患數、未處理巡檢數等；通過APP消息推送的方式提醒用戶實時報警信息；可以實現遠程復位、遠程分閘功能；可以對所有現場探測器進行遠程參數設定及修改；可以對所有現場探測器的遠程控制記錄進行查詢；

5 結束語
安全用電管理平臺的使用，可以幫助各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），防止電氣火災的發生。該服務系統能解決用電單位電氣線纜老舊，小微企業無專業電工、肉眼無法直觀系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系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臺，是從源頭上預防電氣火災的措施，是引導企業牢固樹立安全意識，落實安全生產經營企業主體責任，推進企業牢固樹立安全生產（經營）技防、物防建設，強化企業（經營）安全生產硬件基礎，建立健全企業隱患排查治理機制和提升企業本質安全水平的有力抓手。

審核編輯黃宇