東莞市某電氣安裝有限公司安全用電管理云平臺(tái)的研究與應(yīng)用

安科瑞 陳聰 周潔

摘要：

安全用電管理云平臺(tái)是針對(duì)我國當(dāng)前電氣火災(zāi)事故頻發(fā)而設(shè)計(jì)的一套電氣火災(zāi)預(yù)警和預(yù)防管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)是基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算技術(shù)、通過物聯(lián)網(wǎng)傳感終端（現(xiàn)場監(jiān)控模塊、傳輸模塊），將供電側(cè)、用電側(cè)電氣安全參數(shù)實(shí)時(shí)傳輸至云服務(wù)器。安全用電管理云平臺(tái)可以不受時(shí)間、地點(diǎn)、環(huán)境的限制，自行選擇合適的方式（本地電腦、手機(jī)APP、短信）來掌控用電系統(tǒng)的運(yùn)行情況，做到“早預(yù)防、快報(bào)警、自診斷、出報(bào)告"的工作流程化。

關(guān)鍵詞：安全用電；電氣火災(zāi)；剩余電流；無線傳輸；云平臺(tái)。

0 行業(yè)背景

據(jù)應(yīng)急管理部網(wǎng)站數(shù)據(jù)，2016~2018年期間因?yàn)殡姎庠驅(qū)е碌幕馂?zāi)占總數(shù)的30%~34%左右，其中2018年全國共接報(bào)火災(zāi)23.7萬起，因違反電氣安裝使用規(guī)定引發(fā)的火災(zāi)占總數(shù)的34.6%，較大和重大火災(zāi)事故中，電氣火災(zāi)的比例更高。國務(wù)院、公安部消防局以及各省市自治區(qū)直轄市紛紛出臺(tái)文件推廣使用安全用電、智慧用電，從源頭上預(yù)防電氣火災(zāi)的發(fā)生，現(xiàn)安全用電管理平臺(tái)已在九小場所、三合一場所、養(yǎng)老福利院、醫(yī)療場所、學(xué)校、金融網(wǎng)點(diǎn)等人員密集場所廣泛開展。
本文以東莞市安全用電管理云平臺(tái)為例，介紹智慧安全用電管理平臺(tái)在城市建筑方面的應(yīng)用。

1 項(xiàng)目簡介

本項(xiàng)目為東莞市安全用電管理系統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目，安全用電管理云平臺(tái)通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)電氣引發(fā)火災(zāi)的主要因素（線纜溫度、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(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、短路、過載、過壓、欠壓及漏電等），防止電氣火災(zāi)的發(fā)生。

堅(jiān)持“市場引導(dǎo)、政府引導(dǎo)、單位自主、社會(huì)參與"的原則，加快推動(dòng)“智慧用電"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(shí)，通過數(shù)據(jù)挖掘分析，提前發(fā)現(xiàn)隱患，識(shí)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(huì)化服務(wù)體系進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)預(yù)測預(yù)警、隱患治理、社會(huì)化服務(wù)和政府信息收集四方聯(lián)動(dòng)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(huì)化服務(wù)的針對(duì)性，提升電氣火災(zāi)安全事故的預(yù)警防控能力，實(shí)現(xiàn)東莞市電氣火災(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。  

2 參考標(biāo)準(zhǔn)
本次安全用電管理平臺(tái)遵循的國家標(biāo)準(zhǔn)有：
DL/T 5430-2009 《無人值班變電站遠(yuǎn)方監(jiān)控中心設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》
GB/T 2887-2011 《計(jì)算機(jī)場地通用規(guī)范》
Q/GDW 231-2008 《無人值守變電站及監(jiān)控 中心技術(shù)導(dǎo)則》
GB 13955-2005《剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置的安裝和運(yùn)行》
GB 14287-2014《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)》
GB 50016-2006《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》
GB 50045-1995《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》
GB 50116-2013《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》
JG J16-2008《民用建筑電氣設(shè)計(jì)防火規(guī)范》

本次安全用電管理平臺(tái)遵循的國家標(biāo)準(zhǔn)有：
DL/T 5430-2009 《無人值班變電站遠(yuǎn)方監(jiān)控中心設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》
GB/T 2887-2011 《計(jì)算機(jī)場地通用規(guī)范》
Q/GDW 231-2008 《無人值守變電站及監(jiān)控 中心技術(shù)導(dǎo)則》
GB 13955-2005《剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置的安裝和運(yùn)行》
GB 14287-2014《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)》
GB 50016-2006《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》
GB 50045-1995《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》
GB 50116-2013《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》
JG J16-2008《民用建筑電氣設(shè)計(jì)防火規(guī)范》  

3 系統(tǒng)架構(gòu)

安全用電管理平臺(tái)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：

東莞市工廠及9小場所用電設(shè)備和電氣線路配電柜內(nèi)安裝漏電火災(zāi)探測器ACRM300T-Z-2G、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(jiān)測當(dāng)前電氣回路運(yùn)行狀況，當(dāng)漏電火災(zāi)探測器監(jiān)測到電氣回路中剩余電流、運(yùn)行電流、溫度、電壓等參數(shù)超標(biāo)時(shí)，馬上發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，將信號(hào)通過2G無線信號(hào)進(jìn)一步上傳至云端服務(wù)器，通過云端服務(wù)器提醒智能調(diào)度技術(shù)人員；每個(gè)配電箱內(nèi)每條重要回路配置一臺(tái)ACRM300T-Z-2G，采用2G網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)接收來自漏電火災(zāi)探測器的電氣參數(shù)，并進(jìn)一步上傳至云端服務(wù)器；云端服務(wù)器通過租借阿里云服務(wù)器的模式，安裝安全用電平臺(tái)軟件，智能調(diào)度技術(shù)人員通過客戶端（本地電腦、手機(jī)APP、短信）接收平臺(tái)軟件提供的各種運(yùn)行數(shù)據(jù)以及報(bào)警信息，及時(shí)提供運(yùn)維服務(wù)。

 4 安全用電管理平臺(tái)功能

安全用電管理軟件采用B/S結(jié)構(gòu)，智能調(diào)度技術(shù)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(tái)訪問，Web終端顯示系統(tǒng)、APP終端軟件、電氣安全終端設(shè)備，手機(jī)APP軟件同時(shí)具有IOS版本和安卓版本。
4.1 平臺(tái)登陸

用戶通過客戶端電腦瀏覽器直接輸入云服務(wù)器域名，通過用戶名及授權(quán)密碼，可以直接遠(yuǎn)程登陸安全用電管理軟件。

4.2 平臺(tái)首頁
通過平臺(tái)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(tǒng)計(jì)以及項(xiàng)目信息地圖導(dǎo)航，智能調(diào)度技術(shù)人員可以及時(shí)通過曲線、地圖等各種方式查看隱患數(shù)量、隱患位置、隱患發(fā)生頻率以及任務(wù)的接收、下發(fā)情況，并可以通過項(xiàng)目列表、地圖快速查定位需要查詢的項(xiàng)目情況。

通過平臺(tái)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(tǒng)計(jì)以及項(xiàng)目信息地圖導(dǎo)航，智能調(diào)度技術(shù)人員可以及時(shí)通過曲線、地圖等各種方式查看隱患數(shù)量、隱患位置、隱患發(fā)生頻率以及任務(wù)的接收、下發(fā)情況，并可以通過項(xiàng)目列表、地圖快速查定位需要查詢的項(xiàng)目情況。

4.3 實(shí)時(shí)監(jiān)控
通過實(shí)時(shí)監(jiān)控界面，除了可以實(shí)時(shí)顯示項(xiàng)目所屬客戶、地址、建筑面積、消防設(shè)施、安全責(zé)任人、設(shè)備數(shù)量、探測器數(shù)量等信息，還以更醒目的方式顯示了未處理報(bào)警和未處理故障信息，下屬設(shè)備和探測器，并可以查看各設(shè)備以及探測器基本信息、開關(guān)操作、數(shù)據(jù)監(jiān)控、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、參數(shù)設(shè)置、歷史信息和報(bào)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(chǎn)生之后下發(fā)工單，所以頁面中只顯示未下發(fā)工單的隱患記錄，包括隱患類型、創(chuàng)建時(shí)間、項(xiàng)目名稱、設(shè)備ID、位置、故障原因等記錄，并且可以通過“派發(fā)"按鈕，派發(fā)工作任務(wù)；隱患處理即工單處理，表示工單需要當(dāng)前登錄用戶確認(rèn)，形成隱患處理的閉環(huán)，頁面中只顯示發(fā)給當(dāng)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(bào)警、故障）、狀態(tài)（未派發(fā)、已派發(fā)未處理、已派發(fā)已處理）分類顯示，支持按照創(chuàng)建時(shí)間、項(xiàng)目名稱、所在區(qū)域等條件來對(duì)隱患記錄信息進(jìn)行針對(duì)性的查詢操作。

4.5 統(tǒng)計(jì)分析
統(tǒng)計(jì)分析包括數(shù)據(jù)匯總和分析報(bào)告，數(shù)據(jù)匯總以曲線和表格形式顯示各個(gè)月份的報(bào)警和故障記錄，同時(shí)顯示控制日志，支持按照控制類和參數(shù)設(shè)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(xiàng)目名稱，設(shè)備信息以及對(duì)應(yīng)的操作時(shí)間等；分析報(bào)告包括總體概況和設(shè)備回路特征分析。

統(tǒng)計(jì)分析包括數(shù)據(jù)匯總和分析報(bào)告，數(shù)據(jù)匯總以曲線和表格形式顯示各個(gè)月份的報(bào)警和故障記錄，同時(shí)顯示控制日志，支持按照控制類和參數(shù)設(shè)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(xiàng)目名稱，設(shè)備信息以及對(duì)應(yīng)的操作時(shí)間等；分析報(bào)告包括總體概況和設(shè)備回路特征分析。

4.6 后臺(tái)管理
根據(jù)運(yùn)維調(diào)度管理的需要，智能調(diào)度技術(shù)人員可以分為不同角色，安全用電管理平臺(tái)中也可以提供多種不同的角色：平臺(tái)管理員，聯(lián)網(wǎng)用戶等，不同權(quán)限的用戶所能查詢的范圍是不同的；用戶可以在后臺(tái)管理里添加或者修改所管理的用戶，方便新的需要運(yùn)維項(xiàng)目接入以及修改；短信接收號(hào)碼也可以通過后臺(tái)管理模塊進(jìn)行添加或者修改；
4.7 手機(jī)APP功能
手機(jī)APP軟件具有IOS版本和安卓版本，并與電腦終端系統(tǒng)的數(shù)據(jù)同步，能展示剩余電流、溫度、電壓、電流等電氣安全參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)及變化曲線、歷史數(shù)據(jù)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(shí)時(shí)報(bào)警數(shù)據(jù)等；能實(shí)時(shí)顯示項(xiàng)目地理位置、未排除隱患數(shù)、未處理巡檢數(shù)等；通過APP消息推送的方式提醒用戶實(shí)時(shí)報(bào)警信息；可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程復(fù)位、遠(yuǎn)程分閘功能；可以對(duì)所有現(xiàn)場探測器進(jìn)行遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)定及修改；可以對(duì)所有現(xiàn)場探測器的遠(yuǎn)程控制記錄進(jìn)行查詢；

根據(jù)運(yùn)維調(diào)度管理的需要，智能調(diào)度技術(shù)人員可以分為不同角色，安全用電管理平臺(tái)中也可以提供多種不同的角色：平臺(tái)管理員，聯(lián)網(wǎng)用戶等，不同權(quán)限的用戶所能查詢的范圍是不同的；用戶可以在后臺(tái)管理里添加或者修改所管理的用戶，方便新的需要運(yùn)維項(xiàng)目接入以及修改；短信接收號(hào)碼也可以通過后臺(tái)管理模塊進(jìn)行添加或者修改；

4.7 手機(jī)APP功能

手機(jī)APP軟件具有IOS版本和安卓版本，并與電腦終端系統(tǒng)的數(shù)據(jù)同步，能展示剩余電流、溫度、電壓、電流等電氣安全參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)及變化曲線、歷史數(shù)據(jù)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(shí)時(shí)報(bào)警數(shù)據(jù)等；能實(shí)時(shí)顯示項(xiàng)目地理位置、未排除隱患數(shù)、未處理巡檢數(shù)等；通過APP消息推送的方式提醒用戶實(shí)時(shí)報(bào)警信息；可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程復(fù)位、遠(yuǎn)程分閘功能；可以對(duì)所有現(xiàn)場探測器進(jìn)行遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)定及修改；可以對(duì)所有現(xiàn)場探測器的遠(yuǎn)程控制記錄進(jìn)行查詢；

5 結(jié)束語

安全用電管理平臺(tái)的使用，可以幫助各智能調(diào)度技術(shù)人員實(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：線纜溫度及漏電等），防止電氣火災(zāi)的發(fā)生。該服務(wù)系統(tǒng)能解決用電單位電氣線纜老舊，小微企業(yè)無專業(yè)電工、肉眼無法直觀系統(tǒng)即時(shí)排查電氣隱患、隱蔽工程隱患檢查難等難題，將發(fā)現(xiàn)的安全隱患即時(shí)通過該服務(wù)系統(tǒng)向用電單位管理人員發(fā)送預(yù)警信息，指導(dǎo)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(tái)，是從源頭上預(yù)防電氣火災(zāi)的措施，是引導(dǎo)企業(yè)牢固樹立安全意識(shí)、落實(shí)安全生產(chǎn)經(jīng)營企業(yè)主體責(zé)任，推進(jìn)企業(yè)牢固樹立安全生產(chǎn)（經(jīng)營）技防、物防建設(shè)，強(qiáng)化企業(yè)（經(jīng)營）安全生產(chǎn)硬件基礎(chǔ)，建立健全企業(yè)隱患排查治理機(jī)制和提升企業(yè)本質(zhì)安全水平的有力抓手。