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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(yù)警系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對電氣引發(fā)火災(zāi)的主要因素（導(dǎo)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(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），有效防止電氣火災(zāi)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(guān)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(xué)校的安全用電管理系統(tǒng)建設(shè)項目，安全用電管理云平臺通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對電氣引發(fā)火災(zāi)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(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），有效防止電氣火災(zāi)的發(fā)生。
堅持“市場主導(dǎo)、政府引導(dǎo)、單位自主、社會參與”的原則，加快推動“安全用電”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，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(yù)測隱患發(fā)展趨勢，并將相關(guān)風(fēng)險因素和社會化服務(wù)體系進行聯(lián)動，終實現(xiàn)預(yù)測預(yù)警、隱患治理、社會化服務(wù)和政府信息收集四方聯(lián)動的安全生產(chǎn)預(yù)防體系，提高生產(chǎn)隱患、安全事故“預(yù)測預(yù)警”和社會化服務(wù)的針對性，提升電氣火災(zāi)安全事故的預(yù)警防控能力，實現(xiàn)江橋批發(fā)市場電氣火災(zāi)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(zāi)隱患線上服務(wù)依托電氣火災(zāi)隱患大數(shù)據(jù)分析技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計算等實現(xiàn)對電氣火災(zāi)隱患的類型識別、預(yù)警、管理，并通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)整合線下服務(wù)機構(gòu)，向相關(guān)單位提供線下電氣火災(zāi)隱患綜合治理服務(wù)，終實現(xiàn)大幅降低目標區(qū)域的電氣火災(zāi)發(fā)生概率。
本項目預(yù)計學(xué)校安裝剩余漏電探測終端數(shù)量需求如下：
1、 教學(xué)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(zāi)監(jiān)控探測器》
GB14287.3 《測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器》
GB14048.1 《低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備總則》
GB14287-2014 《電氣火災(zāi)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(shè)計防火規(guī)范》
GB50116-2013 《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》
GB50054-2011 《低壓配電設(shè)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(shè)計，即現(xiàn)場設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)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(luò)(移動、聯(lián)通2G網(wǎng)絡(luò))和安全用電監(jiān)管服務(wù)系統(tǒng)平臺通訊，云平臺可自行架設(shè)服務(wù)器，需要具備固定IP地址的寬帶接入，或者租用阿里云服務(wù)器（本地不需要固定IP寬帶）。
現(xiàn)場安裝的設(shè)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(wù)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(shè)定值以及功率超*，通過安全用電監(jiān)管服務(wù)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(zé)任人，派運維員處理現(xiàn)場隱患。
2.1 電氣火災(zāi)隱患治理模式
依托線上“隱患預(yù)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(shù)識別電氣隱患類型，由線下服務(wù)團隊提供隱患治理綜合服務(wù)，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(zāi)隱患的風(fēng)險評估。
系統(tǒng)應(yīng)用包括基于實時監(jiān)測的電氣火災(zāi)監(jiān)測預(yù)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(wù)體系建設(shè)等功能。
通過項目設(shè)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(guān)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(shè)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(wù)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(wù)托管、遠程程序升級、設(shè)備遠程維護等服務(wù)。
3、設(shè)備選型及介紹
3.1 現(xiàn)場設(shè)備選型
根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測功能需要，以下設(shè)備為每個回路必選設(shè)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(guān)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(shè)備就可以與云端服務(wù)器通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)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(wù)平臺需要配置三臺服務(wù)器用于日常運維，其中：
數(shù)據(jù)庫服務(wù)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(yīng)用服務(wù)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(wù)器用于WEB端數(shù)據(jù)訪問以及數(shù)據(jù)加密。
服務(wù)器配置如下：
6、系統(tǒng)功能
1）安全用電監(jiān)管服務(wù)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(wù)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(wù)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(shè)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(guān)技術(shù)標準（GB14287.2《剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器》和GB14287.3《測溫式電氣火災(zāi)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(luò)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(zé)任險、電氣火災(zāi)險、三者責(zé)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(quán)。如下圖所示：
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