1. 概述
1.1. 項目概述
1.2. 參考標準
2. 系統架構
2.1. 系統結構
2.2. 電氣火災隱患治理模式
3. 設備選型及介紹
3.1. 現場設備選型
3.2. 漏電探測器ARCM300T-Z-2G
3.3. 無線傳輸模塊AF-GSM200
3.4. 無線測溫收發器ATC200
3.5. 無線測溫傳感器ATE200
3.6. 溫度傳感器
3.7. 物聯網卡收費標準參考
4. 平臺配置
5. 系統功能
5.1. 平臺登錄
5.2. 平臺首頁
5.3. 數據監控
5.3.1. 實時監控
5.4. 能耗分析
5.4.1. 能耗概況
5.4.2. 同比分析
5.4.3. 環比分析
5.4.4. 能耗報表
5.4.5. 能耗預測
5.5. 隱患管理
5.5.1. 隱患查詢
5.5.2. 隱患派發
5.5.3. 隱患處理
5.5.4. 隱患分析
5.6. 運維管理
5.6.1. 巡檢計劃
5.6.2. 巡檢記錄
5.6.3. 通訊狀態
5.7. 報告分析
5.7.1. 用戶報告
5.7.2. 報告模板
5.8. 手機APP
6. 常見問題答疑
近期各地陸續出臺預防電氣火災,保障人民生命財產安全的相關紅頭文件,對區域內防范電氣火災的要求及實施辦法做了詳細的說明,要求堅持“市場主導、政府引導、單位自主、社會參與"的原則,加快推動“安全用電"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。
本項目為針對新疆特變電工廠區內三個生產中心合計四個區域的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線纜溫度、電流、電壓、剩余漏電等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:線纜接頭處溫度異常、短路、過載、過壓、欠壓及漏電等),有效防止電氣火災的發生。
安全用電管理云平臺依托電氣火災隱患大數據分析技術、物聯網技術、云計算等實現對對采集的電氣安全數據多維度、全角度分析及處理,對新疆特變電工廠區內三個生產中心的電氣安全評估、隱患分析和優化、用電行為分析、安全策略配置提供分析報告。終實現大幅降低新疆特變電工廠區內的電氣火災發生概率,有效防止電氣火災的發生。
本平臺遵循以下標準開發:
GB14287.4-2014《電氣火災監控系統 第4部分:故障電弧探測器》
GB14287.2 《剩余電流式電氣火災監控探測器》
GB14287.3 《測溫式電氣火災監控探測器》
GB14048.1 《低壓開關設備和控制設備總則》
GB14287-2014 《電氣火災監控系統》
GB13955-2005 《剩余電流動作保護裝置安裝和運行》
GB50016-2014 《建筑設計防火規范》
GB50116-2013 《火災自動報警系統設計規范》
GB50054-2011 《低壓配電設計規范》
JGJ_16-2008 《民用建筑電氣設計規范》
(DG/TJ08-2048-2008)《民用建筑電氣防火設計規程》
安全用電管理云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
現場設備可通過GPRS移動網絡(移動、聯通2G網絡)和安全用電監管服務系統平臺通訊,云平臺可自行架設服務器,需要具備固定IP地址的寬帶接入,或者租用阿里云服務器(本地不需要固定IP寬帶)。
現場安裝的設備采集用電回路剩余漏電電流、線纜接頭處溫度、電流/電壓/功率/電能,通過無線方式上傳到安全用電監管服務系統平臺,當現場發生線纜漏電電流,溫度超出標準值或者設定值以及功率超*,通過安全用電監管服務系統平臺或者手機APP推送報警信號,并發送短信通知安全責任人,派運維員處理現場隱患。
依托線上“隱患預警平臺"對電氣線路運行數據采集,通過大數據分析技術識別電氣隱患類型,及時通知相關負責人員安排具體維保人員排查,終消除電氣的安全隱患;“隱患管理平臺"為管理人員提供隱患監管、隱患治理、信息管理分析報告,實現區域電氣火災隱患的風險評估。
系統應用包括基于實時監測的電氣火災監測預警系統、基于監測數據的隱患分析及監管系統以及根據監測數據的線下服務體系建設等功能。
通過項目設計、安裝施工、管理、調試、運行等步驟,實現新疆特變電工廠區內三個生產中心合計四個區域的電氣線路的實時監測,實現相關監測數據的采集、上傳、監控、報警等功能。在各個生產中心車間內的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測設備。將采集電氣線路的剩余電流、電流、線路接頭溫度/配電柜內部溫度等多路參數通過無線方式上傳平臺服務器。
系統具備遠程實時監測,異常數據報警,歷史信息查詢及統計,動態數據變化實時顯示,電氣線路安全隱患排查分析,及隱患分析處理等功能;同時系統支持移動終端登陸功能(APP)、第三方遠程服務托管、遠程程序升級、設備遠程維護等服務。
根據現場監測功能需要,在四個區域的各處的每臺低壓配電柜配置下列設備。
序號 | 名稱 | 型號及規格 | 單位 | 數量 | 備注 |
1 | 智慧用電在線監控裝置 | ARCM300T-Z-2G/ARCM300T-Z-4G(需客戶另外提供流量卡) | 只 | 1 | 安科瑞 |
2 | 漏電電流互感器 | AKH-0.66/K-L K-L-** | 只 | 1 | 安科瑞 |
3 | 電流互感器 | AKH-0.66/K L-φ** | 只 | 3 | 安科瑞 |
4 | 溫度傳感器 | ARCM-NTC | 只 | 4 | 安科瑞 |
開口式漏電流互感器加裝在進線斷路器處,用于監測此配電箱的出線回路的漏電情況,超過限定值現場探測器聲光報警以及體現在云平臺處;在進線斷路器的下方加裝開口式普通電流互感器,用于監測此配電箱的總用電電流,以及配合電壓信號計算出此配電箱的用電量;在配電箱內再配置四只溫度傳感器,用于監測配電箱內或電纜接頭處的溫度,當出現溫度越*現場探測器聲光報警以及體現在云平臺處。
現場共三個生產中心四個區域,其中中特區域有35臺配電柜需要進行安全用電監管;220區域有21臺配電柜需要監管;智能電氣區域有8臺配電柜需要監管;超高壓生產中心區域有32臺配電柜需要進行監管,但是其中有5臺為高壓柜;此次合計廠區內共有96臺配電柜需要進行監管,低壓部分合計91臺配電柜采用直接柜內加裝智慧用電在線監控裝置ARCM300T-Z-2G的方案,在每臺柜內配置一套上述表格的設備,此探測器支持GPRS通訊,客戶配置物聯網卡插在此探測器的卡槽內即可通過流量來實現數據傳輸,不需要額外敷設通訊線。
高壓柜由于柜型的限制并不適用智慧用電在線監控裝置ARCM300T-Z-2G有線測溫的方案,而是采用無線測溫方案更合適,高壓柜內的觸頭及電纜接頭加裝無線測溫傳感器,而將無線測溫接收器設置在高壓柜的儀表室,有效的將高壓柜的一次回路與控制回路分開,防止其他隱患;由于超高壓中心此次需要進行監管的5面高壓柜分別位于總裝車間的750區域和1100區域兩處地方,因此需要在此兩處地方再各設置一臺無線傳輸模塊,具體配置見下表格:
序號 | 名稱 | 型號、規格 | 單位 | 數量 | 備注 |
1 | 無線傳輸模塊 | AF-GSM400-4G/ AF-GSM400-4G(需客戶另外提供流量卡) | 只 | 2 | 安科瑞 |
2 | 無線測溫傳感器 | ATC200 | 只 | 5 | 安科瑞 |
3 | 無線測溫收發器 | ATE200 | 只 | 45 | 安科瑞 |
測量:實時監測一路剩余電流、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路開關量輸入
遙控:1路繼電器輸出
通訊:RS485/MODBUS-RTU
顯示:液晶
ARCM300T-Z-2G內嵌TCP/IP協議棧,同時采用了功能強大的微處理芯片,配合內置看門狗,性能可靠穩定。
用戶設備就可以與云端服務器通過GPRS無線網絡建立連接,實現數據的全透明傳輸。
GPRS參數
工作頻段 900MHZ/1800MHZ,GPRS mulit-slot class 10/8,GPRS station class B
傳輸速率 下行:85.6kbps;上行大: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)
AF-GSM200采用嵌入式設計,內嵌TCP/IP協議棧,同時采用了功能強大的微處理芯片,配合內置看門狗,性能可靠穩定。
AF-GSM200可作為 TCP Client 連接到一個固定 IP(或者域名)的服務器,并發送自己采集的數據。服務器上的軟件通過輪詢的方式可以索要數據。
本項目安全用電監管平臺通過AF-GSM200無線模塊實時采集現場故障電弧探測器的數據。從而達到監管平臺、養老機構控制中心、現場安裝模塊統一報警。
無線測溫收發器ATC200用于接收傳感器的溫度數據,并就地顯示溫度值,無線測溫收發器,可以采用導軌(DIN35mm)安裝方式,也可以使用螺栓固定方式。
產品性能特點:
u DC 24V供電,需配電源轉換模塊
接收無線測溫傳感器信號
u 導軌式安裝/螺絲安裝
u 溫度數據通過485口接至無線傳輸模塊上傳至安全用電管理平臺
在線測溫主要是針對高低壓開關柜內電纜接頭、斷路器觸頭等電氣連接點的溫度進行監測,防止在運行過程中因氧化、松動、灰塵等因素造成接點接觸電阻過大而發熱成為安全隱患,提升設備安全保障,及時、持續、準確反映設備運行狀態,降低設備事故率。
無線測溫傳感器ATE200是直接安裝于0.4-35kV配電柜內發熱節點,通過無線射頻技術將測溫數據發送到收發器,再由收發器和無線傳輸模塊將數據上傳至安全用電管理平臺。其開關柜內結構如下圖所示:
在線測溫主要是針對高低壓開關柜內電纜接頭、斷路器觸頭等電氣連接點的溫度進行監測,防止在運行過程中因氧化、松動、灰塵等因素造成接點接觸電阻過大而發熱成為安全隱患,提升設備安全保障,及時、持續、準確反映設備運行狀態,降低設備事故率。
無線測溫傳感器ATE200是直接安裝于0.4-35kV配電柜內發熱節點,通過無線射頻技術將測溫數據發送到收發器,再由收發器和無線傳輸模塊將數據上傳至安全用電管理平臺。其開關柜內結構如下圖所示:
產品性能特點:
u 測溫范圍-45℃-125℃
u 傳感器測量精度:-20℃~125℃范圍精度±2℃,-45℃~-20℃范圍精度±4℃
u 通訊距離空曠10m以上
u 無線頻率:2.4GHz
u 采樣頻率:20s
u 發射頻率:4Min
u 安裝方式:表帶式捆綁安裝
u 電池壽命:5年
在線測溫主要是針對高低壓開關柜內電纜接頭、斷路器觸頭等電氣連接點的溫度進行監測,防止在運行過程中因氧化、松動、灰塵等因素造成接點接觸電阻過大而發熱成為安全隱患,提升設備安全保障,及時、持續、準確反映設備運行狀態,降低設備事故率。
無線測溫傳感器ATE200是直接安裝于0.4-35kV配電柜內發熱節點,通過無線射頻技術將測溫數據發送到收發器,再由收發器和無線傳輸模塊將數據上傳至安全用電管理平臺。其開關柜內結構如下圖所示:
產品性能特點:
u 測溫范圍-45℃-125℃
u 傳感器測量精度:-20℃~125℃范圍精度±2℃,-45℃~-20℃范圍精度±4℃
u 通訊距離空曠10m以上
u 無線頻率:2.4GHz
u 采樣頻率:20s
u 發射頻率:4Min
u 安裝方式:表帶式捆綁安裝
u 電池壽命:5年
溫度傳感器為—熱敏電阻NTC,它提供0℃~120℃的溫度監控基準,可以用來監測線纜或配電箱體的溫度,提供溫度保護。
收費標準參考:
安全用電服務平臺需要配置三臺服務器用于日常運維,其中:
數據庫服務器用于采集安裝在現場漏電探測器的漏電電流、故障電弧、線纜溫度等信號并實時存儲,用于曲線、柱狀圖等顯示;
應用服務器用于數據展示和分析,并處理各種報警信號,發出報警信息;
WEB服務器用于WEB端數據訪問以及數據加密。
服務器配置如下:
序號 | 名稱 | 型號、規格 | 單位 | 數量 | 備注 |
1 | 應用服務器 | Dell R730 CPU:E5-2603 內存:16G 硬盤容量:3*300G(SAS 1萬轉 2.5英寸小盤) RAID5 | 套 | 1 | DELL |
2 | WEB服務器 | Dell R730 CPU:E5-2603 內存:16G 硬盤容量:3*300G(SAS 1萬轉 2.5英寸小盤) | 套 | 1 | DELL |
3 | 數據庫服務器 | Dell R730 CPU:E5-2620 內存:32G 硬盤容量:4*1.2T(SAS 1萬轉 2.5英寸小盤) RAID5 | 套 | 1 | DELL |
1)安全用電監管服務系統包含安全用電管理云平臺、電腦終端顯示系統、手機APP、漏電探測器、漏電互感器、電流互感器等。
2)安全用電監管服務系統平臺能展示剩余電流、溫度、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、實時報警數據等,能實時顯示現場服務次數、排除隱患數、未排除隱患數、報警未處理數、常規巡檢及產品維護等數據,監管數據能保存十年以上。
3)手機APP軟件同時具有IOS版本和安卓版本,能通過手機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)能對各個單位及設備的電氣安全運行情況進行自動統計和分析評估,并隨時展示電氣安全運行分析報告。
5)監控探測終端產品滿足國家法律法規和有關技術標準(GB14287.2《剩余電流式電氣火災監控探測器》和GB14287.3《測溫式電氣火災監控探測器》)的要求,并通過國家消防產品質量監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、三相電流等參數值,并能通過無線以移動通訊網絡接入安全用電監管系統平臺。
7)ARCM漏電探測器和Acrel-6000Cloud安全用電監管系統平臺購買中國人保提供的保險,累計賠償金額1000萬,單次事故賠償500萬(產品質量責任險、電氣火災險、第三者責任險等)。
8)Acrel-6000Cloud安全用電監管系統平臺具有國家計算機著作權。(詳見附件)
溫度傳感器為—熱敏電阻NTC,它提供0℃~120℃的溫度監控基準,可以用來監測線纜或配電箱體的溫度,提供溫度保護。
收費標準參考:
安全用電服務平臺需要配置三臺服務器用于日常運維,其中:
數據庫服務器用于采集安裝在現場漏電探測器的漏電電流、故障電弧、線纜溫度等信號并實時存儲,用于曲線、柱狀圖等顯示;
應用服務器用于數據展示和分析,并處理各種報警信號,發出報警信息;
WEB服務器用于WEB端數據訪問以及數據加密。
服務器配置如下:
序號 | 名稱 | 型號、規格 | 單位 | 數量 | 備注 |
1 | 應用服務器 | Dell R730 CPU:E5-2603 內存:16G 硬盤容量:3*300G(SAS 1萬轉 2.5英寸小盤) RAID5 | 套 | 1 | DELL |
2 | WEB服務器 | Dell R730 CPU:E5-2603 內存:16G 硬盤容量:3*300G(SAS 1萬轉 2.5英寸小盤) | 套 | 1 | DELL |
3 | 數據庫服務器 | Dell R730 CPU:E5-2620 內存:32G 硬盤容量:4*1.2T(SAS 1萬轉 2.5英寸小盤) RAID5 | 套 | 1 | DELL |
1)安全用電監管服務系統包含安全用電管理云平臺、電腦終端顯示系統、手機APP、漏電探測器、漏電互感器、電流互感器等。
2)安全用電監管服務系統平臺能展示剩余電流、溫度、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、實時報警數據等,能實時顯示現場服務次數、排除隱患數、未排除隱患數、報警未處理數、常規巡檢及產品維護等數據,監管數據能保存十年以上。
3)手機APP軟件同時具有IOS版本和安卓版本,能通過手機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)能對各個單位及設備的電氣安全運行情況進行自動統計和分析評估,并隨時展示電氣安全運行分析報告。
5)監控探測終端產品滿足國家法律法規和有關技術標準(GB14287.2《剩余電流式電氣火災監控探測器》和GB14287.3《測溫式電氣火災監控探測器》)的要求,并通過國家消防產品質量監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、三相電流等參數值,并能通過無線以移動通訊網絡接入安全用電監管系統平臺。
7)ARCM漏電探測器和Acrel-6000Cloud安全用電監管系統平臺購買中國人保提供的保險,累計賠償金額1000萬,單次事故賠償500萬(產品質量責任險、電氣火災險、第三者責任險等)。
8)Acrel-6000Cloud安全用電監管系統平臺具有國家計算機著作權。(詳見附件)
在瀏覽器打開云平臺鏈接、輸入賬戶名和權限密碼,進行登錄,防止未授權人員瀏覽有關信息。
用戶登錄成功之后進入首頁,如圖所示。主要展示的內容有:項目總覽、設備狀態、探測器分類、設備報警信息、報警狀態、報警統計等。其中地圖可以選配成3D建筑模型。
點擊左側列表實時監控進入實時監控頁面,該頁面展示了當前用戶關聯的項目數量,項目位置,探測器數量,如圖所示。
在實時監控點擊項目即可進入探測器信息頁面,展示了當前設備數量,報警的探測器數量,在線數量和離線數量。
智慧用電探測器列表可切換表格模式和陣列模式,陣列模式如圖所示。
點擊列表中的一個探測器進入到實時數據頁面,可以查看探測器電參量實時數據,歷史曲線,巡檢記錄,報警信息,控制日志,視頻監控,支持對探測器進行遠程控制,如圖所示。
能耗分析包括能耗概況,同比分析,環比分析,能耗報表,能耗預測功能。
能耗概況可以查看今日、本月、今年的用電情況,且可以展示相應的同環比信息,也可以查看今日和昨日的用電峰值,如圖所示。
可以逐年查看各個月份的能耗和同比能耗,并以曲線和報表的形式展示,如圖所示。
可以逐日、逐周、逐月、逐季度查看能耗和對應的環比能耗,并以曲線和報表的形式展示,如圖所示。
能耗報表可以逐日、逐周、逐月、逐季度、逐年、自定義等方式查看各個探測器的用能報表,如圖所示。
能耗預測可以逐日、逐周、逐月預測對應探測器的用能情況用電情況,如圖所示。
隱患管理包括隱患巡查、隱患處理和隱患記錄等管理項,為用戶管理隱患和查詢提供方便,點擊菜單欄的相應的項,直接進入對應界面
根據查詢條件搜索對應的隱患記錄,如圖所示。
點擊詳情即可查看隱患基礎信息和工單處理情況,如圖所示。
隱患派發頁面顯示未派發的隱患記錄,如圖所示。
點擊“派發"后在彈出界面選擇執行人員和整改期限,在生成工單的同時,后臺向執行人員發送工單信息,如圖所示。
隱患處理頁面顯示派發到用戶這邊需要處理的隱患,如圖所示。
點擊“處理"后在彈出界面填入異常原因和處理說明,可以上傳現場處理圖片和文件信息,點擊確認即完成工單,如圖所示。
隱患分析支持對隱患記錄進行日、月、年的維度查詢,將項目下隱患以曲線,圖表的形式展現,對各項目隱患進行排名,如圖所示。
運維管理包括巡檢計劃、巡檢記錄、設備通訊狀態等功能。
點擊菜單中的巡檢計劃,進入對應的頁面,對相關的巡檢計劃進行查看工單,切換日期來查詢所要預覽的數據,支持對巡檢計劃的新增,修改和刪除。
巡檢記錄支持對相關的巡檢進行查看,如圖所示。
通過對項目、探測器ID以及想要查詢的設備來進行查詢,對現有項目下設備的通訊狀態數據進行匯總羅列展示,包括顯示設備當前的通訊狀態等,如圖所示。
分析報告根據用戶的周期、項目、時段等篩選生成報告摘要、統計清單、設備體檢摘要、報警原因分析,支持打印功能。
用戶可以自定義勾選報告的內容。
安全用電管理云平臺支持Android、ios系統APP,方便用進行項目查詢、報警、故障查詢,實時監控數據查詢,復位及控制操作,探測器詳細信息查詢等功能。
1)為什么已經安裝了漏電保護器,還要安裝漏電探測器?
回答:漏電保護器一般安裝在配電末端回路,比如家庭的進線、插座回路等等,保護動作值為30mA,主要用于保護生命安全。而漏電火災探測器主要安裝在配電系統的前端,比如變電所抽屜柜出線或者樓層配電箱進線處,國家標準建議值為300mA或者500mA,而由于漏電引起的火災也主要是發生在這些回路的電纜之間,所以漏電保護器不能代替漏電火災探測器。
2)斷路器已經具有短路和過載保護功能,為什么漏電探測器還要做過載報警和溫度報警?
回答:斷路器主要動作于線路短路和嚴重過載,而且很多回路的斷路器設置過大,不能*起到保護作用。漏電探測器可以精確測量回路的電流、功率大小和線纜溫度,超過設定限值即可發出報警信號,用于提醒回路存在的隱患,防止電氣火災的發生。
3)漏電互感器和零序電流有什么區別,如何安裝?
回答:漏電互感器用于監測回路的漏電電流,需要ABCN四根電纜同時穿過漏電互感器,而零序電流是中性線(N線)電流。
4)安裝后設備顯示離線
回答:①漏電探測器或者無線模塊是否設置了正確的IP地址和端口號;②物聯網卡是否欠費;③現場是否有2G信號;④設備是否正確連接。
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