安科瑞 鮑靜君

智慧校園安全用電云平臺監測預警系統通過物聯網技術對電氣引發火災的主要因素（導線溫度、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），有效防止電氣火災的發生。

另外系統可選配故障電弧和煙感模塊，接在開關量輸入接口上，系統也可接入并報警。

1、概述

1.1 項目概述

本項目為針對學校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、剩余漏電和電能）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），有效防止電氣火災的發生。

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，終實現預測預警、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，實現江橋批發市場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。

電氣火災隱患線上服務依托電氣火災隱患大數據分析技術、物聯網技術、云計算等實現對電氣火災隱患的類型識別、預警、管理，并通過互聯網技術整合線下服務機構，向相關單位提供線下電氣火災隱患綜合治理服務，終實現大幅降低目標區域的電氣火災發生概率。

本項目預計學校安裝剩余漏電探測終端數量需求如下：

1、 教學樓：每層1~2個監測點位（根據樓層實際總配箱數量）；

2、 辦公樓：每層1個監測點位；

3、 宿舍樓：每層1個監測點位；

4、 食堂：1個監測點位；

5、 體育場館：1個監測點位；

6、 圖書館：每層1~2個監測點位。

1.2 參考標準

本平臺遵循以下標準開發：

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》

2、系統架構

2.1 系統結構

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。

2.1 電氣火災隱患治理模式

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，由線下服務團隊提供隱患治理綜合服務，終電氣隱患；“隱患管理平臺”為監管部門提供隱患監管、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，實現建筑單位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測設備。將采集電氣線路的剩余電流、電流、線路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。

3、設備選型及介紹

3.1  現場設備選型

根據現場監測功能需要，以下設備為每個回路必選設備。

方案：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-Z-2G

測量：實時監測路剩余電流、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

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測。

ARCM200L-J4T12：4路漏電電流、12路溫度監測；

ARCM200L-J8T8：8路漏電電流、8路溫度監測；

ARCM200L-J16：16路漏電電流；

3.4  無線傳輸

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 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、聯通2G SIM卡或者物聯網卡。

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。

4、數據采集箱安裝及介紹

安科瑞在提供優良產品的前提下還提供安全用電采集箱，因有些現場柜內排線較擠模塊無法安裝，故提供安全用電采集箱產品。

安科瑞安全用電數據采集箱掛墻安裝，ARCM200T-Z-2G模塊安裝在數據采集箱內。數據采集箱采用冷軋鋼板，板材厚度不小于1.5mm，數據采集箱大小為400x300x120 (寬*高*深，單位mm)。

具體箱內圖如下：

5、平臺配置

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、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：

6、系統功能

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。如下圖所示：