石油化工
上海某煤氣制氣有限公司項(xiàng)目改造安全用電管理系統(tǒng)的研究及應(yīng)用
摘要： 安全用電管理平臺(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；智慧用電；電氣火災(zāi)；剩余電流；無線傳輸；云平臺(tái)。
0 前言
近年來，我國電氣火災(zāi)多發(fā)，造成重大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。為遏制電氣火災(zāi)高發(fā)勢(shì)頭，確保人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全，國務(wù)院安委會(huì)決定在全國范圍內(nèi)組織開展為期三年的電氣火災(zāi)綜合治理工作。并發(fā)布《國務(wù)院安全生產(chǎn)委員會(huì)關(guān)于開展電氣火災(zāi)綜合治理工作的通知》[安委〔2017〕4號(hào)]文件。 各省市安監(jiān)委也相繼發(fā)布文件，明確要求各市（州）推廣應(yīng)用“科技防控?智慧用電”技術(shù)，各地要不斷提升電氣火災(zāi)防控的科技化、信息化和智能化水平。要鼓勵(lì)人員密集場所、易燃易爆場所、大型城市綜合體、高層建筑、勞動(dòng)密集型企業(yè)、物流倉儲(chǔ)企業(yè)、居民小區(qū)推廣運(yùn)用剩余電流保護(hù)裝置等智慧型安全用電隱患監(jiān)管服務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)用電設(shè)備和電氣線路24小時(shí)在線監(jiān)測、異常情況短信提示、掌上巡檢電工、定期形成檢測報(bào)告、遠(yuǎn)程服務(wù)等功能，遏制電氣火災(zāi)發(fā)生。 本文以上海某煤氣制氣有限公司為例，介紹智慧安全用電管理平臺(tái)在工廠改造方面的應(yīng)用。
1 項(xiàng)目簡介
2020年3月，安全用電管理平臺(tái)為上海某煤氣制氣有限公司在機(jī)修變電所、液化氣儲(chǔ)運(yùn)站變電所和排水泵房配電室的饋線回路安裝漏電火災(zāi)探測器ACRM300T-Z-2G（監(jiān)測1路剩余電流，4路線纜溫度），并通過2G網(wǎng)絡(luò)至安全用電管理平臺(tái)，對(duì)用電設(shè)備和電氣線路進(jìn)行24小時(shí)監(jiān)測，智能偵測各用戶電氣火災(zāi)隱患點(diǎn)，智能調(diào)度技術(shù)人員快速現(xiàn)場排除，遏制電氣火災(zāi)發(fā)生，確保企業(yè)生命財(cái)產(chǎn)安全。 1）根據(jù)上海某煤氣制氣有限公司實(shí)際要求，其本地?zé)o專業(yè)服務(wù)器運(yùn)維人員，將安全用電數(shù)據(jù)托管至安科瑞服務(wù)器內(nèi)。由本地配電運(yùn)維人員通過手機(jī)APP，24小時(shí)監(jiān)視各探測點(diǎn)的剩余電流、溫度、電壓、電流、諧波、功率、電能及其他設(shè)備狀態(tài)等信息。有助于現(xiàn)場及時(shí)發(fā)現(xiàn)的隱患，為企業(yè)老舊線纜的及時(shí)檢測及電器使用不規(guī)范，保護(hù)與負(fù)載不匹配、負(fù)載隨意添加和不規(guī)范的分路引線。
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》
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：
上海某煤氣制氣有限公司在機(jī)修變電所、液化氣儲(chǔ)運(yùn)站變電所和排水泵房配電室的饋線回路配電柜內(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/4G/NB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。
4 漏電探測器ARCM300T-Z-2G
測量：實(shí)時(shí)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
5 安全用電管理平臺(tái)功能
安全用電管理軟件采用純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。 5.1 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。
5.2 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。
5.3 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、聯(lián)系電話、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。
5.4 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。
5.5 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。
5.6 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；
5.7 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；
6 項(xiàng)目意義
1）數(shù)據(jù)監(jiān)控 系統(tǒng)對(duì)過剩余電流、短路、過溫度、過載、過壓、欠壓等電氣故障進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、報(bào)警、記錄。更可接入煙感和故障電弧等其他傳感器。
2）云端遠(yuǎn)程控制 便捷地對(duì)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。通過手機(jī)或網(wǎng)站能夠遠(yuǎn)程對(duì)具體設(shè)備實(shí)施緊急拉閘、設(shè)置報(bào)警參數(shù)等控制指令。
3）數(shù)據(jù)和隱患分析 數(shù)據(jù)分析結(jié)果可以為用戶提供參考價(jià)值，及早發(fā)現(xiàn)問題、杜絕隱患。
4）消息提醒 一旦發(fā)生任何電氣報(bào)警，用戶APP或手機(jī)短信將在5-10秒內(nèi)到達(dá)用戶手機(jī)端（視運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)狀況）。
5）權(quán)限管理 三級(jí)金字塔管理權(quán)限。每個(gè)項(xiàng)目節(jié)點(diǎn)可指定管理員。金字塔型的權(quán)限管理保障了管理、運(yùn)營、使用的安全和便捷性。
6）大數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 云平臺(tái)提供超大容量的信息儲(chǔ)存及穩(wěn)定的服務(wù)，提升了服務(wù)質(zhì)量，能夠追溯至幾年前的數(shù)據(jù)。
7）集中監(jiān)控 數(shù)據(jù)通過每個(gè)節(jié)點(diǎn)的2G/3G/4G網(wǎng)絡(luò)傳輸至云端集中式管理和監(jiān)控，主控端布置于城市消防大隊(duì)或運(yùn)維單位，數(shù)據(jù)可存儲(chǔ)至阿里云。月流量低至每月每設(shè)備一元。
8）成本低，部署方便 數(shù)據(jù)通過每個(gè)節(jié)點(diǎn)的2G//4G/NB網(wǎng)絡(luò)傳輸至云端集中式管理和監(jiān)控，主控端布置于城市消防大隊(duì)或運(yùn)維單位，數(shù)據(jù)可存儲(chǔ)至阿里云。月流量低至每月每設(shè)備一元。
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