智慧用電安全管理系統(tǒng)解決方案

自從人類社會成功步入到電氣時代以來，為了大家用電方面的安全，研發(fā)制作了各種各樣安全用電方面的東西，像是空氣開關(guān)、拉線開關(guān)、斷路器、保險絲、或者是漏電開關(guān)等等各種各樣的裝置設(shè)備，但是這些東西還是沒辦法有效杜絕出現(xiàn)各種電氣火災(zāi)方面的事情，我們還是可以經(jīng)?？吹揭驗槎搪贰⒙╇姷鹊榷l(fā)的大范圍停電以及火災(zāi)事故，這給人們造成了很不好的影響，所以也促使了智慧用電管理系統(tǒng)的出現(xiàn)。世界電氣方面的專家們?yōu)榱诵聲r代安全用電方面的問題，也提出了一個新的電氣安全理念，那就是預(yù)防為主，綜合性進行防護。浙江閩泰智能科技有限公司電貓貓智慧用電管理系統(tǒng)可以有效預(yù)防電氣火災(zāi)，讓電氣火災(zāi)做的防患于未然。

什么是智慧用電，智慧用電管理系統(tǒng)如何工作

其實智慧用電管理系統(tǒng)就是利用終端探測頭，像是溫度傳感器、或者是剩余電流互感器等等東西，借助于這種溫度效應(yīng)變化以及電磁感應(yīng)的基本原理對電氣設(shè)施里面的溫度以及電流等等數(shù)值進行收集，然后輸送到主機探測器之中的，然后系統(tǒng)就會對變化的幅值數(shù)值進行各種判斷以及分析，一旦這些監(jiān)控數(shù)值達到報警設(shè)定值，就會發(fā)出警報聲音或者是光線信號以提醒人們。

而且還會在專門的液晶顯示屏上面把相關(guān)的火災(zāi)報警信息都顯示出來，并用電子郵件或者是移動短信、還有APP軟件推送提醒的方式通知以及提醒有關(guān)人員具體的電氣事故安全隱患地點，大家就能夠按照上面所顯示的具體信息，快速的趕到問題現(xiàn)場進行排查、以及整修了。

智慧用電管理系統(tǒng)和傳統(tǒng)火災(zāi)自動報警管理系統(tǒng)有一個zui大的不同，就是在于智慧用電管理系統(tǒng)可以起到預(yù)防的作用，智慧用電管理系統(tǒng)能夠在事故還沒有發(fā)生的時候就提前進行報警，而傳統(tǒng)的火災(zāi)自動報警管理系統(tǒng)則只能夠在事故發(fā)生以后才會發(fā)出提醒的通知，就這一個特點也注定了智慧用電管理系統(tǒng)會更加的受人們歡迎。

智慧城市是以互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、電信網(wǎng)、廣電網(wǎng)、無線寬帶網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)組合為基礎(chǔ)通信技術(shù)手段感測、分析、整合城市運行核心系統(tǒng)的各項關(guān)鍵信息，從而對包括民生、環(huán)保、公共安全、實現(xiàn)城市服務(wù)、工商業(yè)活動在內(nèi)的各種需求做出智能響應(yīng)；實現(xiàn)城市智慧式管理和運行，促進城市的和諧、可持續(xù)成長。

智慧城市是由交通、能源、商業(yè)、通信、水、電資源等子系統(tǒng)構(gòu)成的普遍聯(lián)系、相互促進、彼此影響的整體。隨著技術(shù)的進步與發(fā)展，借助新一代的物聯(lián)網(wǎng)、云計算、決策分析優(yōu)化等信息技術(shù)，可以將城市中的社會基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)涉及到的全部內(nèi)容連接起來，使得城市更加智慧化，同時使得城市不同管理部門和系統(tǒng)之間實現(xiàn)信息共享和協(xié)同作業(yè)，更合理的利用資源、做出的城市發(fā)展和管理決策、及時預(yù)測和應(yīng)對突發(fā)事件和災(zāi)害。

智慧用電為智慧城市的布局提供了重要的安全基礎(chǔ)，同時也是建設(shè)智慧城市的關(guān)鍵。隨著城市建設(shè)的迅速發(fā)展，近年來我國電氣火災(zāi)多發(fā)，造成重大人員傷亡和財產(chǎn)損失。據(jù)統(tǒng)計（圖1），2011年至2016年，我國共發(fā)生電氣火災(zāi)52.4萬起，造成3261人死亡、2063人受傷，直接經(jīng)濟損失92億余元，占全國火災(zāi)總量及傷亡損失的30%以上；其中重特大電氣火災(zāi)17起，占重特大火災(zāi)總數(shù)的70%。這些事故暴露出建設(shè)工程電氣設(shè)計、施工，電器產(chǎn)品及其線路使用、維護管理等方面存在突出問題。

圖1 全國電氣火災(zāi)統(tǒng)計

《國務(wù)院安全生產(chǎn)委員會關(guān)于開展電氣火災(zāi)綜合治理工作的通知》安委〔2017〕4號中明確指出：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。全面排查整治電器產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量、建設(shè)工程電氣設(shè)計施工、電器產(chǎn)品及其線路使用管理等方面存在的用電安全隱患和問題；同時國務(wù)院安委會辦公室成立由教育、工業(yè)和信息化、民政、住房城鄉(xiāng)建設(shè)、交通運輸、商務(wù)、文化、衛(wèi)生計生、工商、質(zhì)檢、安全監(jiān)管、電力等相關(guān)部門參加的電氣火災(zāi)綜合治理協(xié)調(diào)小組，了解掌握并定期通報各地區(qū)進展情況，組織開展督查檢查，研究協(xié)調(diào)綜合治理有關(guān)工作，鼓勵社會單位應(yīng)用電氣火災(zāi)監(jiān)控相關(guān)技術(shù)，提升對電器產(chǎn)品及其線路運行狀態(tài)的監(jiān)測、預(yù)警和處置能力。并且電氣火災(zāi)綜合治理工作納入2017至2019年度國務(wù)院對省級政府消防工作考核內(nèi)容、納入國務(wù)院安全生產(chǎn)考核和國務(wù)院安委會安全生產(chǎn)巡查以及安全生產(chǎn)綜合督查檢查內(nèi)容；力爭社會單位電氣使用維護安全水平明顯提升，全國電氣火災(zāi)事故顯著減少。

為強化“科技興安”戰(zhàn)略，建設(shè)“智慧安監(jiān)”，有效預(yù)防電氣火災(zāi)事故，堅決遏制重特大火災(zāi)事故的發(fā)生，進一步提升用電單位安全管理和電氣設(shè)備本質(zhì)安全水平。在此背景下山東和遠智能科技股份有限公司針對我國用電安全事故頻發(fā)，基于公司十幾年專注于“用電管理”經(jīng)驗，結(jié)合大數(shù)據(jù)分析，研發(fā)設(shè)計了一套城市用電安全隱患預(yù)警和預(yù)防管理系統(tǒng)---智慧用電安全隱患監(jiān)管云平臺。

2.項目簡介

智慧用電安全隱患監(jiān)管云平臺是采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，借助大數(shù)據(jù)分析與挖掘，解決智慧城市用電安全問題。

圖2 智慧用電安全隱患監(jiān)管云平臺架構(gòu)圖

智慧用電安全隱患監(jiān)管云平臺的設(shè)計采用三層架構(gòu)，感知層是通過配置電流互感器、剩余電流互感器、溫度傳感器、智慧用電安全傳感終端（涵蓋了電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器功能）等采集設(shè)備；實時監(jiān)測用電全部數(shù)據(jù)并通過物聯(lián)網(wǎng)通訊層布置的智能網(wǎng)關(guān)上傳到監(jiān)管云平臺；經(jīng)過大數(shù)據(jù)比對分析（以日、周、月、年同時期用電情況），對引發(fā)電氣火災(zāi)的主要因素（ 線纜溫度、電壓、電流、漏電流、電弧危害）進行不間斷的數(shù)據(jù)跟蹤與統(tǒng)計預(yù)測，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、過載、過壓、欠壓及漏電、電弧光等），及時向安全管理人員發(fā)送預(yù)警信息，進行隱患排查，達到消除潛在的電氣火災(zāi)危險，實現(xiàn)“防患于未燃”的目的，真正地做到智慧用電安全，促進智慧城市建設(shè)與和諧發(fā)展。

2.1智慧用電安全傳感終端

針對此架構(gòu)，我公司自主設(shè)計系列探測終端。

探測終端是根據(jù)國家相關(guān)標準專門針對電氣火災(zāi)事故頻發(fā)而獨立研發(fā)的智慧用電安全傳感終端探測器，并已取得3C認證證書，獲得國家消防產(chǎn)品強制認證；同時該系列終端正在進行CMC認證。雙重認證既增加產(chǎn)品競爭力，更是增加智慧用電安全可靠性。

2.2物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)

智能網(wǎng)關(guān)是集數(shù)據(jù)采集、存儲、協(xié)議轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、網(wǎng)關(guān)為一體的交互產(chǎn)品，實現(xiàn)傳感終端與云端服務(wù)器間的雙向數(shù)據(jù)透明傳輸，支持自定義注冊包，支持Socket連接，支持透傳云接入。

目前該網(wǎng)關(guān)采用的是成熟的GPRS技術(shù)，自主設(shè)計模塊體積極小且安裝方便。同時我公司針對近年網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)進行了研發(fā)工作，自主設(shè)計的LoRa模塊現(xiàn)在已經(jīng)進入轉(zhuǎn)產(chǎn)階段；NB-IOT模塊于今年9月上旬進行了測試實驗；后續(xù)該項目的實施將逐漸采用這兩種低功耗廣域網(wǎng)新興技術(shù)（LPWAN）實現(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸。

2.3智慧用電安全隱患監(jiān)管云平臺

智慧用電安全隱患監(jiān)管云平臺搭建在阿里云IaaS層服務(wù)器（公司與阿里簽訂服務(wù)器租賃合同，響應(yīng)政府“企業(yè)上云”號召，屬于“企業(yè)上云內(nèi)容”的“研發(fā)設(shè)計上云”），平臺以云計算和大數(shù)據(jù)的理念來設(shè)計，可以分類管理所有傳感終端上傳的數(shù)據(jù)，對測點信息進行實時在線監(jiān)測和統(tǒng)計分析，精確分析與及時發(fā)現(xiàn)智慧用電安全隱患。

2.4創(chuàng)新性

采用智慧用電安全隱患監(jiān)管云平臺來實現(xiàn)智慧城市用電解決方案，相比于傳統(tǒng)電氣火災(zāi)解決方案，創(chuàng)新性如下：

（1）突破性創(chuàng)新：一是智慧用電安全傳感終端已經(jīng)取得了3C認證，現(xiàn)增加了取得CMC認證，產(chǎn)品雙重認證提高了市場核心競爭力與安全可靠性。二是云平臺設(shè)計是基于我公司提出的“四電合一”設(shè)計理念，是以搭建在云端服務(wù)器的監(jiān)管平臺將電能質(zhì)量參數(shù)、電能能耗計量、電氣安全運行參數(shù)、電氣設(shè)備監(jiān)測四個模塊進行超低成本集成，經(jīng)過大數(shù)據(jù)分析與挖掘，發(fā)現(xiàn)與排查城市用電安全隱患，云平臺的計算機軟件著作權(quán)已取得。三是該云平臺可以鏈接政府職能部門、各行業(yè)主管部門以及其它智慧城市綜合應(yīng)用系統(tǒng)，形成了預(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)動的管理新機制，豐富完善了智慧城市建設(shè)與管理機制。

（2）功能創(chuàng)新如下：

（I）7*24小時全天候監(jiān)控，擺脫了人力工作的局限性、低效性。

（II）APP+短信實時推送：當出現(xiàn)報警信息時，及時通過短信方式通知相關(guān)人員；消除了傳統(tǒng)電氣火災(zāi)只能現(xiàn)場查看以及隱患不能及時發(fā)現(xiàn)的弊端。

（III）人性化顯示：界面設(shè)置圖形化，更加直觀展示電氣運行情況；實現(xiàn)用電“可視化”。

（IV）系統(tǒng)遠程升級維護：通過云平臺可以更加方便地進行遠程的升級維護，節(jié)省人力、物力和時間成本。

圖3 創(chuàng)新性

3.項目市場前景

2017年4月國務(wù)院安全生產(chǎn)委員會發(fā)布《關(guān)于開展電氣火災(zāi)綜合治理工作的通知》安委〔2017〕4號中明確指出在全國范圍內(nèi)組織開展為期三年的電氣火災(zāi)綜合治理工作，在商場市場，賓館飯店；酒吧網(wǎng)吧，娛樂場所；危險化學品生產(chǎn)、儲存、使用企業(yè)；勞動密集型企業(yè)，涉塵、涉氨、噴涂行業(yè)；來料加工企業(yè)；醫(yī)院、學校、幼兒園等領(lǐng)域；養(yǎng)老機構(gòu)及救助福利機構(gòu)；大、中型規(guī)模的建筑領(lǐng)域等場所全面推廣應(yīng)用智慧用電安全隱患監(jiān)管系統(tǒng)（云平臺）。

圖4 市場應(yīng)用前景

2017年初至今，政府相關(guān)部門陸續(xù)下發(fā)文件進行推廣的領(lǐng)域有：教育、醫(yī)療、鐵路、煤礦、福利院、文物館等，預(yù)計我國每年智慧安全用電的市場需求粗估為300萬套，并且逐年增加。僅全國教育系統(tǒng)（幼兒園、中小學、高等院校）的潛在市場規(guī)模保守估計約百億元以上；同時隨著地方各級安監(jiān)委、消防支隊等部門對國安委文件的全面落實，全國范圍內(nèi)將大力推廣應(yīng)用智慧用電安全隱患監(jiān)管云平臺，市場需求將呈現(xiàn)爆炸式增長的趨勢。

4.項目產(chǎn)業(yè)化

作為智慧城市建設(shè)的一個重要組成部分，智慧用電安全隱患監(jiān)管云平臺的推廣與應(yīng)用具有著巨大戰(zhàn)略意義，并逐漸形成智慧用電產(chǎn)業(yè)化的趨勢。

通過與設(shè)備供應(yīng)商、大數(shù)據(jù)服務(wù)商、安全運營服務(wù)商、應(yīng)用經(jīng)銷商、相關(guān)電子器件供應(yīng)商等社會大中小企事業(yè)單位展開深度合作，細化與優(yōu)化解決方案，促進智慧用電相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈和諧發(fā)展與生態(tài)平衡。

積極加強與政府合作，有效激活智慧用電產(chǎn)業(yè)資源，依托“政府主導(dǎo)、企業(yè)推進、行業(yè)并舉”模式，實現(xiàn)生態(tài)圈內(nèi)的共贏互補，以智慧用電產(chǎn)業(yè)化為利劍來深化智慧城市建設(shè)。

5.項目應(yīng)用典型案例

公司智慧用電安全隱患監(jiān)管云平臺目前已在濰坊市、萊州市、杭州市、嘉興、溫州市、衢州市等地區(qū)進行了試點應(yīng)用，并且取得了較好的應(yīng)用效果。通過對試點場所的用電情況及安全運行進行了實時監(jiān)控和保護，實現(xiàn)了智慧用電的科學和信息化管理。

本案例以溫州市試點工程為例，介紹智慧用電安全隱患監(jiān)管云平臺的具體應(yīng)用效果。

5.1客戶需求

5.2 客戶難點

（1）由于業(yè)務(wù)經(jīng)營范圍較廣泛，用電安裝廠區(qū)分布較分散、無法實現(xiàn)集中監(jiān)管。

（2）每個廠區(qū)的用電負荷不一，對于參數(shù)的設(shè)置經(jīng)常需要專業(yè)人員到現(xiàn)場進行設(shè)置，人工、培訓(xùn)、時間成本較高。

（3）尋找有效手段實現(xiàn)對于工廠廠內(nèi)重要電氣設(shè)備的實時運行狀態(tài)的監(jiān)管，及時排查設(shè)備故障。

（4）要求在實現(xiàn)企業(yè)用電能耗監(jiān)管的同時，增加用電安全的監(jiān)管。

5.3 項目應(yīng)用概述

5.4項目應(yīng)用效果

圖5-8為云平臺界面的部分功能界面展示。

圖5 項目分布

圖6參數(shù)歷史

圖7體檢報告

圖8 設(shè)備數(shù)據(jù)

該項目應(yīng)用效果：

（1）滿足了客戶需求，實現(xiàn)了多家公司用電的集中監(jiān)管。

（2）云平臺支持遠程在線升級與參數(shù)（負荷）設(shè)置，節(jié)省了人力等一系列運維成本。

（3）對重點運行設(shè)備進行管理，解決電氣設(shè)備信息孤島效應(yīng)；真正做到電氣設(shè)備信息化監(jiān)管。

（4）該云平臺是基于我公司提出的“四電合一”設(shè)計理念，滿足客戶提出的“用電能耗監(jiān)管、電氣安全監(jiān)測”的需求。

（5）該云平臺應(yīng)用在企業(yè)工廠制造生產(chǎn)過程中，也是響應(yīng)國家提出“智能制造2025”的號召，通過接入工廠其它綜合管理系統(tǒng)，實現(xiàn)對工廠的智能化升級、改造與建設(shè)。

5.5項目應(yīng)用工礦企業(yè)展望

目前公司自主設(shè)計的智慧用電安全隱患監(jiān)管云平臺應(yīng)用在工礦企業(yè)中，除實現(xiàn)工廠電氣安全運行監(jiān)測、電能能耗管理、電氣設(shè)備信息化管理、電能質(zhì)量參數(shù)監(jiān)測功能外；在工廠中的應(yīng)用將會逐漸包含電力需求側(cè)系統(tǒng)功能，增加預(yù)測、節(jié)能響應(yīng)、設(shè)備故障診斷等一系列功能；逐漸推動工廠制造邁進“云+”趨勢。對于該云平臺在其他行業(yè)的應(yīng)用以及發(fā)展趨勢在本案例中不做贅述。如需了解詳情可咨詢。