东莞市某电气安装有限公司安全用电管理云平台的研究与应用

安科瑞 于洋

摘要：

安全用电管理云平台是针对我国当前电气火灾事故频发而设计的一套电气火灾预警和预防管理系统，该系统是基于移动互联网、云计算技术、通过物联网传感终端（现场监控模块、传输模块），将供电侧、用电侧电气安全参数实时传输至云服务器。安全用电管理云平台可以不受时间、地点、环境的限制，自行选择合适的方式（本地电脑、手机APP、短信）来掌控用电系统的运行情况，做到“早预防、快报警、自诊断、出报告”的工作流程化。

关键词：安全用电；电气火灾；剩余电流；无线传输；云平台。
  0 行业背景
据应急管理部网站数据，2016~2018年期间因为电气原因导致的火灾占总数的30%~34%左右，其中2018年全国共接报火灾23.7万起，因违反电气安装使用规定引发的火灾占总数的34.6%，较大和重大火灾事故中，电气火灾的比例更高。国务院、公安部消防局以及各省市自治区直辖市纷纷出台文件推广使用安全用电、智慧用电，从源头上预防电气火灾的发生，现安全用电管理平台已在九小场所、三合一场所、养老福利院、医疗场所、学校、金融网点等人员密集场所广泛开展。
本文以东莞市安全用电管理云平台为例，介绍智慧安全用电管理平台在城市建筑方面的应用。
  1 项目简介
本项目为东莞市安全用电管理系统建设项目，安全用电管理云平台通过物联网技术对电气引发火灾的主要因素（线缆温度、电流、电压和漏电流）进行不间断的数据跟踪与统计分析，实时发现电气线路和用电设备存在的安全隐患（如：线缆温度异常、短路、过载、过压、欠压及漏电等），防止电气火灾的发生。

坚持“市场引导、政府引导、单位自主、社会参与”的原则，加快推动“智慧用电”系统建设，利用物联网、大数据、人工智能等技术和电气安全领域知识，通过数据挖掘分析，提前发现隐患，识别隐患类型，洞察隐患发生发展的规律，进而预测隐患发展趋势，并将相关风险因素和社会化服务体系进行联动，实现预测预警、隐患治理、社会化服务和政府信息收集四方联动的安全生产预防体系，提高生产隐患、安全事故“预测预警”和社会化服务的针对性，提升电气火灾安全事故的预警防控能力，实现东莞市电气火灾事故大幅度降低的目标，确保人民群众生命财产安全得到保障。   

2 参考标准
本次安全用电管理平台遵循的国家标准有：
DL/T 5430-2009 《无人值班变电站远方监控中心设计技术规程》
GB/T 2887-2011 《计算机场地通用规范》
Q/GDW 231-2008 《无人值守变电站及监控 中心技术导则》
GB 13955-2005《剩余电流动作保护装置的安装和运行》
GB 14287-2014《电气火灾监控系统》
GB 50016-2006《建筑设计防火规范》
GB 50045-1995《高层民用建筑设计防火规范》
GB 50116-2013《火灾自动报警系统设计规范》
JG J16-2008《民用建筑电气设计防火规范》

本次安全用电管理平台遵循的国家标准有：
DL/T 5430-2009 《无人值班变电站远方监控中心设计技术规程》
GB/T 2887-2011 《计算机场地通用规范》
Q/GDW 231-2008 《无人值守变电站及监控 中心技术导则》
GB 13955-2005《剩余电流动作保护装置的安装和运行》
GB 14287-2014《电气火灾监控系统》
GB 50016-2006《建筑设计防火规范》
GB 50045-1995《高层民用建筑设计防火规范》
GB 50116-2013《火灾自动报警系统设计规范》
JG J16-2008《民用建筑电气设计防火规范》
  3 系统架构

安全用电管理平台采用分层分布式结构进行设计，即现场设备层、网络通讯层和站控管理层，详细拓扑结构如下： 

东莞市工厂及9小场所用电设备和电气线路配电柜内安装漏电火灾探测器ACRM300T-Z-2G、剩余电流互感器、温度传感器以及电流互感器，用于采集并监测当前电气回路运行状况，当漏电火灾探测器监测到电气回路中剩余电流、运行电流、温度、电压等参数超标时，马上发出声光报警信号，将信号通过2G无线信号进一步上传至云端服务器，通过云端服务器提醒智能调度技术人员；每个配电箱内每条重要回路配置一台ACRM300T-Z-2G，采用2G网络传输数据接收来自漏电火灾探测器的电气参数，并进一步上传至云端服务器；云端服务器通过租借阿里云服务器的模式，安装安全用电平台软件，智能调度技术人员通过客户端（本地电脑、手机APP、短信）接收平台软件提供的各种运行数据以及报警信息，及时提供运维服务。

  4 安全用电管理平台功能
安全用电管理软件采用B/S结构，智能调度技术人员在客户端可通过IE浏览器访问所有软件功能，客户端无需安装任何客户端软件，支持多种平台访问，Web终端显示系统、APP终端软件、电气安全终端设备，手机APP软件同时具有IOS版本和安卓版本。
4.1 平台登陆

用户通过客户端电脑浏览器直接输入云服务器域名，通过用户名及授权密码，可以直接远程登陆安全用电管理软件。 

4.2 平台首页
通过平台首页可以快速浏览隐患巡查界面或隐患处理界面、本月隐患、故障统计以及项目信息地图导航，智能调度技术人员可以及时通过曲线、地图等各种方式查看隐患数量、隐患位置、隐患发生频率以及任务的接收、下发情况，并可以通过项目列表、地图快速查定位需要查询的项目情况。

通过平台首页可以快速浏览隐患巡查界面或隐患处理界面、本月隐患、故障统计以及项目信息地图导航，智能调度技术人员可以及时通过曲线、地图等各种方式查看隐患数量、隐患位置、隐患发生频率以及任务的接收、下发情况，并可以通过项目列表、地图快速查定位需要查询的项目情况。 

4.3 实时监控
通过实时监控界面，除了可以实时显示项目所属客户、地址、建筑面积、消防设施、安全责任人、联系电话、设备数量、探测器数量等信息，还以更醒目的方式显示了未处理报警和未处理故障信息，下属设备和探测器，并可以查看各设备以及探测器基本信息、开关操作、数据监控、实时数据、参数设置、历史信息和报警信息等。

通过实时监控界面，除了可以实时显示项目所属客户、地址、建筑面积、消防设施、安全责任人、联系电话、设备数量、探测器数量等信息，还以更醒目的方式显示了未处理报警和未处理故障信息，下属设备和探测器，并可以查看各设备以及探测器基本信息、开关操作、数据监控、实时数据、参数设置、历史信息和报警信息等。 

  4.4 隐患管理

隐患管理包括隐患巡查、隐患处理、和隐患记录，隐患巡查的目的是为了隐患产生之后下发工单，所以页面中只显示未下发工单的隐患记录，包括隐患类型、创建时间、项目名称、设备ID、位置、故障原因等记录，并且可以通过“派发”按钮，派发工作任务；隐患处理即工单处理，表示工单需要当前登录用户确认，形成隐患处理的闭环，页面中只显示发给当前登录用户且未处理的工单记录；隐患记录显示所有的隐患记录，可以按照隐患类型（报警、故障）、状态（未派发、已派发未处理、已派发已处理）分类显示，支持按照创建时间、项目名称、所在区域等条件来对隐患记录信息进行针对性的查询操作。 

4.5 统计分析
统计分析包括数据汇总和分析报告，数据汇总以曲线和表格形式显示各个月份的报警和故障记录，同时显示控制日志，支持按照控制类和参数设置类分别显示，也可以按照操作是否成功分别显示，包括此次控制的操作情况，项目名称，设备信息以及对应的操作时间等；分析报告包括总体概况和设备回路特征分析。

统计分析包括数据汇总和分析报告，数据汇总以曲线和表格形式显示各个月份的报警和故障记录，同时显示控制日志，支持按照控制类和参数设置类分别显示，也可以按照操作是否成功分别显示，包括此次控制的操作情况，项目名称，设备信息以及对应的操作时间等；分析报告包括总体概况和设备回路特征分析。 

4.6 后台管理
根据运维调度管理的需要，智能调度技术人员可以分为不同角色，安全用电管理平台中也可以提供多种不同的角色：平台管理员，联网用户等，不同权限的用户所能查询的范围是不同的；用户可以在后台管理里添加或者修改所管理的用户，方便新的需要运维项目接入以及修改；短信接收号码也可以通过后台管理模块进行添加或者修改；
4.7 手机APP功能
手机APP软件具有IOS版本和安卓版本，并与电脑终端系统的数据同步，能展示剩余电流、温度、电压、电流等电气安全参数的实时监测数据及变化曲线、历史数据与变化曲线；短路、断线、漏电、超温、过压、欠压、过流等电气故障实时报警数据等；能实时显示项目地理位置、未排除隐患数、未处理巡检数等；通过APP消息推送的方式提醒用户实时报警信息；可以实现远程复位、远程分闸功能；可以对所有现场探测器进行远程参数设定及修改；可以对所有现场探测器的远程控制记录进行查询；

根据运维调度管理的需要，智能调度技术人员可以分为不同角色，安全用电管理平台中也可以提供多种不同的角色：平台管理员，联网用户等，不同权限的用户所能查询的范围是不同的；用户可以在后台管理里添加或者修改所管理的用户，方便新的需要运维项目接入以及修改；短信接收号码也可以通过后台管理模块进行添加或者修改；
4.7 手机APP功能
手机APP软件具有IOS版本和安卓版本，并与电脑终端系统的数据同步，能展示剩余电流、温度、电压、电流等电气安全参数的实时监测数据及变化曲线、历史数据与变化曲线；短路、断线、漏电、超温、过压、欠压、过流等电气故障实时报警数据等；能实时显示项目地理位置、未排除隐患数、未处理巡检数等；通过APP消息推送的方式提醒用户实时报警信息；可以实现远程复位、远程分闸功能；可以对所有现场探测器进行远程参数设定及修改；可以对所有现场探测器的远程控制记录进行查询；
5  结束语
安全用电管理平台的使用，可以帮助各智能调度技术人员实时发现电气线路和用电设备存在的安全隐患（如：线缆温度及漏电等），防止电气火灾的发生。该服务系统能解决用电单位电气线缆老旧，小微企业无专业电工、肉眼无法直观系统即时排查电气隐患、隐蔽工程隐患检查难等难题，将发现的安全隐患即时通过该服务系统向用电单位管理人员发送预警信息，指导用电单位开展治理，消除潜在安全隐患。推广使用安全用电平台，是从源头上预防电气火灾的措施，是引导企业牢固树立安全意识、落实安全生产经营企业主体责任，推进企业牢固树立安全生产（经营）技防、物防建设，强化企业（经营）安全生产硬件基础，建立健全企业隐患排查治理机制和提升企业本质安全水平的有力抓手。