减少校园电气火灾安科瑞安全用电云平台方案.doc

学校安全用电管理云平台黄艳秋减少校园电气火灾安科瑞安全用电云平台方案摘要：根据公安部消防局2017年统计数据，2016年，全国共接报火灾31.2万起，亡1582人，伤1065人，直接财产损失37.2亿元，与2015年相比，四项数字分别下降10.1%、16.7%、12.2%和14.6%。其中，较大火灾64起，同比减少4起、下降5.9%；未发生重大和特别重大火灾，新中国成立以来首次全年未发生一次亡10人以上的火灾。从引发火灾的直接原因看，因违反电气安装使用规定等引发的火灾占总量的30.4%，因用火不慎引发的占17.5%，吸烟引发的占5.2%，自燃引发的占3.2%，玩火引发的占2.9%，生产作业引发的占2.8% ，放火引发的占1.5%，起火原因不明确的占5.6%，其他原因引发占28.5 %，原因在查占2.3%。0概述近年来，由于我国各大、中院校招生人数持续增长，学校作为人口高度密集的场所，火灾事故也频频发生。学校是消防安全的重点单位，因为其担负着为国家培养造就现代化建设人才和进行科学研究的任务，一旦发生火灾，将有可能导致无辜的学子伤亡。而学校的建筑物用电线路、用电设备，都是按照实际使用情况设计的，但学生在课室、宿舍内违规使用大功率电器，如私接电吹风、电热水壶、使用充电器为手机充电等，都会使用电线路过载发热，加速线路老化，从而引起火灾。1项目概述本项目为针对学校的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、剩余漏电和电能）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），有效防止电气火灾的发生。坚持“市场主导、政府引导、单位自主、社会参与”的原则，加快推动“安全用电”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，最终实现预测预警、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，实现江桥批发市场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。电气火灾隐患线上服务依托电气火灾隐患大数据分析技术、物联网技术、云计算等实现对电气火灾隐患的类型识别、预警、管理，并通过互联网技术整合线下服务机构，向相关单位提供线下电气火灾隐患综合治理服务，最终实现大幅降低目标区域的电气火灾发生概率。本项目预计学校安装剩余漏电探测终端数量需求如下：1、 教学楼：每层12个监测点位（根据楼层实际总配箱数量）；2、 办公楼：每层1个监测点位；3、 宿舍楼：每层1个监测点位；4、 食堂：1个监测点位；5、 体育场馆：1个监测点位；6、 图书馆：每层12个监测点位。1.1. 参考标准本平台遵循以下标准开发：GB14287.2 剩余电流式电气火灾监控探测器GB14287.3 测温式电气火灾监控探测器GB14048.1 低压开关设备和控制设备总则GB14287-2014 电气火灾监控系统GB13955-2005 剩余电流动作保护装置安装和运行GB50016-2014 建筑设计防火规范GB50116-2013 火灾自动报警系统设计规范GB50054-2011 低压配电设计规范2系统架构1.2. 系统结构安全用电管理云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：现场可通过GPRS移动网络(移动、联通2G网络)和安全用电监管服务系统平台通讯，云平台可自行架设服务器，需要具备固定IP地址的宽带接入，或者租用阿里云服务器（本地不需要固定IP宽带）。现场安装的设备采集用电回路剩余漏电电流、线缆温度、电流/电压/功率/电能，通过无线方式上传到安全用电监管服务系统平台，当现场发生线缆漏电电流，温度超出标准值或者设定值以及功率超限时，通过安全用电监管服务系统平台或者手机APP推送报警信号，并发送短信通知安全责任人，派运维员处理现场隐患。1.3. 电气火灾隐患治理模式依托线上“隐患预警平台”对电气线路运行数据采集，通过大数据分析技术识别电气隐患类型，由线下服务团队提供隐患治理综合服务，最终消除电气隐患；“隐患管理平台”为监管部门提供隐患监管、隐患治理、信息管理分析报告，实现区域电气火灾隐患的风险评估。系统应用包括基于实时监测的电气火灾监测预警系统、基于监测数据的隐患分析及监管系统以及根据监测数据的线下服务体系建设等功能。通过项目设计、安装施工、管理、调试、运行等步骤，实现建筑单位电气线路的实时监测，实现相关监测数据的采集、上传、监控、报警等功能。在目标配电柜安装用电安全智能传感终端、剩余电流互感器、电流互感器、温度传感器等实时监测设备。将采集电气线路的剩余电流、电流、线路温度等多路参数通过无线方式上传平台服务器。系统具备远程实时监测，异常数据报警，历史信息查询及统计，动态数据变化实时显示，电气线路安全隐患排查分析，及隐患分析处理等功能；同时系统支持移动终端登陆功能（APP）、第三方远程服务托管、远程程序升级、设备远程维护等服务。2. 设备选型及介绍2.1. 现场设备选型根据现场监测功能需要，以下设备为每个回路必选设备。方案一：100A以下回路，开口式互感器序号名称型号及规格单位数量备注1漏电火灾探测器ARCM300T-Z-2G只1安科瑞2漏电电流互感器AKH-0.66/K-L K-L-45 只1安科瑞3电流互感器AKH-0.66/K L-24 150 只3安科瑞4线缆温度传感器ARCM-NTC只3安科瑞方案二：100A以下回路，普通互感器，会增加施工量序号名称型号及规格单位数量备注1漏电火灾探测器ARCM300T-Z-2G只1安科瑞2漏电电流互感器AKH-0.66L-45 只1安科瑞3电流互感器AKH-0.66 30II 100/5只3安科瑞4线缆温度传感器ARCM-NTC只3安科瑞方案三：100A以下回路，普通互感器，探测器与无线模块分开，可适用多回路序号名称型号及规格单位数量备注1漏电火灾探测器ARCM200L-J4T12/J8T8等只1安科瑞2漏电电流互感器AKH-0.66L-45 只1安科瑞3电流互感器AKH-0.66 30II 100/5只3安科瑞4线缆温度传感器ARCM-NTC只3安科瑞5无线DTUAF-GSM200只1安科瑞2.2. 漏电探测器ARCM300T-Z-2G测量：实时监测一路剩余电流、四路温度、电流、电压、功率、电能等电参量，遥信输入、遥信输出、谐波分析、GPRS无线通讯遥信：4路开关量输入遥控：1路继电器输出通讯：RS485/MODBUS-RTU显示：液晶技术参数ARCM300T-Z-2G指标输入网络三相TT、TNS、TN-C-S或TNC(局部TT)系统频率50Hz电压等级0.4kV输入电流5A额定电流100A、250A、400A、800A、1250A剩余电流10 mA 3000mA温度NTC型热电阻（0 120）输出继电器节点容量AC 220V/1,DC 30V/1通讯RS485接口，MODBUS-RTU协议，波特率可设(4800/9600/19200/38400)报警声光报警事件记录20条报警记录、20条故障记录、20条开关记录报警设置额定动作电流值In设定范围：201000mA,也可设为OFF，以关闭剩余电流保护 ；预警电流为0.8In，报警动作电流为0.95In；温度报警设定范围：50120，也可设为OFF，以关闭温度通道保护；动作延时时间可设定范围：0.1S60 .0S 。测量精度剩余电流频率0.05Hz、电压电流0.2级、有功电能0.5S、无功电能2级、其他0.5级温度1工作电源AC 85 265V，DC 110 350V 功耗ARCM2003 ARCM3005工频耐压电源与信号输入、继电器输出、通讯端子之间2 kV/min信号输入、继电器输出、通讯端子两两之间1.5 kV/min环境工作温度：-10+55；储存温度：-20+70相对湿度：595不结露；海拔高度：25002.3. 漏电探测器ARCM200L-J4T12/J8T8/J16适用于多回路漏电电流探测和温度监测。ARCM200L-J4T12：4路漏电电流、12路温度监测；ARCM200L-J8T8：8路漏电电流、8路温度监测；ARCM200L-J16：16路漏电电流；2.4. 无线传输ARCM300T-Z-2G内嵌TCP/IP协议栈，同时采用了功能强大的微处理芯片，配合内置看门狗，性能可靠稳定。用户设备就可以与云端服务器通过GPRS无线网络建立连接，实现数据的全透明传输。GPRS参数工作频段 900MHZ/1800MHZ，GPRS mulit-slot class 10/8,GPRS mobile station class B传输速率 下行最大：85.6kbps；上行最大：42.8kbps；支持PBCCH，Coding schemes CS 1,2,3,4,CSD达14.4kbps,USSD,PPP-stackSIM卡电压 3V，1.8V天线接口 50/SMA（母头）2.5. 无线模块AF-GSM200采用GPRS信号，适用于移动、联通2G SIM卡或者物联网卡。2.6. 温度传感器温度传感器为热敏电阻NTC，它提供0120的温度监控基准，可以用来监测线缆或配电箱体的温度，提供温度保护。3. 数据采集箱安装及介绍安科瑞在提供优良产品的前提下还提供安全用电采集箱，因有些现场柜内排线较挤模块无法安装，故提供安全用电采集箱产品。安科瑞安全用电数据采集箱挂墙安装，ARCM200T-Z-2G模块安装在数据采集箱内。数据采集箱采用优质冷轧钢板，板材厚度不小于1.5mm，数据采集箱大小为400x300x120 (宽*高*深，单位mm)。具体箱内图如下：4. 平台配置安全用电服务平台需要配置三台服务器用于日常运维，其中：数据库服务器用于采集安装在现场漏电探测器的漏电电流、线缆温度、电流、功率等信号并实时存储，用于曲线、柱状图等显示；应用服务器用于数据展示和分析，并处理各种报警信号，发出报警信息；WEB服务器用于WEB端数据访问以及数据加密。服务器配置如下：序号名称型号、规格单位数量备注1 应用服务器Dell R730 CPU:E5-2603 内存:16G 硬盘容量:3*300G(SAS 1万转 2.5英寸小盘) RAID5套1DELL2WEB服务器Dell R730 CPU:E5-2603 内存:16G 硬盘容量:3*300G(SAS 1万转 2.5英寸小盘)套1DELL3数据库服务器Dell R730 CPU:E5-2620 内存:32G 硬盘容量:4*1.2T(SAS 1万转 2.5英寸小盘) RAID5套1DELL5. 系统功能 1）安全用电监管服务系统包含安全用电管理云平台、电脑终端显示系统、手机APP、漏电探测器、漏电互感器、电流互感器等。 2）安全用电监管服务系统平台能展示剩余电流、温度、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、实时报警数据等，能实时显示现场服务次数、排除隐患数、未排除隐患数、报警未处理数、常规巡检及产品维护等数据，监管数据能保存十年以上。 3）手机APP软件同时具有IOS版本和安卓版本，能通过手机APP对每条报警记录进行呼叫，便于紧急情况下能尽快通知用电单位。 4）能对各个单位及设备的电气安全运行情况进行自动统计和分析评估，并随时展示电气安全运行分析报告。 5）监控探测终端产品满足国家法律法规和有关技术标准（GB14287.2剩余电流式电气火灾