安全用电监管平台可行性研究及解决方案

缪建梅
安科瑞电气股份有限公司  上海 嘉定

一、行业背景
  据公部消防总局统计：2019年全年共接报火灾23.3万起，值得关注的是，电气引发的居高不下，已查明原因的住宅火灾中有52%系电气原因引起，尤其是各类家用电器、电动车、电气线路等引发的火灾越来越突出，主要特点是：
 

二、相关政策
  2017年4月26日，院安全生产委员会印发《院安全生产委员会关于开展电气火灾综合治理工作的通知》（安委〔2017〕4号），强调用三年时间综合治理电气火灾工作，提高社会单位发现和处置消防电气安全隐患能力，推进电气安全管理制度化、规范化，巩固综合治理成效，强化考核，确保成效，提升地方各级、各有关部门及社会单位电气防火管理水平。2017年10月公部消防局又下发了《关于推进”智慧消防”建设的指导意见》，进一步明确了智慧消防建设的发展方向。2019年5月30日，中共中央和院联合印发了《关于深化消防执改革的意见》，提出了消防执改革的5个方面12项主要任务(5+12);在加强事中事后监管方面：完善“互联网+监管”，运用物联网和大数据技术，实时化、智能化评估消防安全风险，实现精准监管。
三、市场景
  根据相关数据，2019年，中中央和地方单位智慧消防招标项目共有63个，平均每个项目招标金额为475.65万元左右。2019年，全智慧消防招标项目数量为726个，综合市场规模在34.5亿元左右。根据智慧城市的建设推进步伐，预测未来五年，中智慧消防投资增速有望保持在15%左右，预测到2025年智慧消防市场规模将达到80亿元左右。
四、用电安全隐患
随着改革开放后经济不断高速发展，一产业、二产业以及三产业都实现了电气化的改革，电气设备的使用和普及为我们提供了美好的生活环境，电气设备已经是我们赖以生存甚至生活中的必须品。但电气系统设计、建设、运营、使用的过程中往往忽视安全用电，缺乏相应的网络化管理手段，主要表现在以下几个方面：
1、基础管理落后
  目九小场所以及三合一场所（小型医院、小型歌舞娱乐场所、小型学校（幼儿园）、小型旅馆（宾馆）、小型商场、小型餐饮场所、小型生产加工厂、小型美容洗浴等）的用电系统还处于无网络化、无智能化的单机分散独立运行的状态，主要还是采取传统的保护措施，以空开、保险丝、漏保、定时器等方式为主流，无法实现对端配电系统进行远程实时监测和管理。
2、设计应用不统一
  期规划设计与实际应用不统一，配电线路铺设不规范，部分配电柜地线缺失等隐患导致设备与人身安全无法得到保障。
3、运维管理不规范
运营过程中缺乏现代化技术手段监管，难以防止不合理应用现象的产生。保护与负载不匹配、负载随意添加和不规范的分路引线，电器使用不规范，均是引起火灾的重大原因。
4、设备管理难度大
  设备使用中主要有安装随意、摆放无序、布线杂乱、接线零乱等现象。同时，设备的长时间运行不断电，对于年代比较久的建筑可能存在绝缘老化等问题，这些都是火灾安全隐患。并且九小场所以及三合一场所都没有专业电工和消防管理人员。对用电安全隐患无法做到及时的发现、抢修处理。
5、电能损耗浪费、存安全隐患
  九小场所的用电属于营业性用电，比如照明、电脑、空调、饮水机等设备，结束营业后需拉闸断电。但在实际运营过程中绝大多数未进行断电操作，造成大量的能源浪费，并且配电长期运行存在安全消防隐患。
五、解决方案
  AcrelCloud-6000安全用电监管云平台创新地依托于电力传感、物联网（2G/4G等）、大数据和智能云计算等技术，安全用电监管平台能够对电压、电流、温度等进行实时监测并进行数据分析，对被保护线路的过压、过载、过流、过温、欠压、打火、缺相、设备不在线等情况进行预警，系统在发现电气火灾预警时，信息可多种途径及时通知相关单位处理，确保用电线路系统安全。系统具有独立完整功能，通过系统平台及端系统设备实现对电气火灾风险的检测预警及管理，系统预留与其他应用系统、设备交互对接接口，具有很好的扩展性及融合性。
 

1.综合界面
  安全用电管理平台提供综合监控界面，针对漏电、超温、断线、短路、过压、欠压等信息综合显示，且对这些信息进行统一分析，便于维护人员直观的了解现有的系统安全状况。系统可按不同角色和账户登录。
2.系统采用B/S结构网方式设计和建设，配合移动客户端，使用方便
  系统*按照web技术设计，任何用户和任何管理部门的相关人员在任何地点都可以通过Internet访问系统网页查看和操作相应权限的内容信息，用户也可通过在智能手机上安装APP客户端（应同时具有IOS版本和安卓版本）实现系统登陆访问。
3.基于监测数据的隐患分析及监管系统
  系统通过对用电线路的各种关键电气特征数据，比如线缆温度、电流、剩余电流等等，通过多维度建模分析，更准确的反映用电线路的状态，不仅发现隐患而且能够识别隐患类型；不仅能够识别隐患类型，还能洞悉隐患发生的规律，预测隐患发展的趋势。系统应根据责任主体与管理主体的区别，分别提供不同的软件平台给不同的用户，在责任主体的软件平台侧重于实际隐患的实时提醒，主动控制。在管理主体的软件平台侧重区域安全状态评估，隐患处置跟踪，分别为监管部门、属地街道、社区、生产经营单位业主、承租户等提供线上服务。
4.数据展示方式
  系统对采集的原始数据和应用数据进行分类存储和管理，对数据的完整性、正确性进行检查和分析，提供数据异常事件记录和告警功能，保证原始数据的真实性，提供完备的数据备份和恢复机制。
5.数据采集
  系统可实时监控剩余电流、电流、温度等数据，同时也可以查看历史数据；系统对超过报警阈值的数据进行即时报警，并通过短信、移动APP客户端等方式通知相关人员。
6.基于大数据的电气火灾隐患管理平台
  为监管部门建设大数据的电气火灾隐患管理平台，平台提供设备覆盖情况、隐患分布情况、隐患类型占比情况、隐患治理情况等信息，并生成月报、季报、年报。有助于相关人员及时掌握电气火灾隐患的发展趋势和风险等级，把握工作重点，消除隐患，防范电气火灾的发生。同时通过大数据分析，向职能部门提供用电回路状态。
7.数据汇总
1.对系统所收集的所有监测记录进行汇总处理，包括汇总信息表格的生成，汇总信息曲线图的展示，控制日志的展示模块等。
2.通过云端储存的大量数据进行数据分析，形成多种图形及报表。
3.探测器与电气火灾监控设备使用MODBUS-RTU协议，电气火灾设备与云服务器使用Socket。
8.基于数据交互的安全用电分析报告
安全用电管理平台可对每个回路出具分析报告，具体分析内容如下：
  在统计时间段中，报警总数合计0次，其中漏电报警0次，过压报警0次，欠压报警0次，过流报警0次，超温报警0次，烟感报警0次，故障电弧报警0次，短路报警0次，断线报警0次，详情如下表。平台能对特定的报警原因进行分析，漏电产生的具体原因为哪些，可协助线下人员更好的维保。平台在报警原因产生后还能对每个回路的未来24小时曲线预测，让管理人员可预防性的进行管理并处理漏电产生原因。

 作者简介：
缪建梅，女，本科  安科瑞电气股份有限公司，主要研究方向为智能电网供配电