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安全用電-學校安全用電管理系統解決方案

1. 概述
1.1. 項目概述
森維電子安全用電管理云平臺通過物聯網技術對電氣引發火災的主要因素（線纜溫度、電流、電壓、剩余漏電和電能）進行不間斷的數據跟蹤與統計分析，實時發現電氣線路和用電設備存在的安全隱患（如：線纜溫度異常、短路、過載、過壓、欠壓及漏電等），有效防止電氣火災的發生。
堅持“市場主導、政府引導、單位自主、社會參與”的原則，加快推動“安全用電”系統建設，利用物聯網、大數據、人工智能等技術和電氣安全領域知識，通過數據挖掘分析，提前發現隱患，識別隱患類型，洞察隱患發生發展的規律，進而預測隱患發展趨勢，并將相關風險因素和社會化服務體系進行聯動，最終實現預測預警、隱患治理、社會化服務和政府信息收集四方聯動的安全生產預防體系，提高生產隱患、安全事故“預測預警”和社會化服務的針對性，提升電氣火災安全事故的預警防控能力，實現江橋批發市場電氣火災事故大幅度降低的目標，確保人民群眾生命財產安全得到保障。
電氣火災隱患線上服務依托電氣火災隱患大數據分析技術、物聯網技術、云計算等實現對電氣火災隱患的類型識別、預警、管理，并通過互聯網技術整合線下服務機構，向相關單位提供線下電氣火災隱患綜合治理服務，最終實現大幅降低目標區域的電氣火災發生概率。

1.2. 參考標準

本平臺遵循以下標準開發：
GB14287.2 《剩余電流式電氣火災監控探測器》
GB14287.3 《測溫式電氣火災監控探測器》
GB14048.1 《低壓開關設備和控制設備總則》
GB14287-2014 《電氣火災監控系統》
GB13955-2005 《剩余電流動作保護裝置安裝和運行》
GB50016-2014 《建筑設計防火規范》
GB50116-2013 《火災自動報警系統設計規范》
GB50054-2011 《低壓配電設計規范》
2. 系統架構
2.1. 系統結構

安全用電管理云平臺采用分層分布式結構進行設計，即現場設備層、網絡通訊層和站控管理層，詳細拓撲結構如下：

現場可通過GPRS移動網絡(移動、聯通2G網絡)和安全用電監管服務系統平臺通訊，云平臺可自行架設服務器，需要具備固定IP地址的寬帶接入，或者租用阿里云服務器（本地不需要固定IP寬帶）。

現場安裝的設備采集用電回路剩余漏電電流、線纜溫度、電流/電壓/功率/電能，通過無線方式上傳到安全用電監管服務系統平臺，當現場發生線纜漏電電流，溫度超出標準值或者設定值以及功率超限時，通過安全用電監管服務系統平臺或者手機APP推送報警信號，并發送短信通知安全責任人，派運維員處理現場隱患。
2.2. 電氣火災隱患治理模式
依托線上“隱患預警平臺”對電氣線路運行數據采集，通過大數據分析技術識別電氣隱患類型，由線下服務團隊提供隱患治理綜合服務，最終消除電氣隱患；“隱患管理平臺”為監管部門提供隱患監管、隱患治理、信息管理分析報告，實現區域電氣火災隱患的風險評估。
系統應用包括基于實時監測的電氣火災監測預警系統、基于監測數據的隱患分析及監管系統以及根據監測數據的線下服務體系建設等功能。
通過項目設計、安裝施工、管理、調試、運行等步驟，實現建筑單位電氣線路的實時監測，實現相關監測數據的采集、上傳、監控、報警等功能。在目標配電柜安裝用電安全智能傳感終端、剩余電流互感器、電流互感器、溫度傳感器等實時監測設備。將采集電氣線路的剩余電流、電流、線路溫度等多路參數通過無線方式上傳平臺服務器。
系統具備遠程實時監測，異常數據報警，歷史信息查詢及統計，動態數據變化實時顯示，電氣線路安全隱患排查分析，及隱患分析處理等功能；同時系統支持移動終端登陸功能（APP）、第三方遠程服務托管、遠程程序升級、設備遠程維護等服務。
3. 設備選型及介紹
3.1. 現場設備選型
根據現場監測功能需要，以下設備為每個回路必選設備。
方案一：100A以下回路，開口式互感器
3 100A以下回路，開口式互感器

一、產品簡介

產品特點：
1、導軌式安裝，超小體積
2、開口式互感器采用，穿刺取電，可以不停電安裝
3、具備三相多功能表電能表的全部計量與測量功能
4、無線通信，組網簡單，運行穩定
5、具備三相電纜穩定監測功能，預防火災，杜絕用電安全隱患
6、具備漏電流監測功能，讓供電更加可靠

產品功能
用高精度、高靈敏、高穩定、寬量程、低功耗專用計量芯片。
顯示采用具有寬視角、高對比度的LCD顯示屏。
能效監測終端能計量A、B、C相正向、反向有功電能，當前A、B、C相正、反有功電能，組合有功電能等
能效監測終端能測量電流、電壓、有功功率、無功功率、瞬時功率、功率因數等
能效監測終端能具有兩套費率時段表，可在約定的時刻自動轉換；每套時段表表支持4個費率、8個時段。
通訊功能：標配1路RS485通訊接口.
GPRS模塊：GPRS移動公網組網（2G網絡）。

技術參數

安裝說明

安裝接線： A、B、C三個開口式傳感器分別卡上A相、B相、C相電纜，同時A、B、C三相電壓穿刺夾穿刺三相電纜取電，三個溫度傳感器分別固定到電纜的溫度測量點，漏電流互感器穿過N線，即可完成安裝。
4. 平臺配置
安全用電服務平臺需要配置三臺服務器用于日常運維，其中：
數據庫服務器用于采集安裝在現場漏電探測器的漏電電流、線纜溫度、電流、功率等信號并實時存儲，用于曲線、柱狀圖等顯示；
應用服務器用于數據展示和分析，并處理各種報警信號，發出報警信息；
WEB服務器用于WEB端數據訪問以及數據加密。
服務器配置如下：
7 服務器配置

5. 系統功能
1）安全用電監管服務系統包含安全用電管理云平臺、電腦終端顯示系統、手機APP、漏電探測器、漏電互感器、電流互感器等。
2）安全用電監管服務系統平臺能展示剩余電流、溫度、電流等電氣安全參數的實時監測數據及變化曲線、歷史數據與變化曲線、實時報警數據等，能實時顯示現場服務次數、排除隱患數、未排除隱患數、報警未處理數、常規巡檢及產品維護等數據，監管數據能保存十年以上。
3）手機APP軟件同時具有IOS版本和安卓版本，能通過手機APP對每條報警記錄進行呼叫，便于緊急情況下能盡快通知用電單位。
4）能對各個單位及設備的電氣安全運行情況進行自動統計和分析評估，并隨時展示電氣安全運行分析報告。
5）監控探測終端產品滿足國家法律法規和有關技術標準（GB14287.2《剩余電流式電氣火災監控探測器》和GB14287.3《測溫式電氣火災監控探測器》）的要求，并通過國家消防產品質量監測檢驗中心提供的消防3C認證。
6）漏電探測器能同時探測剩余電流、四路溫度、三相電流等參數值，并能通過無線以移動通訊網絡接入安全用電監管系統平臺。
7）ARCM漏電探測器和Acrel-6000Cloud安全用電監管系統平臺購買中國人保提供的保險，累計賠償金額1000萬，單次事故賠償500萬（產品質量責任險、電氣火災險、第三者責任險等）。
8）森維電子安全用電監管系統平臺具有國家計算機著作權

5.1. 綜合界面
安全用電管理平臺提供綜合監控界面，針對漏電、超溫、斷線、短路、過壓、欠壓等信息綜合顯示，且對這些信息進行統一分析，便于維護人員直觀的了解現有的系統安全狀況。系統可按不同角色和賬戶登錄。
5.2. 系統采用B/S結構網站方式設計和建設，配合移動客戶端，使用方便
系統完全按照web技術設計，任何用戶和任何管理部門的相關人員在任何地點都可以通過Internet訪問系統網頁查看和操作相應權限的內容信息，用戶也可通過在智能手機上安裝APP客戶端（應同時具有IOS版本和安卓版本）實現系統登陸訪問。

手機APP

點擊快速工作臺區域的兩個“查看”按鈕可以分別跳轉到隱患巡查界面或隱患處理界面，其中隱患和任務的具體解釋如下：
隱患：指產生了隱患之后還未下發工單，需要指派相關人員去處理；
任務：是指下發給當前登錄人的工單，需要去完成，形成隱患處理的閉環。
5.3. 基于監測數據的隱患分析及監管系統
系統通過對用電線路的各種關鍵電氣特征數據，比如線纜溫度、電流、剩余電流等等，通過多維度建模分析，更精準的反映用電線路的狀態，不僅發現隱患而且能夠識別隱患類型；不僅能夠識別隱患類型，還能洞悉隱患發生的規律，預測隱患發展的趨勢。系統應根據責任主體與管理主體的區別，分別提供不同的軟件平臺給不同的用戶，在責任主體的軟件平臺側重于實際隱患的實時提醒，主動控制。在管理主體的軟件平臺側重區域安全狀態評估，隱患處置跟蹤，分別為監管部門、屬地街道、社區、生產經營單位業主、承租戶等提供線上服務。

隱患統計以曲線圖的方式展示，顯示與歷史上各月的隱患統計的對比；下面的本月統計則分別顯示了當月的故障總數和報警總數。所有這些統計指的都是和當前登錄用戶關聯的所有項目的隱患總和（包括故障和報警）。
5.4. 數據展示方式
系統對采集的原始數據和應用數據進行分類存儲和管理，對數據的完整性、正確性進行檢查和分析，提供數據異常事件記錄和告警功能，保證原始數據的唯一性和真實性，提供完備的數據備份和恢復機制。

項目列表中顯示與當前登錄用戶關聯的所有項目，點擊不同的項目之后左側顯示對應項目的信息。可根據項目名稱篩選項目，支持模糊查詢，不用輸入完整的項目名稱。不想使用項目列表功能的話，可以點擊右上角的收放按鈕將項目列表收起。
（一）設備監控
可以按監控設備識別號、省、市、區縣篩選，顯示設備圖片、設備識別號、設備詳情、報警記錄
1、點擊“設備詳情”后在彈出界面顯示項目識別號、監控設備號、省、市、區縣、詳細地址
2、點擊“報警記錄”后在彈出界面顯示設備相關報警記錄，包括報警時間、報警描述、處理進度。
（二）探測器監控
可以按監控設備識別號、探測器ID、探測器型號、區域篩選，顯示設備圖片、設備識別號、探測器ID、DI、DO實時狀態
1、點擊“設備詳情”后在彈出界面顯示項目識別號、監控設備號、探測器ID、區域、位置、實時信息、歷史信息
2、點擊“報警記錄”后在彈出界面顯示設備相關報警記錄，包括報警時間、報警描述、處理進度
（三）事件查看
可以按時間、監控設備識別號、探測器ID、探測器型號、區域篩選，顯示事件記錄
（四）探測器控制
可以對監控單元的分閘、合閘、復位進行遙控操作，并遠程設置漏電、溫度、電壓、開關量等參數。
（五）探測器參數設置
1、客戶端可以對某個監控設備下的某個探測器發送參數設置命令
2、手機端或者PC端可以對指定的監控主機發送參數設置命令，遠程設置監控設備下的某個探測器的漏電、溫度、電壓、開關量等參數值。
5.5. 數據采集
系統可實時監控剩余電流、電流、溫度等數據，同時也可以查看歷史數據；系統對超過報警閾值的數據進行即時報警，并通過短信、移動APP客戶端等方式通知相關人員。

“實時監控”頁面包括左側的樹狀導航欄和中間的項目信息顯示區，如上圖所示，顯示區除了顯示項目所屬客戶、地址、建筑面積、消防設施、安全責任人、聯系電話、設備數量、探測器數量等信息，還以更醒目的方式顯示了未處理報警和未處理故障信息，下屬設備和探測器，其中探測器可以繼續單擊打開查看詳細信息。
探測器詳細信息
探測器詳細信息包括探測器基本信息、開關操作、數據監控、實時數據、參數設置、歷史信息和報警信息，如下圖所示：

5.6. 基于大數據的電氣火災隱患管理平臺
為監管部門建設大數據的電氣火災隱患管理平臺，平臺提供設備覆蓋情況、隱患分布情況、隱患類型占比情況、隱患治理情況等信息，并生成月報、季報、年報。有助于相關人員及時掌握電氣火災隱患的發展趨勢和風險等級，把握工作重心，消除隱患，防范電氣火災的發生。同時通過大數據分析，向職能部門提供用電回路狀態。
隱患管理包括隱患巡查、隱患處理、和隱患記錄，點擊菜單欄的“隱患管理”，直接進入“隱患巡查”界面：
隱患巡查

隱患巡查的目的是為了隱患產生之后下發工單，所以頁面中只顯示未下發工單的隱患記錄，包括隱患類型、創建時間、項目名稱、設備ID、位置、故障原因等記錄，點擊最右側的“派發”按鈕，可以派發工作任務，如下圖：

隱患處理
點擊“隱患管理”下的隱患處理，進入如圖頁面：
18 點擊“隱患管理”下的隱患處理

隱患處理即工單處理，表示工單需要當前登錄用戶確認，形成隱患處理的閉環，頁面中只顯示發給當前登錄用戶且未處理的工單記錄。
隱患記錄
點擊“隱患管理”下的隱患記錄，進入如圖頁面：
19 點擊“隱患管理”下的隱患記錄，進入如圖頁面

隱患記錄顯示所有的隱患記錄，可以按照隱患類型（報警、故障）、狀態（未派發、已派發未處理、已派發已處理）分類顯示，支持按照創建時間、項目名稱、所在區域等條件來對隱患記錄信息進行針對性的查詢操作。
在對于系統產生的隱患記錄，相關人員能夠對相應記錄對應的設備進行操作。
功能說明：
1.能提對相關的報警信息進行批量處理
2.不同權限人員所查看的信息不同，從權限上保障信息的安全性
（一）隱患查詢
可以按報警時間、區域、狀態、監控設備識別號、探測器ID、探測器型號篩選，顯示報警記錄
（二）下發工單
點擊“派發”后在彈出界面選擇執行人員和整改期限，在生成工單的同時，后臺向執行人員發送工單信息
（三）工單處理
點擊“詳情”查看工單相關信息，對工單上的信息進行相關的處理與操作，同時還能夠處理之前未被處理的工單
（四）工單歷史記錄查詢
可以按報警時間、區域、狀態、監控設備識別號、探測器ID、探測器型號篩選，顯示工單記錄。
5.7. 數據匯總
功能說明：
1.對系統所收集的所有監測記錄進行匯總處理，包括匯總信息表格的生成，匯總信息曲線圖的展示，控制日志的展示模塊等。
2.通過云端儲存的大量數據進行數據分析，形成多種圖形及報表。
3.探測器與電氣火災監控設備使用MODBUS-RTU協議，電氣火災設備與云服務器使用Socket。