安全用电管理系统 智慧消防趋势

在消防安全管理工作中，排查消防隐患是重要的基本环节；为消除隐患，先从预防管控的环节进行管理，才能明显观察到消防安全管理的效果。在消防火灾防控的过程中，不能 紧靠消防部门的单方面力量；因此，在现代消防管理中由消防部门主控管理模式，让社会群众协助消防部门在社会中进行消防安全治理，通过利用大数据技术，将地理信息、消防栓位 置、消防、火灾自动报警器等海量信息融合到消防治理体系中，再通过多元化治理，全民参与防控，形成覆盖的智慧消防体系。只有详细掌握安全隐患，才能有效管控火灾，形成共管共治的火灾体系，建设完善的火灾防控机制。例如：居民楼、社会单位、工厂车间都存在较大的消防安全隐患，若仅靠消防部门的随时监督和常规检查等，显然不能整体防控火灾。例如居民小区内电动车充电桩存在的火灾隐患，小区居民消防意识不强，对充电桩火灾隐患不及时排查，忽视火灾带来的危险性。因此，小区火灾隐患的排查一直是社会面火灾防控的难点，相关部门发布通告加大力度整顿居民小区，规范电动车在充电桩充电时的使用；按照以往的工作惯例都是由相关部门配合消防人员进行检查，给予相应的警告，其做法存在较大的弊端。而在大数据思维下可以根据多方面信息发挥其作用，先电动车充电桩采用的是互联网整合技术，控制充电桩智能安全充电系统，可通过此技术远程控制安装的火灾探测器状态，将连接的灭火器状态信息接入小区物业管理系统将其实时。物业人员及消防人员收到报警信息提示，可立刻确认事发地点，并调用现场视频查看火灾发展趋势。此外建立消防 APP，发现火灾情况可一键报警，根据功能，快速掌握事发地点，及时控制火灾，减少生命及财产的损失
1.漏电探测器ARCT-Z-4G
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 ARCT-Z-4G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I△n设定范围：20～1000mA,也可设为OFF，以关闭剩余电流保护 ；预警电流为＞0.8I△n，报警动作电流为＞0.95I△n；
温度报警设定范围：50℃～120℃，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：0.1S～60 .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ARCM200≤3ＶＡ ARC≤5ＶＡ
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：5％～95％不结露；海拔高度：≤2500ｍ
2.故障电弧探测器AAFD-16
1）.监测单相回路的故障电弧；
2）.通过对电气线路的实时监测能及时、准确的发现电气线路中的故障和异常状态，可帮助用户*查明电气故障发生的区域，以便及时消除电气火灾隐患；
3）.具有声光报警功能；
4）.本探测器尺寸小巧、安装方便，采用标准35mm导轨安装；
5）.具有故障电弧模拟发生功能，可以通过模拟故障电弧对本机进行性能测试；
6）.具有通用485总线接口，采用标准Modbus协议进行数据交换，信号兼容性强。
3.无线传输
ARCT-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，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：85.6kbps；上行：42.8kbps；支持PBCCH，Coding schemes CS 1,2,3,4,CSD达14.4kbps,USSD,PPP-stack
SIM卡电压  3V，1.8V
天线接口  50Ω/SMA（母头）
4.无线模块AF-GSM200
AF-GSM200采用嵌入式设计，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，性能可靠稳定。
AF-GSM200可作为 TCP Client 连接到一个固定 IP（或者域名）的服务器，并发送自己采集的数据。服务器上的软件通过轮询的方式可以索要数据。 
本项目安全用电平台通过AF-GSM200无线模块实时采集现场故障电弧探测器的数据。从而达到平台、养老机构控制中心、现场安装模块统一报警。
5.温度传感器
温度传感器为—热敏电阻NTC，它提供0℃～120℃的温度基准，可以用来监测线缆或配电箱体的温度，提供温度保护。

1.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。
现场可通过GPRS移动网络(移动、联通2G/4G网络)和安全用电服务系统平台通讯，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、故障电弧、线缆温度，通过无线方式上传到安全用电服务系统平台，当现场检测到线路中存在引起火灾的故障电弧，线缆漏电电流、温度**出标准值或者设定值时，通过安全用电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。
2.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，及时通知相关负责具体维保人员排查，终消除电气的安全隐患；“隐患管理平台”为管理人员提供隐患、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，实现医院电气线路的实时监测，实现相关监测数据的采集、上传、、报警等功能。在目标配电柜安装用智慧用电在线装置、故障电弧探测器、剩余电流互感器、温度传感器等实时监测设备。将采集电气线路的剩余电流、故障电弧、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）、三方远程服务托管、远程程序升级、设备远程维护等服务。
3.设备选型及介绍
3.1.现场设备选型及具体配置
(1)根据现场监测功能需要，为楼层配电箱进线处配置以下设备用于漏电流、线路温度等参数的监测。
漏电火灾探测器 ARCT-Z-2G*1
漏电电流互感器 AKH-0.66/K-L K-L-45*1
线缆温度传感器 ARCM-NTC*3
其中住院楼共8层，每层均有东西两个电井，其中3至8层为病房层，病房层每层共有6台配电箱进线，1至2层每层共有5台配电箱进线，合计共需要安装46套上述表格配置；楼共5层，其中一层楼梯处有两面集中安装的配电柜，东西走廊内墙上各有一台配电箱，一层放射科门口的配电箱为两路立的进线，合计楼层配电箱处需要安装11套上述表格配置，楼梯间处的两台配电柜内各安装一只多回路的电气火灾探测器，再配套一只无线数据采集传输模块用于数据上传；康复中心处只有东西两台配电箱进线，因此合计共需安装2套上述表格配置；办公楼共3层，每层各有一台配电箱进线，因此合计共需安装3套上述表格配置；设备楼共有4台配电箱进线，因此合计共需安装4套上述表格配置。
(2)配电箱末端出线侧配置一套故障电弧探测器及配套的无线数据采集传输模块（住院楼的病房及康复中心为重点区域）。
故障电弧探测器 AAFD-16*1
无线数据采集传输模块 AF-GSM200*1
备注：故障电弧为单相监测设备，为保证用电安全还需额外配置带分励脱扣的微断，当有故障电弧产生时联动控制分励脱扣单元，用于切断后方用电。
住院楼合计共有124间病房，在每个病房的进线处均需安装一套上述表格配置，合计安装124套；楼共5层，每层两个配电箱，两个配电箱合计共有20路出线回路，为保证用电安全，在楼配电箱的出线侧回路上均加装一只故障电弧探测器，一个配电箱可共用一只无线数据采集传输模块，因此楼合计共需安装100只故障电弧探测器和10只无线数据采集传输模块；康复中心共有两台配电箱，合计20路出线回路，由于此次的用电负荷很大，而且线路老旧，此次为故障电弧监测的重点区域，一个配电箱可共用一只无线数据采集传输模块，因此康复中心合计共需安装20只故障电弧探测器和2只无线数据采集传输模块；办公楼共3层，每层一个配电箱有5路单相出线，因此共需在配电箱出线侧安装15只故障电弧探测器和3只无线数据采集传输模块。

消防设备完好率管理与实时监测报警的实现。依据建筑设计规范，建筑物须进行建筑防火设计，消防设施设备承担着消防预警、消防救援灭火关键设备物资的角色。通过加装物联设备、建设人工巡查排查系统等将建筑物及其消防设备类型、生命周期、位置、安全人员及职责（含消防维保公司、物业公司）进行关联，为分级分类**消防设备的功能可靠性，设备完好率提供管理工具。消防物联设备的部署与智慧消防平台建设有效改变传统消防巡查，手工表格记录带来的工作不便和检查不力等问题，实现报警信息实时监测、实时同步，分级分类处置等业务闭环。智慧消防平台可实现大数据分析，对个类型隐患、各场所隐患可进行预警，**前防苑，便于消防安全管理人展开工作部署，也理清消防隐患排查工作的主体责任和责任。
消防预警技防措施的补足。在年代久远的建筑物、临时建筑等缺乏消防预警措施的部位，智能烟感与智慧用电监测设备的出现，实现对烟雾、温感、漏电、负载等异常 数据的采集与分角色报警推送，低成本、及时地完成了基础消防预警技防措施的部署。
促进消防安全主体责任落实的工具。安全责任网格是 推动二级单位安全主体责任落实的工具。依托部门安全责任及岗位安全责任划分，制定安全网格化管理体系，利用移动互联网、图像识别等技术与消防物联网感知设备及二维码、NFC电子标签等物联采集设备，进行数据采集和数据库建立，完成学校各二级单位的一体化电子档案，推动消防安全单位责任主体利用移动App应用开展消防安全巡检与隐患排查，实现基于地理位置的消防设备完好率、隐患状态与责任网格等情况的数据采集，实现动态和主体责任落实。
区域风险程度评估。利用大数据、物联网等技术及消防风险评估模型，建立消防风险程度评价指数体系，数据维度包括：单位建筑布局、建筑结构、耐火等级、使用性质、火灾荷载、消防设施运行、安全管理、历史火灾、点部位、有无危化品、隐患风险源、报警数据等信息，实现对建筑物、二级单位、校区等消防风险程度识别与排序，提供给管理层和决策层进行决策和消防管理，实现对学校宏观消防风险态势的感知和工作决策部署的决策。
消防隐患排查与处置的业务应用。对消防设备数据的监测和优化，提高设备可用性和功能可靠性。通过相关参数阀值设置,实现数据服务器及业务系统故障前主动预警。通过对数据、事件分析，有效识别各类不同来源的原始事件，并通过内建消防模型分析引華，自动修正告警记录，形成消防安全事件的有效告警，并支持短信、电话、邮件等多种灵活的告警形式，根据不同的告警事件来源可 不同的告警通知和处理方式，组成各方面告警通知策略、分级分类处置策略。
信息安全。国家网信办强调"有数据安全才有数据未来"。智慧消防建设要在物理机制和软件平台机制上进行规划，保护计算机硬件、软件、数据不因偶然和恶意的原 因而遭到破坏、更改和泄露，确保信息安全。

智慧消防能够实现消防数据化管理,可以通过整合各个行业的消防数据,从而规范数据的采集、维护，形成消防基础数据，从而确定人员密集场所、消防单位等数据库，有利于消防动态管理。
1通过实时收集数据，实现交流多元信息
消防基础数据的收集离不开各级的支持，消防部门通过建立专属网加入网络部门，把作纳入工作日常。通过各地的消防数据和消防网路组件更大的智慧消防网络信息系统。各地方消防单位要规范消防数据操作流程，形成相应标准，做到每天、每日、每月收集、核对分析数据，能够及时准确的发布这些信息，这些信息可以和地方共享，能够准确的实现地理位置、人员信息、建筑物信息动态共享和动态管理。此外，要整合消防培训系统、后勤设备系统、管理系统、消防车辆设备、消防设施等数据，从而形成电子图表，方便调用和更新，从而减少准备时间，缩短灭火出警时间，提高灭火效率，减少损失。
2利用物联网，使安全实现智慧化
通过给本地消防总控室配备远程系统，从而消防设施的运行情况及人员的消防任务履行情况，通过与企业信号和系统联网，动态消防通道堵塞和易燃易爆品的运输情况，对企业和居民日常的高风险进行识别。利用GPS系统全天检测消防人员日常巡逻情况，从而建立报告、反馈、处理的机制。消防执法人员可以按照程序对堵塞和封闭消防通道的进行劝阻和要求整改，同时将智慧消防中的信息进行更新，防止发生不安全事故。通过物联网技术针对火灾高风险区加大抽查次数，提高治理力量，通过整合和汇总各平台的信息，及时更新数据，提出火警警告，实现提前预防、有效灭火。通过综合物联网技术、大数据、云计算等相关技术在火灾后进行损失评估，为火灾调查提供相应数据。
3大数据技术的应用
通过大数据可以进行火灾历史资料分析，结合使用聚类分析法研究火灾放面和时间的分布特征，锁定高危地区，加强火灾的防控和监督管理。通过对本地区经济状况和火灾样本分析，从而的得出影响火灾发生的因素，分区域、分时间、分情况进行管理，从而进行分类，防控和。利用大数据可以快速、准确的检验并修正火灾预测报警系统，制定出能够在小范围更适合的火灾的系统。大数据技术还可以从经验方法中改进系统，缩短制作报警系统需要的时间，并能较快的检验出系统的合理性。
4 火灾灭火的智慧化
当今时代是大数据的时代，利用大数据可以记录火情从开始到结束所有信息。灭火救援的一要务是了解火情的具体地点，一时间赶到现场，完成扑救任务。从有人发现火灾到报警，在到及时准确了解现场情况，及时收集相关信息，了解现场情况，这些不仅为灭火救援指挥必要的数据支持，也是后期科学有序的共享数据的保证，为灭火后的总结、火灾损失的评估等提供有用信息。火灾现场受很多因素影响，建筑物内部结构复杂，很可能发生瞬间倒塌的现象，大数据提供了可靠的数据，可以在扑救现场保全扑火队员的安全。在实际救援中，火灾蔓延的速度、方向、强度都随时间的变化而变化的，如何在短的时间里*找到待救人员，以有利的路线离开货场，这些都需要依靠队员的现场经验和平时的训练。大数据技术和云计算可以模拟这种火灾现场，训练扑火队员的素质和能力，从而提高扑救速度和效率，为生命和财产赢得时间。
随着我国对于变电站消防安全工作的重视度不断提高，要求采取更为有力的手段强化安全**能力，各个电网企业必将加强变电站智慧消防系统建设的力度，相关业界人士需要紧跟时代发展步伐，提高现代信息技术使用能力，关注新的技术优势以及系统建设的内容要求，为变电站进行消防安全**工作做出更大的贡献。