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安科瑞 胡燁

江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰 214405

1、文物建筑安全用電背景   文保單位電氣火災(zāi)隱患預(yù)警系統(tǒng)—智慧用電

1.1 2018年9月2日晚，位于巴西里約熱內(nèi)盧市的國家博物館發(fā)生火災(zāi)�；饎菔冀K無法控制，館內(nèi)2000萬件藏品恐怕都已被燒毀。5個小時后，消防員控制住火勢，卻沒有完全撲滅明火。截至2018年9月4日，博物館整個三層建筑基本被燒毀，仍存在坍塌風(fēng)險。同時，國家博物館副館長已表示，博物館僅有10%的館藏得以幸存，包括隕石、礦石和部分陶藝收藏等。 

巴西文化部長塞爾吉奧·薩·萊唐告訴《圣保羅州報》記者，火災(zāi)可能由電路短路或手工制作的紙質(zhì)熱氣球落在屋頂導(dǎo)致。放飛這種熱氣球是巴西一項傳統(tǒng)，時而引發(fā)火災(zāi)。

1.2 當(dāng)?shù)貢r間2019年4月15日下午6點(diǎn)50分左右，法國巴黎圣母院發(fā)生火災(zāi)，整座建筑損毀嚴(yán)重著火位置位于圣母院頂部塔樓。巴黎消防部門初步認(rèn)為，這起大火很可能由意外造成。法國司法部門已就火災(zāi)原因展開調(diào)查，圣母院頂樓的電線短路可能是引發(fā)火災(zāi)的原因。

2、文物建筑現(xiàn)狀及存在問題  文保單位電氣火災(zāi)隱患預(yù)警系統(tǒng)—智慧用電

文化保護(hù)建筑價值無法估量，一旦發(fā)生火災(zāi)事故就會造成無法彌補(bǔ)的損失。我國文物保護(hù)建筑以木質(zhì)結(jié)構(gòu)為主，這就導(dǎo)致其耐火等級相對較低，另外受建筑藝術(shù)形式的局限，建筑之間的間距比較小，形成了古建筑群，一旦起火，如果開始不能把控，比鄰的建筑就會被很快殃及。

文物保護(hù)建筑著火原因主要集中在三方面：一、電氣線路或設(shè)備安全隱患；二、人員活動造成；三、自然因素，比如雷擊等；不過現(xiàn)在的文物保護(hù)建筑在避雷上做得已經(jīng)比較完善，所以雷擊造成火災(zāi)的現(xiàn)在已經(jīng)不多了。

文物保護(hù)建筑現(xiàn)場配電柜系統(tǒng)大多老舊，而且沒有智能化監(jiān)測系統(tǒng)，無法滿足各饋線回路剩余漏電、線纜溫度、電壓、電流、電能等電力參數(shù)查看。

存在問題：

根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗分析，預(yù)文物保護(hù)建筑安全用電問題如下：

? 配電柜未安裝安全用電監(jiān)測電力儀表導(dǎo)致維護(hù)人員對各饋線回路電力參數(shù)（剩余漏電、溫度、電壓、電流等）信息不了解，無法確定整個建筑內(nèi)電力系統(tǒng)是否正常運(yùn)行。

? 現(xiàn)有的維護(hù)值班人員都為人工抄表，有以下幾點(diǎn)弊端：1、人工抄表工作量大且容易產(chǎn)生錯、漏等問題；2、工作人員人身安全得不到保障，在工作過程中發(fā)現(xiàn)漏電、打火花等問題時如人員逃離不及時或者處理不當(dāng)會直接危及到生命。3、可能無法及時發(fā)現(xiàn)隱藏的電氣安全隱患。

? 文物保護(hù)建筑內(nèi)安全隱患高缺少所內(nèi)安全運(yùn)行信息，如不及時發(fā)現(xiàn)和處理，會導(dǎo)致故障范圍擴(kuò)大，影響整個建筑內(nèi)用電情況。如：線纜溫度檢測、剩余漏電檢測、電壓監(jiān)測、電流檢測等。

? 設(shè)備老化導(dǎo)致供電不正常，嚴(yán)重影響人員工作。例如：線纜老化，刀閘輔助接點(diǎn)不能準(zhǔn)確到位，接線端子接觸不良等。這些問題有的是設(shè)備本身質(zhì)量和工藝方面的原因，有的則是施工、維護(hù)配電柜內(nèi)設(shè)備不到位引起的，特別是在很多設(shè)備還不能通過在線監(jiān)測裝置獲取運(yùn)行數(shù)據(jù)的情況下，極易造成供電故障。

? 現(xiàn)場沒有統(tǒng)一監(jiān)測平臺，管理層無法及時準(zhǔn)確的了解系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，無法及時掌握建筑內(nèi)配電安全狀況，不能及時有效的對站建筑內(nèi)配電問題進(jìn)行分析與指導(dǎo)，經(jīng)常導(dǎo)致底層長期盲目浪費(fèi)而無法自查，上層無法管理指導(dǎo)。

因此，對文物保護(hù)建筑內(nèi)供電情況和用電安全的實(shí)時監(jiān)視就顯得十分重要，同時建立和完善企業(yè)一體化的計量、監(jiān)控、分析和管理的系統(tǒng)，能及時、全面、迅速、準(zhǔn)確的獲取建筑內(nèi)各詳細(xì)數(shù)據(jù)，全面監(jiān)控安全電力系統(tǒng)的運(yùn)行動態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)故障隱患，定期分析各類數(shù)據(jù)報表、對整個系統(tǒng)的安全性、能源利用率能及時掌握，制定科學(xué)、合理的電力系統(tǒng)運(yùn)維流程。

3、安科瑞安全用電解決方案建議

方案一、無線DTU方式：（普通漏電流探測器+互感器+溫度傳感器+無線DTU）

方案二、無線一體化方案（無線一體式漏電流探測器+互感器+溫度傳感器）

方案三、故障電弧探測器依托本地電氣火災(zāi)主機(jī)上云{故障電弧探測器（漏電流探測器+互感器）+電氣火災(zāi)主機(jī)+無線模塊}

現(xiàn)場可通過2G/3G/4G移動網(wǎng)絡(luò)(移動、聯(lián)通2G網(wǎng)絡(luò))和智慧用電監(jiān)控系統(tǒng)平臺通訊，云平臺可自行架設(shè)服務(wù)器，需要具備固定IP地址的寬帶接入，或者租用阿里云服務(wù)器（本地不需要固定IP寬帶）。

現(xiàn)場安裝的設(shè)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（并聯(lián)電弧、串聯(lián)電弧，通過RS485方式上傳到本地電氣火災(zāi)主機(jī)），通過無線方式上傳到智慧用電監(jiān)控系統(tǒng)平臺，當(dāng)現(xiàn)場發(fā)生線纜漏電電流，溫度超出標(biāo)準(zhǔn)值或者設(shè)定值，功率超限以及故障電弧時，通過智慧用電監(jiān)控系統(tǒng)平臺或者手jiAPP推送報警信號，并發(fā)送短信通知安全責(zé)任人，派運(yùn)維員處理現(xiàn)場隱患。

4、平臺主要功能

實(shí)時監(jiān)控

24小時監(jiān)視各探測點(diǎn)的剩余電流、溫度、電壓、電流、狀態(tài)等信息；

歷史記錄

所有告警信息及遠(yuǎn)程控制均被記錄入日志，并可供用戶方便查詢；

數(shù)據(jù)分析

針對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行各種模型分析，為客戶消除安全隱患；

報警提醒

當(dāng)平臺收到報警或故障信息時，平臺將以各種方式推送和企業(yè)管理人員，提醒關(guān)注故障狀況，并采取相應(yīng)的措施消除隱患；

權(quán)限管理

給不同的操作人員分配不同的權(quán)限，從而提高系統(tǒng)整體安全性；

遠(yuǎn)程控制

具備權(quán)限的管理人員可以遠(yuǎn)程設(shè)定探測器的各種參數(shù)值，或者對監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行分閘、合閘、復(fù)位等操作，方便管理，同時提高工作效率。 

5、硬件產(chǎn)品介紹

產(chǎn)品接線示意圖

5.1一體式漏電探測器ARCM300T-Z-2G

測量：實(shí)時監(jiān)測一路剩余電流、四路溫度、電流、電壓、功率、電能等電參量，遙信輸入、遙信輸出、諧波分析、GPRS無線通訊

遙信：4路開關(guān)量輸入

遙控：1路繼電器輸出

通訊：RS485/MODBUS-RTU

顯示：液晶

5.2剩余電流監(jiān)控探測器

適用于多回路漏電電流探測和溫度監(jiān)測。

ARCM200L-J4T12：4路漏電電流、12路溫度監(jiān)測；

ARCM200L-J8T8：8路漏電電流、8路溫度監(jiān)測；

ARCM200L-J16：16路漏電電流；

其他模塊功能見下表：

5.3剩余電流互感器

5.4故障電弧探測器AAFD

安科瑞故障電弧產(chǎn)品型號代碼為AAFD，共有兩種電流等級，可監(jiān)測回路故障電弧的發(fā)生，并及時預(yù)警，提醒用戶處理，防止電弧導(dǎo)致的火災(zāi)的發(fā)生。

AAFD可配合AF-GSM200使用并接入安全用電平臺。該產(chǎn)品不可在同一臺AF-GSM200下與ARCM系列混接。

1.監(jiān)測單相回路的故障電��；

2.通過對電氣線路的實(shí)時監(jiān)測能及時、準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)電氣線路中的故障和異常狀態(tài)，可幫助用戶迅速查明電氣故障發(fā)生的區(qū)域，以便及時消除電氣火災(zāi)隱患；

3.具有聲光報警功能；

4.本探測器尺寸小巧、安裝方便，采用標(biāo)準(zhǔn)35mm導(dǎo)軌安裝；

5.具有故障電弧模擬發(fā)生功能，可以通過模擬故障電弧對本機(jī)進(jìn)行性能測試；

6.具有通用485總線接口，采用標(biāo)準(zhǔn)Modbus協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，信號兼容性強(qiáng)。 

5.5溫度傳感器ARCM-NTC

溫度傳感器為—熱敏電阻NTC，它提供0℃～120℃的溫度監(jiān)控基準(zhǔn)，可以用來監(jiān)測線纜或配電箱體的溫度，提供溫度保護(hù)。

5.6煙感和可燃?xì)怏w探測器

安全用電平臺可接入采用NB-IOT技術(shù)的煙感和可燃?xì)怏w探測器，插入NB物聯(lián)卡，黏貼或固定在需要探測的場所即可使用。一般每天一次平安報，遇險情實(shí)時主動上報，電池壽命預(yù)計5-10年。電信資費(fèi)報價20元/2萬次，量大可以打折。

目前接入過的品牌包括眾山和鑫豪斯。 

5.7無線模塊AF-GSM200

采用GPRS信號，適用于移動、聯(lián)通2G SIM卡或者物聯(lián)網(wǎng)卡。

6、業(yè)務(wù)模式

6.1安科瑞智慧用電監(jiān)控系統(tǒng)平臺+數(shù)據(jù)托管方式

安科瑞協(xié)助、指導(dǎo)用戶完成硬件設(shè)備（包括電氣火災(zāi)探測器、剩余電流互感器、溫度傳感器、無線模塊等）的安裝和調(diào)試，用戶將數(shù)據(jù)上傳至安科瑞智慧用電監(jiān)控系統(tǒng)平臺，委托安科瑞管理，無需支付軟件平臺費(fèi)用，只需根據(jù)接入的設(shè)備數(shù)量向安科瑞支付服務(wù)費(fèi)。

6.2用戶自建平臺

平臺建在用戶監(jiān)控室內(nèi)，硬件客戶可以按照我方提供配置標(biāo)準(zhǔn)自己采購或者申請阿里云服務(wù)器。安科瑞協(xié)助、指導(dǎo)客戶完成平臺的建設(shè)和運(yùn)管隊伍的培訓(xùn)，如果客戶沒有技術(shù)力量維護(hù)，也可以選擇每年向安科瑞支持一定的服務(wù)費(fèi)用。

7、流量及收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)參考

流量參考：

收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)參考：

8、結(jié)論

安全用電平臺能幫助文物保護(hù)建筑建立和完善一體化的計量、監(jiān)測、分析和管理系統(tǒng)，及時、準(zhǔn)確、快速、全面獲取建筑內(nèi)配電相關(guān)數(shù)據(jù)，全面監(jiān)控電力系統(tǒng)的運(yùn)行態(tài)勢、及時發(fā)現(xiàn)故障隱患、保證供電安全、穩(wěn)定。  

詳盡的安全隱患統(tǒng)計、對比分析數(shù)據(jù)報表、圖表，及時掌握建筑內(nèi)安全用電分布情況，對比同機(jī)關(guān)部門先進(jìn)能效水平，幫助相關(guān)單位制定科學(xué)、合理的安全措施。

為管理者提供直觀、全面的供配電能源報表和安全用電分析報告服務(wù)，更加方便管理者對文物保護(hù)建筑的日常的安全管理及未來規(guī)劃 。