电气火灾监控远程监控系统

　　电气火灾监控远程监控系统

　　根据公安部消防局 2015 年全国火灾情况统计分析报告，电气火灾占全国火灾总量的 30%以上。因此，研究基于物联网技术的电气火灾远程监控系统及其应用，将对加强电气火灾防控、 预防和减少电气火灾的发生发挥重要的作用。本文介绍一种电气火灾监控系统和物联网监控装置，实现电气火灾远程集中监控和透明化管理。利用物联网技术实现对电气火灾的远程监控，加强电气火灾防控管理及日常检查是预防和减少电气火灾的重要手段和方法。

　　1 系统概述

　　1.1 系统总体结构

　　“基于物联网的电气火灾监控系统” 是集电气火灾监控技术、 物联网技术、 无线通讯技术、 云计算技术和移动互联技术为一体的电气火灾远程监控系统，该系统不仅具有对电气线路剩余电流、 温度及电弧的远程监控及实时报警功能，而且还具有对电气火灾监控装置及系统工作状态远程监测及故障实时预警功能。通过对电气线路及电气火灾监控装置的远程实时监控，*终达到消防安全监管人员对辖区内电气路线工作状态及异常状态，电气火灾监控系统的完好性进行集中、 透明化监管的目的。

　　“基于物联网的电气火灾监控系统” 主要由电气火灾监控系统+物联网监控装置+电气火灾远程监控云计算平台+电气火灾远程监控 APP 系统构成，如图 1 所示。

　　1.2 系统工作平台

　　系统工作平台由剩余电流传感器、 温度传感器、 电弧传感器构成电气线路状态采集系统底层。电气火灾监控系统为系统第二层，实现对电气线路的监控。485 总线 /CAN 总线的数据传输为系统第三层，物联网监控装置为系统第四层，M2M物联网标准通讯协议为系统第五层，电气火灾远程监控平台为系统第六层，上述六层形成了“基于物联网的电气火灾远程监控系统” 工作平台，如图 2 所示。

　　1.3 系统工作原理

　　由剩余电流传感器、 温度传感器和电弧传感器采集电气线路( 配电柜 /配电箱) 的过流、 过载、 短路、 发热、 电弧等异常状态值，通过系统逻辑判断与预先设置的报警阀值进行比较，当剩余电流、 温度超过报警阀值和电气线路生产电弧时报警，同时系统自动脱扣断电，避免电气线路过流、 过载、 短路、 发热等故障而引发火灾。同时，系统还将监测的剩余电流值、 温度值、 电弧值和系统报警信息通过电气火灾监控系统的总线发　　送至传输单元，再由传输单元经 3G /4G 无线网络发送至电气火灾监控平台，实现对电气火灾的远程监控和集中管理的目的，如图 3 所示。

　　2 系统功能描述

　　2.1 物联网监控终端功能

　　2.1.1 电气火灾监控功能

　　( 1) 电气线路监测: 采集监测点剩余电流、 温度、 故障电弧值，实现对电气线路工作状态的实时监测;

　　( 2) 电气线路异常报警: 对电气线路中过流、 过载、 短路、电弧及温度过高等异常状态进行报警;

　　( 3) 反馈控制: 当电气线路产生异常报警后，由系统控制一组 DC12V 开关量，实现对电气线路的断电脱扣控制。

　　2.1.2 电气火灾监控系统监测功能

　　( 1) 工作状态监测: 对电气火灾监控系统设备的运行模式、 编程模式、 自检模式以及系统复位等工作状态进行实时监测;

　　( 2) 故障报警监测: 对电气火灾监控系统设备自检模式的运行，实现对系统设备故障设备诊断，包括传感器故障、 主备电源故障、 总线通读故障等监测。

　　2.1.3 物联网监控终端功能

　　( 1) 数据通讯功能: 物联网监控终端通过 485 总线或 M-BUS 总线实现与电气火灾监控系统接口的通讯功能;

　　( 2) 状态监测功能: 通过系统接口实时读取电气线路剩余电流、 温度、 故障电弧值，实现对电气线路的运行状态监测;同时，读取电气火灾监控系统设备工作状态信息，实现对电气火灾监控系统工作状态的监测;

　　( 3) 报警监测: 通过系统接口实时读取电气线路过流、 过载、 短路、 电弧及温度过高等异常状态，实现对电路线路火灾隐患的异常报警; 同时，读取电气火灾监控系统设备传感器、主备电源等故障状态，实现对电气火灾监控系统的故障报警;

　　( 4) 反馈控制: 当物联网监测终端接收到电气线路过流、过载、 短路、 电弧及温度过高的报警信息时，可向电气火灾监控系统发送断电控制命令，实现电气线路脱扣断电，避免因继通电导致电气火灾的发生;

　　( 5) 报警阀值读取及配置: 通过系统接口读取剩余电流、温度、 故障电弧报警阀值，同时可对上述阀值参数进行配置;

　　( 6) 通道巡查功能: 对电气火灾监控系统的多个剩余电流、 温度、 故障电弧数据采集通道进行自动巡查。

　　2.2 电气火灾远程监控云平台功能

　　2.2.1 远程监测功能

　　( 1) 列表监测功能: 具备以单位 /建筑为其列表单元，通过列表方式进行直观监测，并可查看单位 /建筑下所有电气火灾监控点的电气线路运行状态情况;

　　( 2) 状态监测功能: 能以剩余电流、 温度、 电弧、 设备为主题，以监测状态图的方式图形化直观展示具体主题监测内容，状态图包含监测点位所在楼层、 点位状态、 点位所在平面图位置等直观信息，并可通过点击点位交互，得到安装时间、 安装位置、 报警详情、 作用范围、 历史状态、 历史报警、 巡查记录( 防火巡查系统) 等信息;

　　( 3) GIS 状态监测功能: 通过地理信息系统( GIS) 展示具体监测单位 /建筑的位置、 状态，并可点击查看对应监控点的剩余电流、 温度、 电弧、 设备状态等信息。同时，结合地理信息系统( GIS) ，可按综合、 温度、 电流、 电弧、 设备、 周边资源等内容分层分类显示。

　　2.2.2 报警管理功能

　　( 1) 报警策略: 提供报警通知机制设置功能。系统默认一套通知机制，向使用单位消防值班人员、 消防管理人员发送报警短信或采用平台推送报警信息;单位用户、 消防监督人员可通过该功能对报警通知机制进行调整，以满足自身实际工作需要;

　　( 2) 异常报警通知: 当电气线路的剩余电流、 温度、 故障电弧值超过预先设定的阀值时，系统将向单位消防人员、 政府消防监管人员发送电气线路所在单位 /建筑、 异常报警点位置，报警内容、 报警时间、 报警信息接收人等信息;

　　( 3) 故障报预警通知: 当电气火灾监控系统发生传感器、主备电源、 总线通讯等故障时，系统将向单位消防人员、 消防管理人员发送故障设备位置，故障内容、 故障时间、 故障信息接收人等信息;

　　( 4) 异常报警 /故障预警处置: 使用单位消防人员在接收到异常报警 /故障预警后，应即时对电气线路或电气火灾监控系统进行巡查，发现问题应做相应的处置，并将处置信息反馈至软件平台。处置信息包括预警 /报警原因、 处理方法、 处置结果，详细说明可以是文字、 图片。

　　2.2.3 消防安全监管

　　( 1) 建筑、 单位、 区域报警统计: 按年、 月、 日、 季、 周为维度，以建筑、 单位和区域为统计范围、 报警类型( 温度、 电流、 电弧、 设备) 为条件，以表格或图形方式实现电气火灾报警系统;

　　( 2) 电气火灾隐患排名: 按年、 月、 日、 季、 周为维度，以用户自定义时间范围、 区域、 单位名称、 报警类型( 综合、 温度、电流、 电弧、 设备) 、 报警级别为条件，以柱状图、 曲线图、 饼图、地图撒点、 表格方式呈现;

　　( 3) 报警趋势分析: 按年、 月、 日、 季、 周为维度，以用户自定义时间范围、 区域、 单位名称、 报警类型( 综合、 温度、 电流、电弧、 设备) 、 报警级别为条件，以柱状图、 曲线图、 饼图、 地图撒点、 表格方式呈现。

　　消防安全涉及广大民众的生命财产安全，尽管一些社会单位安装了电气火灾监控系统，但由于部分社会单位只重经济效益，忽视消防安全责任，*终导致电气火灾发生。因此，研究物联网电气火灾远程监控系统，加强消防安全监管，是避免和减少电气火灾发生的重要方法和手段，也是建设“智慧消防” 的核心内容。