智慧用电安全管理系统方案-消防物联网用电安全监控系统

消防物联网智慧用电安全管理系统链入智慧消防安全监管系统-智能防控 服务民生强保障

近年来电气火灾的发生率和人员伤亡、经济损失的比例在各类火灾原因中占首位，基本维持在３０％左右。国务院安全生产委员会在２０１７年４月发布了《国务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》计划在全国开展为期３年的电气火灾综合治理行动，重点整治建设工程领域电气火灾多发的问题。可见加强电气火灾的预防和控制在当前的消防工作中的重要性。

在目前普遍采用的消防物联网智慧用电安全管理系统的应用中，电气火灾监控设备通过总线与信号处理单元相连接，形成通讯回路。信号处理单元再配接相应的剩余电流互感器、温度传感器等传感器元件，通过电气火灾监控设备来实现对用电线路的监控。对于新建的建设项目，上述方式有利于前期设计规划，也便于系统的施工安装。但对于老旧建筑，改建的＂三小”场所等应用场合，采用上述方案则重新施工布线复杂、监控点位分散，并且有的应用场合的监控点数很少，再配备专门的电气火灾监控设备性价比不高。因此，针对这种应用场合就需要一种数据采集方便、组网灵活、且具有一定数据分析能力和信息发布形式多样的智能化消防网络监控平台。

２智慧用电安全管理系统方案综述

2.1数据的采集

用于监控电气火灾的物理量通常包括两种：剩余电流值和温度值。在电气线路的绝缘性下降，与地之间形成接地短路时，剩余电流值会超出正常范围，探测器表现为剩余电流报警。当线缆温度或箱内温度升高时温度值会超出范围，探测器表现为温度报警。剩余电流值是交流模拟量，通过剩余电流互感器进行采集。温度值是直流数字量，通过温度传感器进行采集。

智慧用电安全管理系统采集数据的种类和数量与监控线路的位置与数量有关，在一级配电箱（柜）输出回路要设置温度监控，在二级正常照明、应急配电箱、正常动力和消防动力配电箱（柜）内要设置剩余电流监控，如有需要也可以同时在进线端设置温度监控。为增加探测器对数据采集的多样性和灵活性，方案采用力安LFT201－Ｄ组合式电气火灾监控探测器作为数据的传感器信号处理单元，分独立式的型号和非独立式的型号。它们分别对应４路和８路的数据采集通道，每个通道都可以通过操作灵活配置，既可以识别剩余电流互感器采集到的剩余电流值，也可以识别温度传感器采集到的温度值。独立式的型号可以不依赖于电气火灾监控设备单独使用，适合监控点数较少的场合，如＂三小”场所。非独立式的型号需要同电气火灾监控设备一同使用。适用于线路相对集中的配电箱（柜）且有总线联网需求的应用。采用组合式的电气火灾监控探测器对数据的采集更加集中，单台组合式的电气火灾监控探测器可以作为一个数据汇总的结点，对多个通道、多种类型的检测数据进行集中处理，自动判别各通道的当前状态，为接下来的上层平台对数据即将进行统计分析做前期的准备。

２.２消防物联网智慧用电安全管理系统数据传输

智慧用电安全管理系统数据传输可以采用有线和无线两种方式进行。有线的方式是组合式的电气火灾监控探测器通过二总线与电气火灾监控设备相连接。无线的方式是组合式的电气火灾监控探测器通过预留的无线扩展接□与无线模块相连接。通过无线网络同力安智慧消防网络平台相连接。对于独立式型号的电气火灾探测器，在没有同电气火灾监控设备进行二总线联网的情况下，通过无线的方式进行数据传输更加适合＂三小”场所的应用。采用无线传输的方式既可以解决监控点位分散、重新施工布线复杂的问题，又可以解决在没有电气火灾监控设备的情况下无法上传数据的问题。同时，采用无线的方式还可以应用在非独立式型号的电气火灾探测器上，作为在具备有线传输的情况下的一种补充。

对于无线传输的组网可以采用多种方式，可以采用力安系统的自组网、ＬＯＲＡＷＡＮ和ＮＢ－ｌｏＴ等三种方式，如图１所示。力安自组网通过（短信传输模块）与力安智慧消防平台相连接，将数据通过短信的方式进行传输。ＬＯＲＡ是一种专用于远距离低功耗的无线通信技术，通过网关将数据进行传输。ＮＢ－ｌｏＴ是窄带物联网，通过通讯运营商基站传输数据。采用三种通讯方案将组合式电气火灾探测器采集到的数据向力安智慧消防平台传输，传输方式灵活多样，可以更好地满足多种现场应用环境的需求。

２.３智慧消防平台

力安智慧消防平台整合智慧用电安全管理系统组合式电气火灾监控探测器上传的数据，对数据进行统计、分析和处理。然后再以所需要的方式进行信息的发布。采用力安云数据服务的模式提升用户体验。通过云服务器、信息服务、注册授权认证和在线更新等关键组件，以Ｂ／Ｓ架构并结合云服务器形成系统解决方案。通过上述方式搭建的力安智慧消防平台可以实时地进行系统监管，对大数据的统计挖掘，能够得出所监控区域电气火灾存在的隐患分布。以用户已订阅的方式获取力安智慧消防平台的信息，通过移动端ＡＰＰ、个人ＰＣ用户（Ｗｅｂ）和企业用户（其他监控中心）等多种方式对统计分析出的结论进行信息获取。除此之外，力安智慧消防平台还可以通过在线服务组件实现系统远程升级维护，包括运行状态查询、问题诊断排查、远程调试和技术支持。能够追踪产品的质量，主动发送相关信息给业主或维保人员（需进行信息订阅），变被动式维保为主动式维护。还可以为其他有特殊定制需求的第三方综合管理系统平台或相关管理部门提供其需要的数据信息定制服务。

２.４智慧用电安全管理系统的扩展

对于在具体的工程应用中，也会存在对于系统要求增加附加扩展功能的需求。例如在消防物联网智慧用电安全管理系统中不仅有需要对电气线路的漏电情况和温度情况进行监控的场合，还存在有对于故障电弧检测的需求。

具体如高度超过１２ｍ的空间场所照明的应用场合就需要对于故障电弧进行监控。还有的场合在监控线路剩余电流的同时也需要对三相电流进行监控等。然而这些点位的数量相对较少，单独建立一套监控系统进行监控显然不够经济，因此，在上述系统方案的基础上力安智慧消防平台也考虑了系统自身的扩展性与兼容性。

智慧用电安全管理系统的扩展性体现在：一方面系统要支持除组合式电气火灾探测器以外的检测设备的接入，从协议上预留设备类型，在需要定制类型的应用场合允许其他类型设备的接入。另一方面也要支持数据的传输，接入系统中的现场部件在满足协议要求的情况下可以以直接的方式传输数据，在第三方设备接入的情况下也支持数据、信号的转接模块，以间接的方式支持数据的上传，从而实现在统一平台下对不同设备的监控。

系统的兼容性体现在：对现场部件不同时期发布版本的兼容性。在升级改造项目中对已有的力安现场部件兼容有利于数据的整合，减少升级改造的工作量。

消防物联网智慧用电安全管理系统以组合式电气火灾监控探测器为数据采集结点，通过有线、无线等多种数据上传方式灵活地将被监控线路及设备的状态信息汇总至力安智慧消防平台，运用大数据的方法进行统计分析，可以对电气火灾的早期预防提供科学的依据。对于智慧消防网络平台的建设具有十分重要的意义。