安科瑞 鲍静君

智慧校园安全用电云平台监测预警系统通过物联网技术对电气引发火灾的主要因素（导线温度、电流、电压和漏电流）进行不间断的数据跟踪与统计分析，实时发现电气线路和用电设备存在的安全隐患（如：线缆温度异常、短路、过载、过压、欠压及漏电等），有效防止电气火灾的发生。

另外系统可选配故障电弧和烟感模块，接在开关量输入接口上，系统也可接入并报警。

1、概述

1.1 项目概述

本项目为针对学校的安全用电管理系统建设项目，安全用电管理云平台通过物联网技术对电气引发火灾的主要因素（线缆温度、电流、电压、剩余漏电和电能）进行不间断的数据跟踪与统计分析，实时发现电气线路和用电设备存在的安全隐患（如：线缆温度异常、短路、过载、过压、欠压及漏电等），有效防止电气火灾的发生。

坚持“市场主导、政府引导、单位自主、社会参与”的原则，加快推动“安全用电”系统建设，利用物联网、大数据、人工智能等技术和电气安全领域知识，通过数据挖掘分析，提前发现隐患，识别隐患类型，洞察隐患发生发展的规律，进而预测隐患发展趋势，并将相关风险因素和社会化服务体系进行联动，终实现预测预警、隐患治理、社会化服务和政府信息收集四方联动的安全生产预防体系，提高生产隐患、安全事故“预测预警”和社会化服务的针对性，提升电气火灾安全事故的预警防控能力，实现江桥批发市场电气火灾事故大幅度降低的目标，确保人民群众生命财产安全得到保障。

电气火灾隐患线上服务依托电气火灾隐患大数据分析技术、物联网技术、云计算等实现对电气火灾隐患的类型识别、预警、管理，并通过互联网技术整合线下服务机构，向相关单位提供线下电气火灾隐患综合治理服务，终实现大幅降低目标区域的电气火灾发生概率。

本项目预计学校安装剩余漏电探测终端数量需求如下：

1、 教学楼：每层1~2个监测点位（根据楼层实际总配箱数量）；

2、 办公楼：每层1个监测点位；

3、 宿舍楼：每层1个监测点位；

4、 食堂：1个监测点位；

5、 体育场馆：1个监测点位；

6、 图书馆：每层1~2个监测点位。

1.2 参考标准

本平台遵循以下标准开发：

GB14287.2    《剩余电流式电气火灾监控探测器》

GB14287.3    《测温式电气火灾监控探测器》

GB14048.1    《低压开关设备和控制设备总则》

GB14287-2014 《电气火灾监控系统》

GB13955-2005 《剩余电流动作保护装置安装和运行》

GB50016-2014 《建筑设计防火规范》

GB50116-2013 《火灾自动报警系统设计规范》

GB50054-2011 《低压配电设计规范》

2、系统架构

2.1 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，详细拓扑结构如下：

现场可通过GPRS移动网络(移动、联通2G网络)和安全用电监管服务系统平台通讯，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、线缆温度、电流/电压/功率/电能，通过无线方式上传到安全用电监管服务系统平台，当现场发生线缆漏电电流，温度超出标准值或者设定值以及功率超*，通过安全用电监管服务系统平台或者手几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。

2.1 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，由线下服务团队提供隐患治理综合服务，终电气隐患；“隐患管理平台”为监管部门提供隐患监管、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监管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，实现建筑单位电气线路的实时监测，实现相关监测数据的采集、上传、监控、报警等功能。在目标配电柜安装用电安全智能传感终端、剩余电流互感器、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、电流、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

根据现场监测功能需要，以下设备为每个回路必选设备。

方案一：100A以下回路，开口式互感器

方案二：100A以下回路，普通互感器，会增加施工量

方案三：100A以下回路，普通互感器，探测器与无线模块分开，可适用多回路

3.2 漏电探测器ARCM300T--2G

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

3.3 漏电探测器ARCM200L-J4T12/J8T8/J16

适用于多回路漏电电流探测和温度监测。

ARCM200L-J4T12：4路漏电电流、12路温度监测；

ARCM200L-J8T8：8路漏电电流、8路温度监测；

ARCM200L-J16：16路漏电电流；

3.4  无线传输

ARCM300T--2G内嵌TCP/IP协议栈，同时采用了功能强大的微处理芯片，配合内置看门狗，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  900MH/1800MH，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）

3.5  无线模块AF-GSM200

采用GPRS信号，适用于移动、联通2G SIM卡或者物联网卡。

3.6 温度传感器

温度传感器为—热敏电阻NTC，它提供0℃～120℃的温度监控基准，可以用来监测线缆或配电箱体的温度，提供温度保护。

4、数据采集箱安装及介绍

安科瑞在提供良产品的前提下还提供安全用电采集箱，因有些现场柜内排线较挤模块无法安装，故提供安全用电采集箱产品。

安科瑞安全用电数据采集箱挂墙安装，ARCM200T--2G模块安装在数据采集箱内。数据采集箱采用冷轧钢板，板材厚度不小于1.5mm，数据采集箱大小为400x300x120 (宽*高*深，单位mm)。

具体箱内图如下：

5、平台配置

安全用电服务平台需要配置三台服务器用于日常运维，其中：

数据库服务器用于采集安装在现场漏电探测器的漏电电流、线缆温度、电流、功率等信号并实时存储，用于曲线、柱状图等显示；

应用服务器用于数据展示和分析，并处理各种报警信号，发出报警信息；

WEB服务器用于WEB端数据访问以及数据加密。

服务器配置如下：

6、系统功能

1）安全用电监管服务系统包含安全用电管理云平台、电脑终端显示系统、手几APP、漏电探测器、漏电互感器、电流互感器等。

2）安全用电监管服务系统平台能展示剩余电流、温度、电流等电气安全参数的实时监测数据及变化曲线、历史数据与变化曲线、实时报警数据等，能实时显示现场服务次数、排除隐患数、未排除隐患数、报警未处理数、常规巡检及产品维护等数据，监管数据能保存十年以上。

3）手几APP软件同时具有IOS版本和安卓版本，能通过手几APP对每条报警记录进行呼叫，便于紧急情况下能尽快通知用电单位。

4）能对各个单位及设备的电气安全运行情况进行自动统计和分析评估，并随时展示电气安全运行分析报告。

5）监控探测终端产品满足法律法规和有关技术标准（GB14287.2《剩余电流式电气火灾监控探测器》和GB14287.3《测温式电气火灾监控探测器》）的要求，并通过消防产品质量监测检验中心提供的消防3C认证。

6）漏电探测器能同时探测剩余电流、四路温度、三相电流等参数值，并能通过无线以移动通讯网络接入安全用电监管系统平台。

7）ARCM漏电探测器和Acrel-6000Cloud安全用电监管系统平台购买人保提供的保险，累计赔偿金额1000万，单次事故赔偿500万（产品质量责任险、电气火灾险、三者责任险等）。

8）Acrel-6000Cloud安全用电监管系统平台具有计算机著作权。如下图所示：