园区智慧用电质量监控建设方案（36页）.docx

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1、项目第号:某园区智慧用电质量监控建设方案一、项目建设背景1.1 政策背景随着经济建设的高速发展，与之同时也出现了各类消防安全问题,国家有关部门对于社会安全生产生活的重视上升到了前所未有的高度，将消防安全纳入社会创新管理工作序列及“智能城市”建设试点领域，借助大数据、云计算及物联网等新技术实现对消防安全的智能化管理。建立以消防信息库为主的，配合责任落实监督的消防责任网、火灾实时防护响应网及高精度火情救援网的建立，努力实现消防工作的智能化、高效化，打造城市“智慧消防”体系。近年来，在国务院、公安部及省市各级领导的高度重视下，国内城市消防装备及消防信息化建设取得了快速发展，消防管理部门对城市消防设施

2、及火灾报警远程监控系统的建设非常关注，公安部先后下达61号令、73号令，提出消防工作社会化，即由社会中介机构建立并运营城市消防设施及火灾报警远程监控系统。同时，公安部提出“以信息化应用为重点的科技强警战略”的具体举措，并做出了“在预防上下功夫”、“坚决将火灾隐患解决在火灾发生之前”等重要指示。国务院安全生产委员会于2020年部署开展全国安全生产专项整治三年行动，其中包含消防专项安全整治，要求地方各级党委政府、有关部门和企业单位，建立公共安全隐患排查和安全防范控制体系，大力推动科技创新，实现事故总量和较大事故持续下降，重特大事故有效遏制，并严格问效问责。1.2 行业背景随着科技发展，电力供应日益

3、充足，电气设备日益增多，电力在带来光明和效率的同时，也带来火灾危害。从近年的全国火灾成因统计看，电气火灾占全国火灾总量的30%以上、占重特大火灾总量的70%以上。电气火灾起火原因中，短路占52%、过负荷占4.6缸接触不良占12.6机过热占18.5%,剌余电流占1.8%、雷击占0.5%电气故障占10%。从这些数据上看，短路和过热是电气火灾产生的两个主要原因。短路很大部分是由接地故障电弧引起的，电瓠产生后，在电源故障或杂散电流的作用下，微小电弧可以持续存在于阻抗大于06Q的剩余电流回路中。如果绝缘故障或杂散电流大于30mA,只需要很少的能量就会使电弛不断产生，不易被发现，从而造成火灾。电弧产生的火

4、灾是由于环境因素造成的，不易被发现，需要进行有效的监测。因此研制一套可行的电气火灾监控系统，监测电压、电流、剩余电流、线路高温和故障电瓠对于治理电气火灾非常必要。以往，消防管理部门对社会单位、建筑内部的消防自动报警控制联动系统工作状况的监控也只局限于督促单位自查和定期的现场检查，对于单位内部消防自动报警控制联动系统工作状况的实时监控缺少有效的手段。速筑中采用的消防自动报警设备在其自身的产品质量、施工质量和维护保养工作等方面参差不齐，设备开通率、完好率、运营率参差不齐。有的消防设备长期不运行、有故障不排除、设备长期得不到清洗和保养，消防水管网内压力不足或根本无水的情况时有发生。绝大部份消防报警方

5、式还是传统、单一的电话报警方式，只能通过被动方式报警，容易在火警初发时刻因为人员的疏忽未能及时发现而延误报警，未能将火扑灭在萌芽阶段。另外由于警力有限，对社会单位存在的消防隐患无法做到及时发现、消除整改。缺少必要的手段了解和掌握社会单位的全面信息。因此亟需增加火灾救助的技术含量,窿立城市各区域互通的火灾实时监控网络，实现对火灾的整体把控，提升火险救灾的调度能力和效率，提高城市火灾救援的智能化要求。1.3 项目建设必要性据相关资料显示，该园区大约有200个左右的配电箱，箱体内大多是4P带漏电保护功能的空气开关。从这些信息中可以判断，该园区属中小型工业园区。这类工业园区由于规模相对较小，电力规划能

6、力不足，多数是就近寻找线路供电。但随着园区发展，单电源点、重载支线问题都可能出现。对于此类工业园区，应及早采取措施，对此类工业园区的用电安全进行全面的有针对性的监控。园区用电安全在现行制度下基本能够做到防触电、用电设施稳定等方面，但是对于线路的自然老化、风化等现象无法起到全面监管。所采取的针对性措施应该能够在遵守现行制度的前提下，对线路内的各类电气参数进行全面监测，出羽危险能够立刻报警，电工即可前去处理，提升园区的用电安全水平。二、项目建设目标根据实际需要，项目建设主要实现如下目标:实现对建设单位消防控制中心及设备运行状态、防火值班工作情况、消防设施完好率、维护管理及维修作业等数据的通信和存储

7、，实行实时监控建设单位火警、消防设施故障，随时随地了解建设单位消防设施运行状态、维护管理数据，火警发生时，通过系统第一时间自动向物联网监控中心报告火警信息；发生故障时，通过系统以最快时间调度维修人员到现场处理，维修维护人员地图动杰管理调度，使得对建设单位的维修维护服务更及时和快捷。消防物联网的应用，为消防管理部门、建设单位消防设施管理提供一套完整有效的实时监督和管理手段。提供集“安装、检查、快速查询、实时监控”消防产品设备信息化，将消防主管、产品用户、工程维保商三大建筑消防产品设施关联角色的职能融入到系统中，将对消防产品设施的重视提到日常工作中,加强消防监督管理力度。综合运用计算机及网络、RF

8、lD、一维/二维识别码、移动通讯终端等技术，其所用终端通信设备可采用宽带、企业局域网、NB-IotGPRS3G、电话线通信等多种通信方式，相关职能人员配备的物联网智能终端，提供人员实时位置监控、在线电子派单、电子地图导航、电子回单系统、数据远程传输，及时、准确、完整的传递信息，加强城市防灾能力，提高政府公共消防服务水平，提升整个城市的安全意识和形象，使现代化城市安全信息网络在消防物联网的构筑中得以变革。三、方案设计依据JGJ16-2008民用建筑电气设计规范GB/T50314-2012智能建筑设计标准GA/T70-2004中华人民共和国公共安全行业标准GB50258-96电气装置安装工程IKV

9、及以下配线工程施工及险收规范GB50168-2006电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范GB50169-2006电气装置安装工程接地装置施工及验收规范GB50198-2011民用闭路监视电视系统工程技术规范GA/T75-94安全防范工程程序与要求GA/T74-2000安全防范系统通用图形符号JGJ46-2005施工现场临时用电安全技术规范GB2887-2001电子计算机场地通用规范GB50174-2008电子信息系统机房设计规范四、方案介绍4. 1系统概述对于电气火灾隐患监测来说，智慧用电系统是一个具有较强针对性的系统。智慧用电系统通过对电压、电流、漏电电流、温度、短路电瓠、三相不平衡等多个

10、电气火灾的产生因素，实现对电气火灾隐患的全面监控和预防。当任何一个用电参数偏高稳定数值区域之后，系统都可以通过遥测、遥信、遥控、遥调的方式对电气火灾危险进行全面监测和预防。4.2系统总体设计1 .系统架构（1）感知层主要实现数据的采集与处理。数据包括视频流数据、动力环境数据、机器运行数据、各类传感器数据等。本系统接入的传感器数据以水位传感器、水压传感器和摄像机采集的数据为主。感知的数据通过“私有协议”/“国标专属协议”/标准ModbUS协议/OPC协议，视频流数据通过OnVif协议和终端厂商的私有协议，连接到网络层的物联网云终端。（2）网络层主要依据现有的各种网络，为传输数据提供一个通道。本系

11、统目前采用2G/3G/4G通信网络，在未来的版本，可能会采用NB-IoT.1.oRa,电力载波、eMTC等1.PWAN网络进行数据汇聚。（3）支撵层以云计算体系为基础，采用分布式架构，满足高速数据传输、存储和分析的要求。云计算体系通过在服务器上部署虚拟化软件，将硬件资源虚拟化，从而使一台物理服务器可以承担多台服务器的工作。通过整合现有的工作负载并利用剩余的服务器以部署新的应用程序和解决方案，可以实现较高的整合率。平台架构如下图:(4)应用层以ASP.NET语言为基础开发语言，功能按模块进行开发，并开放相应数据接口，接口充分解耦，提高系统的稳定性和扩展性，保证了应用的流畅性和易用性。2 .网络环

12、境本系统采用BTOT基于蜂窝的窄带物联网通讯技术，并结合云计算技术，对唐山地区的园区进行远程通讯和监管。该技术于2020年被国际电信联盟(ITU)纳入5G标准。NB技术作为未来5G物联网通讯技术巳经被广泛认同。本系统以中国电信为通讯运营商。中国电信在NB技术上具有较大优势，市场占有率达到50%,规模最大、覆盖最广、频段最优。中国电信物联网(CTwing)开放平台针对用户提供了免心跳、智能拥塞调度、远程升级、基站定位、低功耗、准实时等领先的NB服务，多维度满足海量低功耗接入场景，全方位降低终端研发成本，缩短研发周期，提升应用体验。因此，对于智慧用电系统来说，使用NB通讯网络最为合适，通讯正常率可

13、以达到95%以上，提高其作为用电安全监控产品的可靠性。3 .系统部署总体来说，智慧用电系统部署可以划分为三个步骤：第一，专业电工按照智慧用电设备的安装要求，将设备安装在所要监测的塑壳断路器周围，采集塑壳新路器的参数：第二，扫描设备二维码，按照平台的使用步骤添加单位和设备,实现设备上线；第三，根据设备的实际情况，对设备进行调试，实现设备正常使用。4 .平台设计(1)智慧用电云平台建设智慧用电管理云平台，运用物联网、GlS应用、移动互联网+、人工智能、大数据云信息处理等技术手段，将消防设施监控管理、消防监督管理、灭火救援等各要素，通过云平台与前端传感设备实现实时、动态、互动、融合的消防信息采集、传

14、递和处理，全面促进与提高消防监督与管理水平，增强灭火救援的指挥、调度.决策和处置能力，提升消防管理智能化、社会化水平，满足火灾防控自动化、灭火救援“智能化”、日常执法工作“系统化”的实际需求。实现智慧防控、智慧作战、智慧执法、智慧管理，酸大限度做到“早颈判、早发现、早除患、早补救”。智慧用电云平台具备如下主要功能：派大数据综合态势可视化通过大数据中心汇聚教育系统各级单位的消防业务信息系统数据资源，实现对各级综合警情的全面掌控、灾情分布、区域分析、单位排名等多维度分析及相关资源动态可视化展示。智能检测功能实时显示设备报警信息，包括设备故障、失联报警、物联设备监控范围内的祸患与报警信息及处理接警情

15、况等。X大数据分析对搜集整合的数据进行分析，可对消防的管理水平、效率、消防设施的完好率、火灾发生的可能性及故障处理的周期等进行全面的大数据分析，得出综合评价结果。为领导层全面了解本单位的总体消防安全状况，提供了客观和科学的依据。为完善消防安全管理工作，改进管理“短板”提供了充分的决策参考。为保险公司或其他服务机构提供火灾风险评估报告。根据分析得出行业安全评级对比、区域安全评级对比、隐患及事故发生规律等内容，为消防监管、应急救援等提供决策性依据。智慧用电安全隐患监管服务系统由用户信息传输装置、电气火灾监控设备、剩余电流式电气火灾监控探测器、测温式电气火灾监控探测器、系统监控专用软件、监控中心及消

16、防APP等部分组成。远程监测、实时接收监测线路中的剩余电流、温度、电流、电压、功率、频率、电度、故障电弧等变化信息，当监测线路发生异常时，迅速发出报警信息并显示故障原因，通过监控探测器（终端探测头）采样配电柜（箱）内导电母线中的电流、漏电流信号和温度，经内置单片机系统分析处理后，云联网器传输至119云平台，远程监控中心，进一步分析处理后，监控中心受理报警并通过APP推送报警信息给业主单位、消防部门和维保单位的相关负责人，以便及时响应和处理。发生火警报警，迅速将报警信息上传119云平台，同时向联网单位推送消息、紧急情况下推送到消防队，若联网单位未做任何操作，系统拨打自动语音电话给报警单位的消防中控室。有效控制电气火灾隐患，从而把火灾消灭在萌芽状态。系统组件的技术参数如下