安科瑞 師晴晴
江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰 214405
1、概述
1.1 項目概述
為提高養老機構電氣防范能力，貫徹落實《國務院生產委員會關于開展電氣火災綜合治理工作的通知》(安委〔2017〕4號)、上海市安委會《關于印發上海市開展電氣火災綜合治理工作實施方案的通知》(滬安委辦〔2017〕20號)的要求，在全市養老機構開展安裝故障電弧探測器及平臺實時監測工作。
通過對養老機構內的老年人居住用房以及在同一建筑內或者貼鄰建筑物內的閱覽室、棋牌室、書畫室、健身室、餐廳、多功能廳、醫療保健用房、辦公用房等用房安裝故障電弧探測器。以提高養老機構電氣防范能力為目標，有、有步驟地治理電氣線路使用管理等方面存在的隱患問題。至2020年末，通過三年綜合治理工作，實現全市養老機構電氣使用維護水平明顯提升，養老機構消防環境有較大提高，全市管理水平有較大改善，全市養老機構電氣火災*發生。
用電管理云平臺通過物聯網技術對電氣引發火災的主要因素（故障并聯電弧、故障串聯電弧）進行不間斷的數據跟蹤與統計分析。建立區級養老機構的用電監控服務平臺（用電管理實施安裝故障電弧探測器項目的養老機構同時要建立現場電氣火災監控系統），平臺應能對采集的電氣數據多wei度、全角度分析及處理，對全區養老機構的電氣評估、隱患分析和優化、用電行為分析、策略配置提供分析報告。并通過互聯網技術整合線下服務機構，向相關單位提供線下電氣火災隱患綜合治理服務，終實現大幅降低養老機構的電氣火災發生概率，有效防止電氣火災的發生。
1.2 參考標準
本平臺遵循以下標準開發：
GB14287.4-2014 《電氣火災監控系統 第4部分：故障電弧探測器》
(DG/TJ08-2048-2008) 《民用建筑電氣防火設計規程》
GB50016-2014 《建筑設計防火規范》
GB50116-2013 《火災自動報警系統設計規范》
JGJ_16-2008 《民用建筑電氣設計規范》
GB14287.2 《剩余電流式電氣火災監控探測器》
GB14287.3 《測溫式電氣火災監控探測器》
GB14048.1 《低壓開關設備和控制設備總則》
GB14287-2014 《電氣火災監控系統》
GB13955-2005 《剩余電流動作保護裝置安裝和運行》
GB50054-2011 《低壓配電設計規范》
2、系統架構
2.1 系統結構
用電管理云平臺采用分層分布式結構進行設計，即現場設備層、網絡通訊層和站控管理層，詳細拓撲結構如下：
現場電氣火災主機可通過2G/3G/4G移動網絡(移動、聯通2G網絡)和用電監管服務系統平臺通訊，云平臺可自行架設服務器，需要具備固定IP地址的寬帶接入，或者租用阿里云服務器（本地不需要固定IP寬帶）。
現場安裝的設備采集用電回路并聯電弧、串聯電弧，通過RS485方式上傳到本地電氣火災主機，當檢測到線路中存在引起火災的故障電弧時，故障電弧模塊現場的聲光報警，并將報警信息傳輸給上端電氣火災主機。電氣火災主機報警信號上傳至用電監管平臺后通過用電監管服務系統平臺或手jiAPP推送報警信號，并發送短信通知責任人，派運維員處理現場隱患。
2.2 故障電弧隱患治理模式
依托線上“隱患預警平臺”對電氣線路運行數據采集，通過大數據分析技術識別電氣隱患類型，由線下服務團隊提供隱患治理綜合服務，終消除電氣隱患；“隱患管理平臺”為監管部門提供隱患監管、隱患治理、信息管理分析報告，實現區域養老機構電氣火災*發生。
系統應用包括基于實時監測的故障電弧監測預警系統、基于監測數據的隱患分析及監管系統以及根據監測數據的線下服務體系建設等功能。
通過項目設計、安裝施工、管理、調試、運行等步驟，實現建筑單位電氣線路的實時監測，實現相關監測數據的采集、上傳、監控、報警等功能。以養老機構的房間為基本單元，即每個房間安裝一套故障電弧探測器。將采集并聯電弧、串聯電弧參數通過RS485方式上傳至電氣火災主機，主機通過無線方式上傳平臺服務器。
系統具備遠程實時監測，異常數據報警，歷史信息查詢及統計，動態數據變化實時顯示，電氣線路隱患排查分析，及隱患分析處理等功能；同時系統支持移動終端登陸功能（APP）、第三方遠程服務托管、遠程程序升級、設備遠程維護等服務。
3、設備選型及介紹
3.1 現場設備選型
根據現場監測功能需要，以養老機構的房間為基本單元，即每個房間安裝一套故障電弧探測器。
3.2 故障電弧探測器AAFD-32L
3.2.1.監測單相回路的故障電弧；
3.2.2.通過對電氣線路的實時監測能及時、準確的發現電氣線路中的故障和異常狀態，可幫助用戶迅速查明電氣故障發生的區域，以便及時消除電氣火災隱患；
3.2.3.具有聲光報警功能；
3.2.4.本探測器尺寸小巧、安裝方便，采用標準35mm導軌安裝；
3.2.5.具有故障電弧模擬發生功能，可以通過模擬故障電弧對本機進行性能測試；
3.2.6.具有通用485總線接口，采用標準Modbus協議進行數據交換，信號兼容性強。
3.3 電氣火災監控設備Acrel-6000/B
Acrel-6000/B電氣火災監控系統是用于接收故障電弧和剩余電流式電氣火災監控探測器等現場設備信號，以實現對被保護電氣線路的報警、監視、控制、管理的運行于計算機的工業級硬件/軟件系統。系統對分散在養老機構的房間內的探測器進行遙測、遙調、遙信，方便實現監控與管理。
Acrel-6000/B電氣火災監控系統由Acrel-6000系列監控設備、AAFD故障電弧系列監控探測器和配套附件組成。系統各設備之間均采用總線（阻燃雙絞屏蔽線）進行連接，施工布線簡單方便。
3.4 無線通訊模塊ZLAN8303-7
ZLAN8303-7采用嵌入式設計，內嵌TCP/IP協議棧，同時采用了功能強大的微處理芯片，配合內置看門狗，性能可靠穩定。
ZLAN8303-7可作為 TCP Client 連接到一個固定 IP（或者域名）的服務器，并發送自己采集的數據。服務器上的軟件通過輪詢的方式可以索要數據。
本項目用電監管平臺通過ZLAN8303-7無線模塊實時采集現場電氣火災主機數據。從而達到監管平臺、養老機構控制中心、現場安裝模塊統一報警。
3.5 流量收費標準參考
收費標準參考：
4、平臺配置
用電服務平臺需要配置三臺服務器用于日常運維，其中：
數據庫服務器用于采集安裝在現場故障電HUA探測器的并聯電弧、串聯電弧等信號并實時存儲，用于曲線、柱狀圖等顯示；
應用服務器用于數據展示和分析，并處理各種報警信號，發出報警信息；
WEB服務器用于WEB端數據訪問以及數據加密。
服務器配置如下：
5、系統功能
1）用電監管服務系統包含用電管理云平臺、電腦終端顯示系統、手jiAPP、故障電弧探測器等。
2）用電監管服務系統平臺能展示并/串聯電弧等電氣參數的實時監測數據及變化曲線、歷史數據與變化曲線、實時報警數據等，能實時顯示現場服務次數、排除隱患數、未排除隱患數、報警未處理數、常規巡檢及產品維護等數據，監管數據能保存十年以上。
3）手jiAPP軟件同時具有IOS版本和安卓版本，能通過手jiAPP對每條報警記錄進行呼叫，便于緊急情況下能盡快通知用電單位。
4）能對各個單位及設備的電氣運行情況進行自動統計和分析評估，并隨時展示電氣運行分析報告。
5）監控探測終端產品滿足法律法規和有關技術標準GB14287.4-2014《電氣火災監控系統 第4部分：故障電弧探測器》的要求，并通過消防產品質量監測檢驗中心提供的檢驗報告。
6）ARCM漏電探測器和Acrel-6000Cloud用電監管系統平臺購買中國人保提供的保險，累計賠償金額1000萬，單次事故賠償500萬（產品質量責任險、電氣火災險、第三者責任險等）。
7）Acrel-6000Cloud用電監管系統平臺具有計算機著作權。（詳見附件）
5.1 綜合界面
用電管理平臺提供綜合監控界面，針對并聯電弧、串聯電弧等信息綜合顯示，且對這些信息進行統一分析，便于維護人員直觀的了解現有的系統狀況。系統可按不同角色和賬戶登錄。
5.2 系統采用B/S結構網ZHAN方式設計和建設，配合移動客戶端，使用方便
系統*按照web技術設計，任何用戶和任何管理部門的相關人員在任何地點都可以通過Internet訪問系統網頁查看和操作相應權限的內容信息，用戶也可通過在智能手ji上安裝APP客戶端（應同時具有IOS版本和安卓版本）實現系統登陸訪問。
■手jiAPP
點擊快速工作臺區域的兩個“查看”按鈕可以分別跳轉到隱患巡查界面或隱患處理界面，其中隱患和任務的具體解釋如下：
隱患：指產生了隱患之后還未下發工單，需要指派相關人員去處理；
任務：是指下發給當前登錄人的工單，需要去完成，形成隱患處理的閉環。
5.3 基于監測數據的隱患分析及監管系統
系統通過對用電線路的各種關鍵電氣特征數據，比如并聯電弧、串聯電弧等等，通過多wei度建模分析，更的反映用電線路的狀態，不僅發現隱患而且能夠識別隱患類型；不僅能夠識別隱患類型，還能洞悉隱患發生的規律，預測隱患發展的趨勢。系統應根據責任主體與管理主體的區別，分別提供不同的軟件平臺給不同的用戶，在責任主體的軟件平臺側重于實際隱患的實時提醒，主動控制。在管理主體的軟件平臺側重區域狀態評估，隱患處置跟蹤，分別為監管部門、屬地街道、養老機構等提供線上服務。
隱患統計以曲線圖的方式展示，顯示與歷*各月的隱患統計的對比；下面的本月統計則分別顯示了當月的故障總數和報警總數。所有這些統計指的都是和當前登錄用戶關聯的所有項目的隱患總和（包括故障和報警）。
■地圖查詢
根據與當前登錄用戶關聯的所有項目的地理位置動態展示地圖范圍，支持放大和縮小查詢。
5.4 數據展示方式
系統對采集的原始數據和應用數據進行分類存儲和管理，對數據的完整性、正確性進行檢查和分析，提供數據異常事件記錄和告警功能，保證原始數據的wei一性和真實性，提供完備的數據備份和恢復機制。
項目列表中顯示與當前登錄用戶關聯的所有養老機構，點擊不同的養老機構之后左側顯示對應項目的信息。可根據項目名稱篩選項目，支持模糊查詢，不用輸入完整的項目名稱。不想使用項目列表功能的話，可以點擊右上角的收放按鈕將項目列表收起。
（一）地圖查詢
地圖查詢項目信息
（二）設備監控
可以按監控設備識別號、省、市、區縣篩選，顯示設備圖片、設備識別號、設備詳情、報警記錄
1、點擊“設備詳情”后在彈出界面顯示項目識別號、監控設備號、省、市、區縣、詳細地址
2、點擊“報警記錄”后在彈出界面顯示設備相關報警記錄，包括報警時間、報警描述、處理進度。
（三）探測器監控
可以按監控設備識別號、探測器ID、探測器型號、區域篩選，顯示設備圖片、設備識別號、探測器實時狀態
1、點擊“設備詳情”后在彈出界面顯示項目識別號、監控設備號、探測器ID、區域、位置、實時信息、歷史信息
2、點擊“報警記錄”后在彈出界面顯示設備相關報警記錄，包括報警時間、報警描述、處理進度
（四）事件查看
可以按時間、監控設備識別號、探測器ID、探測器型號、區域篩選，顯示事件記錄
（五）探測器控制
可以對監控單元的分閘、合閘、復位進行遙控操作，并遠程設置過壓、欠壓、過流等參數
（六）探測器參數設置
1、客戶端可以對某個監控設備下的某個探測器發送參數設置命令
2、手ji端或者PC端可以對的監控主機發送參數設置命令，遠程設置監控設備下的某個探測器的并聯電弧、串聯電弧等參數值。
5.5 數據采集
系統可實時監控并聯電弧、串聯電弧等數據，同時也可以查看歷史數據；系統對報警的數據進行即時報警，并通過短信、移動APP客戶端等方式通知相關人員。
“實時監控”頁面包括左側的樹狀導航欄和中間的項目信息顯示區，如上圖所示，顯示區除了顯示項目所屬客戶、地址、建筑面積、消防設施、責任人、聯xi電HUA、設備數量、探測器數量等信息，還以更醒目的方式顯示了未處理報警和未處理故障信息，下屬設備和探測器，其中探測器可以繼續單擊打開查看詳細信息。
■探測器詳細信息
探測器詳細信息包括探測器基本信息、開關操作、數據監控、實時數據、參數設置、歷史信息和報警信息，如下圖所示：
5.6 基于大數據的故障電弧隱患管理平臺
為監管部門建設大數據的電氣火災隱患管理平臺，平臺提供設備覆蓋情況、隱患分布情況、隱患類型占比情況、隱患治理情況等信息，并生成月報、季報、年報。有助于相關人員及時掌握電氣火災隱患的發展趨勢和風險等級，把握工作，消除隱患，防范電氣火災的發生。同時通過大數據分析，向職能部門提供用電回路狀態。
隱患管理包括隱患巡查、隱患處理、和隱患記錄，點擊菜單欄的“隱患管理”，直接進入“隱患巡查”界面：
■隱患巡查
隱患巡查的目的是為了隱患產生之后下發工單，所以頁面中只顯示未下發工單的隱患記錄，包括隱患類型、創建時間、項目名稱、設備ID、位置、故障原因等記錄，點擊右側的“派發”按鈕，可以派發工作任務，如下圖：
■隱患處理
點擊“隱患管理”下的隱患處理，進入如圖頁面：
隱患處理即工單處理，表示工單需要當前登錄用戶確認，形成隱患處理的閉環，頁面中只顯示發給當前登錄用戶且未處理的工單記錄。
■隱患記錄
點擊“隱患管理”下的隱患記錄，進入如圖頁面：
隱患記錄顯示所有的隱患記錄，可以按照隱患類型（報警、故障）、狀態（未派發、已派發未處理、已派發已處理）分類顯示，支持按照創建時間、項目名稱、所在區域等條件來對隱患記錄信息進行針對性的查詢操作。
在對于系統產生的隱患記錄，相關人員能夠對相應記錄對應的設備進行操作。
功能說明：
1.能提對相關的報警信息進行批量處理
2.不同權限人員所查看的信息不同，從權限上保障信息的性
（一）隱患查詢
可以按報警時間、區域、狀態、監控設備識別號、探測器ID、探測器型號篩選，顯示報警
記錄
（二）下發工單
點擊“派發”后在彈出界面選擇執行人員和整改期限，在生成工單的同時，后臺向執行人員
發送工單信息
（三）工單處理
點擊“詳情”查看工單相關信息，對工單上的信息進行相關的處理與操作，同時還能夠處理之前未被處理的工單
（四）工單歷史記錄查詢
可以按報警時間、區域、狀態、監控設備識別號、探測器ID、探測器型號篩選，顯示工單記錄。
5.7 數據匯總
功能說明：
5.7.1.對系統所收集的所有監測記錄進行匯總處理，包括匯總信息表格的生成，匯總信息曲線圖的展示，控制日志的展示模塊等。
5.7.2.通過云端儲存的大量數據進行數據分析，形成多種圖形及報表。
5.7.3.探測器與電氣火災監控設備使用MODBUS-RTU協議，電氣火災設備與云服務器使用Socket。
5.8 基于數據交互的用電分析報告
用電管理平臺可對每個回路出具分析報告，具體分析內容如下：
5.8.1.總體概況
項目名稱：故障電弧
日期范圍：2018-11-1至 2018-11-7
總體概況：故障電弧在2018-11-1至2018-11-7期間，所檢測的1臺設備中，目前1臺在線，0臺報警，0臺故障，0臺通訊中斷。
注：設備顏色是紅色表示當前該設備正處于報警狀態。
5.8.2.設備體檢報告
點擊設備體檢功能，可以方便的進行隱患管理，包括隱患巡查、隱患處理、隱患記錄、隱患提醒、工單處理和隱患批量處理等功能。如下圖所示，100分，非常健康。
5.8.3.設備回路特征分析
用電管理平臺針對采集的數據進行各種模型分析，為客戶消除隱患；
5.8.4.報警原因分析及未來24小時曲線預測
平臺能對特定的報警原因進行分析，漏電產生的具體原因為哪些，可協助線下人員更好的維保。
平臺在報警原因產生后還能對每個回路的未來24小時曲線預測，讓管理人員可預防性的進行管理并處理漏電產生原因。
5.9 系統設置
功能說明：
提供操作權限查詢與用戶信息查詢界面。
5.10 項目基礎信息維護
功能說明：
5.10.1.系統對所記錄的項目信息進行匯總展示。
5.10.2.能夠對具體的項目信息進行查詢，修改和更新項目信息。
5.11 監測及隱患處理模型
功能說明：
設備上傳隱患信息到云端，云端接收到隱患信息之后觸發消息提醒，用戶接收到提醒之后進行工單下發、工單處理。
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