發(fā)布時(shí)間: 2022-01-13 點(diǎn)擊次數(shù): 559次
王晶晶
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘 要:電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)是進(jìn)行早期火災(zāi)預(yù)防的關(guān)鍵,也是建筑消防非常重要的組成部分。隨著信息和通信科技飛速發(fā)展,如今可以通過(guò)相關(guān)技術(shù)條件實(shí)現(xiàn)從任何時(shí)間、任何地點(diǎn)連接到任何人,甚至實(shí)現(xiàn)任何物體之間的有效連接,而萬(wàn)物的連接就形成了我們平常所說(shuō)的“物聯(lián)網(wǎng)"。本文旨在通過(guò)對(duì)電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的綜合應(yīng)用進(jìn)行探討研究,并對(duì)搭建完善系統(tǒng)的電氣火災(zāi)監(jiān)控物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)提出合理建議,以期對(duì)相關(guān)從業(yè)人員提供理論借鑒。
關(guān)鍵詞:電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng) ;物聯(lián)網(wǎng)
0引言
電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在對(duì)電氣火災(zāi)的預(yù)警和防控過(guò)程中作用十分顯著,可以有效避免電氣火災(zāi)的發(fā)生。但是目前我國(guó)大部分電氣火災(zāi)監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)采用的是有線組網(wǎng)的方式,這種方式需要在每個(gè)配電區(qū)域都安裝電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng),這不僅布線難度大,而且每個(gè)區(qū)域都需要專人看管,因此就產(chǎn)生了人力資源的浪費(fèi)。在歷史數(shù)據(jù)的展示上也不能形成圖形化顯示,這就給用戶了解監(jiān)控系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)造成了困難。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展,在電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)中就產(chǎn)生了新的趨勢(shì)和方向,下面我們進(jìn)行系統(tǒng)探討。
1物聯(lián)網(wǎng)的體系構(gòu)架和組成要素
1990年英國(guó)的 KevinAshton 提出了物聯(lián)網(wǎng)概念,到如今物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)深入到各個(gè)行業(yè)各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展過(guò)程中,借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)我們可以對(duì)傳統(tǒng)的電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行完善升級(jí),從而更好地防控火災(zāi)的發(fā)生,為社會(huì)進(jìn)步、人民生命財(cái)產(chǎn)安全做出更多的保障。
物聯(lián)網(wǎng)主要由信息采集、信息傳遞和信息處理三大要素組成。其中信息采集指的是將傳感器或 RFID 等信息采集設(shè)備置入特定的采集地點(diǎn),對(duì)所要關(guān)注的物體或者相關(guān)的系統(tǒng)進(jìn)行信息采集和狀態(tài)監(jiān)控,這是其開(kāi)端過(guò)程。信息傳遞指的是通過(guò)無(wú)處不在的無(wú)線網(wǎng)絡(luò),對(duì)采集到的系統(tǒng)信息進(jìn)行合理安全有效的傳遞,這是其中間環(huán)節(jié)。最后信息處理指的是借助相關(guān)的云計(jì)算處理方式,來(lái)進(jìn)行最終的信息數(shù)據(jù)輔助決策過(guò)程。通過(guò)以上三個(gè)要素和過(guò)程就決定了物聯(lián)網(wǎng)的三層構(gòu)架體系,也就是感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。感知層完成信息采集,網(wǎng)絡(luò)層實(shí)現(xiàn)信息傳遞,應(yīng)用層進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
2 物聯(lián)網(wǎng)在電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)中的延伸應(yīng)用
監(jiān)控設(shè)備、監(jiān)控探測(cè)器和故障探測(cè)裝置共同連接成整個(gè)電氣火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),在網(wǎng)絡(luò)布線運(yùn)行的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)火災(zāi)監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)的有序運(yùn)轉(zhuǎn)。電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)作為一個(gè)三層架構(gòu)體系,只需要做一下簡(jiǎn)單延伸就可以與物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)連接起來(lái),從而構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控下的電氣火災(zāi)監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)。
根據(jù)對(duì)比可以得知,火災(zāi)監(jiān)測(cè)監(jiān)控器和電弧故障檢測(cè)系統(tǒng)相當(dāng)于整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)體系的感知階段。它們的作用是作為前端的監(jiān)測(cè)手段對(duì)潛在的火災(zāi)信息進(jìn)行采集預(yù)警。
物聯(lián)網(wǎng)的傳輸層也就是信息傳遞過(guò)程,可以通過(guò)將有線短距離信息傳遞方式(RS485、RS232\CAN)轉(zhuǎn)為無(wú)線移動(dòng)通道傳遞方式(GPRS、SMS、CDMA)的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種不限空間和距離的傳輸方式對(duì)于火災(zāi)監(jiān)控時(shí)效性和準(zhǔn)確性具有很大的推動(dòng)作用。最后是物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用層,這一階段主要是通過(guò)搭建一個(gè)綜合式的監(jiān)控開(kāi)發(fā)平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,在這個(gè)系統(tǒng)中技術(shù)人員通過(guò)賬號(hào)密碼登錄的手段實(shí)現(xiàn)了個(gè)體用戶火災(zāi)監(jiān)控信息的記錄和有效提取。此外監(jiān)控平臺(tái)還可以通過(guò)信息的采集和傳遞過(guò)程,及時(shí)將報(bào)警信息發(fā)送到相關(guān)單位和個(gè)人,實(shí)現(xiàn)了火災(zāi)預(yù)警的準(zhǔn)確性和及時(shí)性。
3以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的基本組成和工作原理
根據(jù)以上分析,我們可以得知一個(gè)以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的完整的電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)要由前端探測(cè)設(shè)備、無(wú)線收發(fā)設(shè)備和數(shù)據(jù)傳輸通道、監(jiān)控中心平臺(tái)以及監(jiān)控客戶端組成。
3.1 前端探測(cè)設(shè)備
前端探測(cè)設(shè)備是以對(duì)整體電氣線路的監(jiān)控為手段實(shí)現(xiàn)的信息收集和相關(guān)對(duì)比檢驗(yàn),其中包括但不限于剩余電流監(jiān)控、實(shí)時(shí)電流負(fù)荷預(yù)警以及各樣設(shè)施溫度的監(jiān)控等。這一過(guò)程還可以直接聯(lián)系警報(bào)系統(tǒng),在相應(yīng)的故障發(fā)生且被檢測(cè)到時(shí)就會(huì)發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)以提示技術(shù)人員排除故障。這一系統(tǒng)環(huán)節(jié)還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電弧現(xiàn)象的合理跟蹤,必要時(shí)實(shí)現(xiàn)消防聯(lián)動(dòng),大程度上降低火災(zāi)發(fā)生的概率。外接收發(fā)器系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)指令的執(zhí)行監(jiān)督。
3.2 無(wú)線遠(yuǎn)距離收發(fā)器及移動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸
在實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)完整的信息采集過(guò)程之后,就要依賴無(wú)線收發(fā)器實(shí)現(xiàn)各種采樣數(shù)據(jù)和信息通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通道發(fā)送到監(jiān)控中心平臺(tái)和各項(xiàng)移動(dòng)通信設(shè)備上。同時(shí)也可以將控制中心平臺(tái)發(fā)來(lái)的各項(xiàng)指令傳輸給前端探測(cè)設(shè)備。
3.3 監(jiān)控中心平臺(tái)
信息傳遞要有接收基地,監(jiān)控中心平臺(tái)就是主要的信息接收裝置,其中數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器可以對(duì)各種用戶單位信息、探測(cè)器數(shù)量、前端探測(cè)設(shè)備的地址碼、監(jiān)控實(shí)時(shí)狀態(tài)等在內(nèi)的信息進(jìn)行系統(tǒng)接收處理??梢詫?shí)現(xiàn)監(jiān)控歷史信息的及時(shí)反饋和呈現(xiàn)。
平臺(tái)應(yīng)用軟件可以提供人機(jī)交互界面,用于顯示監(jiān)控和報(bào)警相關(guān)信息,很大程度上方便工作人員對(duì)信息進(jìn)行編輯和查詢。還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)火災(zāi)報(bào)警地點(diǎn)的直接定位,并彈出該單位的相關(guān)電氣信息。
3.4 監(jiān)控客戶端
監(jiān)控客戶端也就是客戶的使用平臺(tái),它可以實(shí)現(xiàn)相關(guān)火災(zāi)監(jiān)控信息的及時(shí)獲取和歷史信息的完善處理。具體操作是用戶可以在相關(guān)的客戶端通過(guò)賬號(hào)密碼的形式登錄個(gè)人平臺(tái),在監(jiān)控個(gè)人平臺(tái)就可以全面及時(shí)獲取一定地理范圍內(nèi)的火災(zāi)檢測(cè)器所儲(chǔ)信息,地址碼及位置報(bào)警詳情都會(huì)直接顯示在移動(dòng)客戶端平臺(tái)上。操作方便的人機(jī)交互系統(tǒng)有效完善了用戶的火災(zāi)監(jiān)控體驗(yàn),對(duì)于實(shí)現(xiàn)火災(zāi)監(jiān)控的有效性提供了有利條件。
4安科瑞安全用電云平臺(tái)功能介紹及選型
4.1 安科瑞安全用電云平臺(tái)介紹
Acrelcloud-6000安全用電云管理系統(tǒng)能夠?qū)κS嚯娏鳌⒃O(shè)備溫度、故障電弧等電氣故障進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、報(bào)警、記錄,并且通過(guò)云端的遠(yuǎn)程控制。設(shè)備與云端的通訊方向不受限制,能上傳數(shù)據(jù)、透?jìng)髦噶?,并時(shí)間顯示實(shí)時(shí)狀態(tài)。通過(guò)對(duì)上傳至云端的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,為用戶提供火災(zāi)隱患的相關(guān)數(shù)據(jù),能夠及早的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并實(shí)施排查,避免火災(zāi)的發(fā)生。另一方面,云平臺(tái)提供超大容量的信息儲(chǔ)存及穩(wěn)定的服務(wù),提升了服務(wù)質(zhì)量,對(duì)用戶的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展具有戰(zhàn)略意義。此外,該系統(tǒng)通過(guò)集中監(jiān)控,使得數(shù)據(jù)通過(guò)每個(gè)節(jié)點(diǎn)的4G網(wǎng)絡(luò)傳輸至云端集中式管理和監(jiān)控,主控端布置于城市消防大隊(duì),從而能夠?qū)Σ杉男畔⑦M(jìn)行統(tǒng)一的監(jiān)控和管理。
具體功能如下:
(1)安全用電監(jiān)管服務(wù)系統(tǒng)包含安全用電管理云平臺(tái)、電腦終端顯示系統(tǒng)、手機(jī)APP、漏電探測(cè)器、漏電互感器、電流互感器等。
(2)安全用電監(jiān)管服務(wù)系統(tǒng)平臺(tái)能展示剩余電流、溫度、電流等電氣安全參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及變化曲線、歷史數(shù)據(jù)與變化曲線、實(shí)時(shí)報(bào)警數(shù)據(jù)等,能實(shí)時(shí)顯示現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)次數(shù)、排除隱患數(shù)、未排除隱患數(shù)、報(bào)警未處理數(shù)、常規(guī)巡檢及產(chǎn)品維護(hù)等數(shù)據(jù),監(jiān)管數(shù)據(jù)能保存十年以上。
(3)手機(jī)APP軟件同時(shí)具有IOS版本和安卓版本,能通過(guò)手機(jī)APP對(duì)每條報(bào)警記錄進(jìn)行呼叫,便于緊急情況下能盡快通知用電單位。
(4)能對(duì)各個(gè)單位及設(shè)備的電氣安全運(yùn)行情況進(jìn)行自動(dòng)統(tǒng)計(jì)和分析評(píng)估,并隨時(shí)展示電氣安全運(yùn)行分析報(bào)告。
(5)監(jiān)控探測(cè)終端產(chǎn)品滿足國(guó)家法律法規(guī)和有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(GB14287.2《剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器》和GB14287.3《測(cè)溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器》)的要求,并通過(guò)國(guó)家消防產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)測(cè)檢驗(yàn)中心提供的消防3C認(rèn)證。
(6)漏電探測(cè)器能同時(shí)探測(cè)剩余電流、四路溫度、三相電流等參數(shù)值,并能通過(guò)無(wú)線以移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)接入安全用電監(jiān)管系統(tǒng)平臺(tái)。
4.2 產(chǎn)品選型
4.2.1漏電火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器
4.2.2故障電弧探測(cè)器
安科瑞故障電弧產(chǎn)品型號(hào)代碼為AAFD,共有兩種電流等級(jí),可監(jiān)測(cè)回路故障電弧的發(fā)生,并及時(shí)預(yù)警,提醒用戶處理,防止電弧導(dǎo)致的火災(zāi)的發(fā)生。
AAFD可配合AF-GSM400使用并接入安全用電平臺(tái),該產(chǎn)品不可在同一臺(tái)AF-GSM400下與ARCM混接。如圖:
4.2.3限流式保護(hù)器
安科瑞限流式保護(hù)器型號(hào)代碼為ASCP200-1,有三種電流等級(jí),可監(jiān)測(cè)回路短路過(guò)載等故障信息,發(fā)生故障時(shí)預(yù)警和產(chǎn)生滅弧效果,防止電弧導(dǎo)致的火災(zāi)的發(fā)生。
ASCP200-1可配合AF-GSM400使用并接入安全用電平臺(tái),也能夠通過(guò)插入SIM卡直接上傳到平臺(tái)。
以下是ASCP200-1的主要功能:
短路保護(hù)功能。保護(hù)器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)用電線路電流,當(dāng)線路發(fā)生短路故障時(shí),能在150微秒內(nèi)實(shí)現(xiàn)快速限流保護(hù),并發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。
過(guò)載保護(hù)功能。當(dāng)被保護(hù)線路的電流過(guò)載且過(guò)載持續(xù)時(shí)間超過(guò)動(dòng)作時(shí)間(3…60秒可設(shè))時(shí),保護(hù)器啟動(dòng)限流保護(hù),并發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。
表內(nèi)超溫保護(hù)功能。當(dāng)保護(hù)器內(nèi)部器件工作溫度過(guò)高時(shí),保護(hù)器啟動(dòng)超溫限流保護(hù),并發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。
過(guò)、欠壓保護(hù)功能。當(dāng)保護(hù)器檢測(cè)到線路電壓過(guò)壓或欠壓時(shí),保護(hù)器發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào),可預(yù)先設(shè)置是否啟動(dòng)限流保護(hù)。
配電線纜溫度監(jiān)測(cè)功能。當(dāng)被監(jiān)測(cè)線纜溫度超過(guò)報(bào)警設(shè)定值時(shí),保護(hù)器發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào),可預(yù)先設(shè)置是否啟動(dòng)限流保護(hù)。
漏電流監(jiān)測(cè)功能。當(dāng)被監(jiān)測(cè)的線路漏電超過(guò)報(bào)警設(shè)定值時(shí),保護(hù)器發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào),可預(yù)先設(shè)置是否啟動(dòng)限流保護(hù)。
保護(hù)器具有1路RS485接口,1路2G無(wú)線通訊,可以將數(shù)據(jù)發(fā)送到后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
4.2.4剩余電流互感器
4.2.5 AF-GSM400-2G/4G無(wú)線上傳模塊
AF-GSM400-2G/4G/CE模塊是一款2G/4G有線無(wú)線模塊,該無(wú)線模塊為安全用電云平臺(tái)專用模塊。
AF-GSM400接入每塊儀表所需流量為20M/月,單個(gè)模塊可以接入30塊儀表。默認(rèn)上傳間隔2分鐘,如發(fā)生報(bào)警,會(huì)實(shí)時(shí)上傳數(shù)據(jù)。
4.2.6 溫度傳感器
溫度傳感器為一熱敏電阻NTC,它提供0-120°的溫度監(jiān)控基準(zhǔn),可以用來(lái)監(jiān)測(cè)線纜或配電箱體的溫度,提供溫度保護(hù)。
5結(jié)束語(yǔ)
在電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)中運(yùn)用最新的移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的升級(jí)換代,實(shí)現(xiàn)了該系統(tǒng)長(zhǎng)期、遠(yuǎn)距離、大范圍的火災(zāi)監(jiān)控,對(duì)于改善電氣運(yùn)行環(huán)境、保證人民生命財(cái)產(chǎn)安全具有十分重要的意義。物聯(lián)網(wǎng)在火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)安全用電的有力保障,同時(shí)也獲得了更加遠(yuǎn)大的市場(chǎng)發(fā)展前景。
參考文獻(xiàn)
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