文保單位電氣火災隱患預警系統—智慧用電 監控系統

1、文物建筑用電背景   文保單位電氣火災隱患預警系統—智慧用電

1.1 2018年9月2日晚，位于巴西里約熱內盧市的博物館發生火災。火勢始終無法控制，館內2000萬件藏品恐怕都已被燒毀。5個小時后，消防員控制住火勢，卻沒有*撲滅明火。截至2018年9月4日，博物館整個三層建筑基本被燒毀，仍存在坍塌風險。同時，博物館副館長已表示，博物館僅有10%的館藏得以幸存，包括隕石、礦石和部分陶藝收藏等。 

巴西文化部長塞爾吉奧·薩·萊唐告訴《圣保羅州報》記者，火災可能由電路短路或手工制作的紙質熱氣球落在屋頂導致。放飛這種熱氣球是巴西一項傳統，時而引發火災。

1.2 當地時間2019年4月15日下午6點50分左右，法國巴黎圣母院發生火災，整座建筑損毀嚴重著火位置位于圣母院頂部塔樓。巴黎門初步認為，這起大火很可能由意外造成。法國司法部門已就火災原因展開調查，圣母院頂樓的電線短路可能是引發火災的原因。

2、文物建筑現狀及存在問題  文保單位電氣火災隱患預警系統—智慧用電

文化保護建筑價值無法估量，一旦發生火災事故就會造成無法彌補的損失。我國文物保護建筑以木質結構為主，這就導致其耐火等級相對較低，另外受建筑藝術形式的局限，建筑之間的間距比較小，形成了古建筑群，一旦起火，如果開始不能把控，比鄰的建筑就會被很快殃及。

文物保護建筑著火原因主要集中在三方面：一、電氣線路或設備隱患；二、人員活動造成；三、自然因素，比如雷擊等；不過現在的文物保護建筑在避雷上做得已經比較完善，所以雷擊造成火災的現在已經不多了。

文物保護建筑現場配電柜系統大多老舊，而且沒有智能化監測系統，無法滿足各饋線回路剩余漏電、線纜溫度、電壓、電流、電能等電力參數查看。

存在問題：

根據現場經驗分析，預文物保護建筑用電問題如下：

? 配電柜未安裝用電監測電力儀表導致維護人員對各饋線回路電力參數（剩余漏電、溫度、電壓、電流等）信息不了解，無法確定整個建筑內電力系統是否正常運行。

? 現有的維護值班人員都為人工抄表，有以下幾點弊端：1、人工抄表工作量大且容易產生錯、漏等問題；2、工作人員人身得不到保障，在工作過程中發現漏電、打火花等問題時如人員逃離不及時或者處理不當會直接危及到生命。3、可能無法及時發現隱藏的電氣隱患。

? 文物保護建筑內隱患高缺少所內運行信息，如不及時發現和處理，會導致故障范圍擴大，影響整個建筑內用電情況。如：線纜溫度檢測、剩余漏電檢測、電壓監測、電流檢測等。

? 設備老化導致供電不正常，嚴重影響人員工作。例如：線纜老化，刀閘輔助接點不能準確到位，接線端子接觸不良等。這些問題有的是設備本身質量和工藝方面的原因，有的則是施工、維護配電柜內設備不到位引起的，特別是在很多設備還不能通過在線監測裝置獲取運行數據的情況下，易造成供電故障。

? 現場沒有統一監測平臺，管理層無法及時準確的了解系統運行狀態，無法及時掌握建筑內配電狀況，不能及時的對站建筑內配電問題進行分析與指導，經常導致底層長期盲目浪費而無法自查，上層無法管理指導。

因此，對文物保護建筑內供電情況和用電的實時監視就顯得十分，同時建立和完善企業一體化的計量、監控、分析和管理的系統，能及時、、迅速、準確的獲取建筑內各詳細數據，監控電力系統的運行動態，及時發現故障隱患，定期分析各類數據報表、對整個系統的性、能源利用率能及時掌握，制定科學、合理的電力系統運維流程。

3、安科瑞用電解決方案建議

方案一、無線DTU方式：（普通漏電流探測器+互感器+溫度傳感器+無線DTU）

方案二、無線一體化方案（無線一體式漏電流探測器+互感器+溫度傳感器）

方案三、故障電弧探測器依托本地電氣火災主機上云

現場可通過2G/3G/4G移動網絡(移動、聯通2G網絡)和智慧用電監控系統平臺通訊，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剩余漏電電流、線纜溫度、電流/電壓/功率/電能（并聯電弧、串聯電弧，通過RS485方式上傳到本地電氣火災主機），通過無線方式上傳到智慧用電監控系統平臺，當現場發生線纜漏電電流，溫度超出標準值或者設定值，功率超限以及故障電弧時，通過智慧用電監控系統平臺或者手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。

4、平臺主要功能

實時監控

24小時監視各探測點的剩余電流、溫度、電壓、電流、狀態等信息；

歷史記錄

所有告警信息及遠程控制均被記錄入日志，并可供用戶方便查詢；

數據分析

針對采集的數據進行各種模型分析，為客戶隱患；

報警提醒

當平臺收到報警或故障信息時，平臺將以各種方式推送和企業管理人員，提醒關注故障狀況，并采取相應的措施隱患；

權限管理

給不同的操作人員分配不同的權限，從而提高系統整體性；

遠程控制

具備權限的管理人員可以遠程設定探測器的各種參數值，或者對監控設備進行分閘、合閘、復位等操作，方便管理，同時提高工作效率。 

5、硬件產品介紹

產品接線示意圖

5.1一體式漏電探測器ARCM300T-Z-2G

測量：實時監測一路剩余電流、四路溫度、電流、電壓、功率、電能等電參量，遙信輸入、遙信輸出、諧波分析、GPRS無線通訊

遙信：4路開關量輸入

遙控：1路繼電器輸出

通訊：RS485/MODBUS-RTU

顯示：液晶

5.2剩余電流監控探測器

適用于多回路漏電電流探測和溫度監測。

ARCM200L-J4T12：4路漏電電流、12路溫度監測；

ARCM200L-J8T8：8路漏電電流、8路溫度監測；

ARCM200L-J16：16路漏電電流；

其他模塊功能見下表：

5.3剩余電流互感器

5.4故障電弧探測器AAFD

安科瑞故障電弧產品型號代碼為AAFD，共有兩種電流等級，可監測回路故障電弧的發生，并及時預警，提醒用戶處理，防止電弧導致的火災的發生。

AAFD可配合AF-GSM200使用并接入用電平臺。該產品不可在同一臺AF-GSM200下與ARCM系列混接。

1.監測單相回路的故障電弧；

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，以便及時電氣火災隱患；

3.具有聲光報警功能；

4.本探測器尺寸小巧、安裝方便，采用標準35mm導軌安裝；

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；

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。 

5.5溫度傳感器ARCM-NTC

溫度傳感器為—熱敏電阻NTC，它提供0℃～120℃的溫度監控基準，可以用來監測線纜或配電箱體的溫度，提供溫度保護。

5.6煙感和可燃氣體探測器

用電平臺可接入采用NB-IOT技術的煙感和可燃氣體探測器，插入NB物聯卡，黏貼或固定在需要探測的場所即可使用。一般每天一次平安報，遇險情實時主動上報，電池壽命預計5-10年。電信資費報價20元/2萬次，量大可以打折。

目前接入過的品牌包括眾山和鑫豪斯。 

5.7無線模塊AF-GSM200

采用GPRS信號，適用于移動、聯通2G SIM卡或者物聯網卡。

6、業務模式

6.1安科瑞智慧用電監控系統平臺+數據托管方式

安科瑞協助、指導用戶完成硬件設備（包括電氣火災探測器、剩余電流互感器、溫度傳感器、無線模塊等）的安裝和調試，用戶將數據上傳至安科瑞智慧用電監控系統平臺，委托安科瑞管理，無需支付軟件平臺費用，只需根據接入的設備數量向安科瑞支付服務費。

6.2用戶自建平臺

平臺建在用戶監控室內，硬件客戶可以按照我方提供配置標準自己采購或者申請阿里云服務器。安科瑞協助、指導客戶完成平臺的建設和運管隊伍的培訓，如果客戶沒有技術力量維護，也可以選擇每年向安科瑞支持一定的服務費用。

7、流量及收費標準參考

流量參考：

收費標準參考：

8、結論

用電平臺能幫助文物保護建筑建立和完善一體化的計量、監測、分析和管理系統，及時、準確、快速、獲取建筑內配電相關數據，監控電力系統的運行態勢、及時發現故障隱患、保證供電、穩定。  

詳盡的隱患統計、對比分析數據報表、圖表，及時掌握建筑內用電分布情況，對比同機關部門能效水平，幫助相關單位制定科學、合理的措施。

為管理者提供直觀、的供配電能源報表和用電分析報告服務，更加方便管理者對文物保護建筑的日常的管理及未來規劃 。