程瑜

江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰 214405

摘要：本文從電氣安全監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀，分析電氣安全事故隱患難以根除的原因入手，導(dǎo)出電氣安全與能效管理理念，通過探析電氣安全與能效管理系統(tǒng)的架構(gòu)、功能和應(yīng)用，得出結(jié)論：電氣安全與能效管理系統(tǒng)能及時(shí)有效地發(fā)現(xiàn)和消除“孤島”管理模式下存在的電氣安全事隱患，提高工作效率、降低樓宇建筑配電系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)成本，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

關(guān)鍵詞：無線測溫；電氣設(shè)備；在線監(jiān)測

0引言

隨著建筑業(yè)的發(fā)展，配電系統(tǒng)在樓宇建筑特別是高層建筑中的比重也隨之加大?，F(xiàn)代的建筑的功能越來越完善，變配電工程、空調(diào)工程、機(jī)電工程、電梯工程、消防工程等工程設(shè)施設(shè)備與建筑體相結(jié)合，敷設(shè)的電氣線路變得更為復(fù)雜，火災(zāi)隱患明顯增多。近來來平均每年發(fā)生建筑電氣火災(zāi)事故約5萬起，在火災(zāi)事中的占比約30％，電氣全安成為建筑安全管理的重要內(nèi)容。

1建筑電氣安全管理的現(xiàn)狀

建筑電氣安全管理涉及面非常廣，是公共場所建筑設(shè)施、多層建筑、高層建筑、工業(yè)企業(yè)廠房及古建筑安全管理的重要內(nèi)容，以建筑消防為例，通過傳感器檢測監(jiān)測區(qū)域的煙霧濃度、溫度等指標(biāo)，把這些指標(biāo)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)并控制消防系統(tǒng)動(dòng)作，達(dá)到提高樓宇建筑中電氣安全性能的目的。近年來我國逐步推廣應(yīng)用火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警與聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)，有關(guān)資料顯示，我國已安裝的電氣安全監(jiān)控系統(tǒng)超過100萬套，相應(yīng)投入超過千億元，但總體效果還沒有達(dá)到理想要求，究其原因主要在以下三個(gè)方面。

1.1大量電氣安全隱患在電氣安全孤島化管理模式下難以根除

我們知道樓宇電氣安全涉及電力系統(tǒng)、運(yùn)行維護(hù)、管理部門和電力用戶等環(huán)節(jié)，其中運(yùn)行維護(hù)是重要的環(huán)節(jié)。目前運(yùn)行維護(hù)人員多為臨時(shí)工，人員變動(dòng)較為頻繁，在電工技能、技術(shù)手段和工作責(zé)任心等方面難以與電氣安全管理的要求還有一定差距，經(jīng)常出現(xiàn)老的電氣安全隱患還沒發(fā)現(xiàn)、新的電氣安全隱患又進(jìn)一步形成的現(xiàn)象。而電力管理部門掌握電力系統(tǒng)運(yùn)行與安全信息的來源主要靠電工，電工如不匯報(bào)，管理人員很難發(fā)現(xiàn)電氣安全隱患，電氣安全隱患沉積增多，形成了運(yùn)行維護(hù)環(huán)節(jié)“孤島化”模式。研究人員分析發(fā)現(xiàn)“孤島化”管理模式是電氣安全隱患得以存續(xù)的主要原因。

1.2缺乏與樓宇建筑低壓配電系統(tǒng)電氣安全管理相匹配的管理機(jī)制

近年，中國消費(fèi)者協(xié)會(huì)、中國家電行業(yè)協(xié)會(huì)和國家標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)等門部聯(lián)合對(duì)20多個(gè)城市開展居民用電環(huán)境調(diào)查，存在用電安全隱患的用戶占比高達(dá)75.9％。通過分析樓宇建筑低壓配電系統(tǒng)電氣安全管理的機(jī)制，發(fā)現(xiàn)：我國樓宇建筑低壓配電系統(tǒng)由沒有技術(shù)能力的業(yè)主敷設(shè)并管理，電力部門基本不涉足；消防部門主要是對(duì)樓宇建筑工程項(xiàng)目完工后做消防檢收，面樓宇低壓配電系統(tǒng)特別是居民戶內(nèi)配電系統(tǒng)，屬于在消防檢收完結(jié)后業(yè)主開展的裝修工程；業(yè)主在進(jìn)得裝修時(shí)又因?qū)I(yè)、技術(shù)知識(shí)及安全意識(shí)不足，難以做到樓宇低壓配電氣系統(tǒng)的安全管理。三方面的原因造成了樓宇建筑低壓配電系統(tǒng)的用電安全問題實(shí)際上處于“三不管”狀態(tài)。

1.3現(xiàn)有的監(jiān)測手段、技術(shù)措施與管理系統(tǒng)陳舊落后

監(jiān)測手段：如僅檢測溫度或漏電流，預(yù)測電氣安全隱患的效果較差，對(duì)于線路老化、接觸不良等電氣安全隱患難以預(yù)測。技術(shù)措施：例如技術(shù)參數(shù)的門限值存在人為調(diào)高門限值現(xiàn)象，監(jiān)測系統(tǒng)形同虛設(shè)；又如報(bào)警信息不直觀，不便于管理人員及時(shí)掌握存在的電氣安全隱患，提早處置；管理系統(tǒng)：很多樓宇電氣安全報(bào)警裝置沒有與自動(dòng)報(bào)警與聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)接并集中管理。

2?電氣安全與能效管理

2.1樓宇建筑電氣安全與能效管理理念

面對(duì)電氣安全事故頻發(fā)的形勢，研究人員在對(duì)電氣安全事故的成因進(jìn)行深入研究的基礎(chǔ)上，于近年推出提出建立“LZ電氣安全系統(tǒng)”（電氣安全與能效管理系統(tǒng)）。這是一種將建筑樓群（包括樓宇建筑、工業(yè)廠房、倉儲(chǔ)設(shè)施、公共站點(diǎn)等）內(nèi)的低電壓配電系統(tǒng)與、運(yùn)行維護(hù)、管理部門融合為有機(jī)聯(lián)系的整體，形成實(shí)時(shí)督導(dǎo)、監(jiān)測、預(yù)警和綜合評(píng)價(jià)的電氣安全與能效管理相結(jié)合的全新管理模式。這一管理模式在運(yùn)行維護(hù)和管理人員與配電系統(tǒng)之間建立一個(gè)直接的信息通道，便于挖掘電氣安全隱患，降低電氣安全事故的發(fā)生。

2.2樓宇建筑電氣安全與能效管理系統(tǒng)的架構(gòu)

電氣安全與能效管理系統(tǒng)的包括監(jiān)控中心、子系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控終端等。以LZ電氣安全集中監(jiān)控與管理平臺(tái)為核心建立監(jiān)控中心；在各樓宇建筑配置子系統(tǒng)，進(jìn)行多方位監(jiān)測與管理。子系統(tǒng)監(jiān)測的內(nèi)容包括：是否有漏電流、是否有短路、電壓高低、是否過流、是否過載、是否缺相、線路是否老化等等。子系統(tǒng)通過互聯(lián)網(wǎng)與監(jiān)控中心聯(lián)結(jié)，管理人員和運(yùn)行維護(hù)人員可通過電腦、手機(jī)等終端設(shè)備進(jìn)行全過程多方位實(shí)時(shí)監(jiān)測。

2.3樓宇建筑電氣安全與能效管理系統(tǒng)的功能

樓宇建筑電氣安全與能效管理系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)提前發(fā)現(xiàn)、綜合分析、逐級(jí)預(yù)警、大范圍監(jiān)控、在線管理等功能。

(1)提前發(fā)現(xiàn)：該系統(tǒng)通過全過程多方位實(shí)時(shí)地采集建筑樓宇配電系統(tǒng)中的電氣技術(shù)參數(shù)，監(jiān)測電氣系統(tǒng)中的突發(fā)事件，分析配電系統(tǒng)中線路和設(shè)備的安全狀況，實(shí)現(xiàn)對(duì)短路、漏電、過壓、過流等技術(shù)指標(biāo)以及線路老化、亂拉亂接等電氣安全隱患的提前發(fā)現(xiàn)。(2)綜合分析：LZ電氣安全集中監(jiān)控與管理平臺(tái)通過對(duì)系統(tǒng)中的電氣線路、設(shè)備及房間、樓層、樓棟的電氣安全狀況進(jìn)行逐級(jí)分析，提示相關(guān)人員對(duì)電氣安全事故隱患及時(shí)地處置，以便將安全事故隱患消滅在萌芽狀態(tài)。(3)逐級(jí)預(yù)警：將電氣安全分析的中的紅色預(yù)警信息以短信方式實(shí)時(shí)地向電氣運(yùn)行維護(hù)人員推送，電氣運(yùn)行維護(hù)人員收到預(yù)警信息后，在限定時(shí)段內(nèi)處置并反饋處置結(jié)果，否則系統(tǒng)將進(jìn)行二次警示。(4)大范圍監(jiān)控：管理部門可通過電腦、手機(jī)等終端設(shè)備，進(jìn)行全過程多方位監(jiān)控。(5)在線管理：管理人員和運(yùn)行維護(hù)人員在終端設(shè)備上查詢、操作、管理，既提高了運(yùn)行維護(hù)效率，又降低了勞動(dòng)強(qiáng)度和管理成本。

2.4樓宇建筑電氣安全與能效管理系統(tǒng)的應(yīng)用

樓宇建筑電氣安全與能效管理系統(tǒng)突破了現(xiàn)有用電安全管理和用電安全設(shè)備管理模式，可有效改善樓宇建筑的電氣安全狀況，降低了電氣事故率和運(yùn)行維護(hù)成本，提高了運(yùn)維效率。近10年來，樓宇建筑電氣安全與能效管理系統(tǒng)應(yīng)用于長沙市、懷化市、衡陽市等市的煙草分公司所屬的21棟建筑樓宇及長沙、株洲、駐馬店等地的移動(dòng)分公司所屬的13棟建筑樓宇，共設(shè)置1000多個(gè)監(jiān)測點(diǎn)，共捕獲并排除電氣安全事故隱患253起。這些電氣安全事故隱患包括過載、缺相、漏電、三相不平衡、跨接配電線路、零線地線混肴、線路老化、接觸不良。

3安科瑞企業(yè)能源管控系統(tǒng)概述

建立高效的能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)，對(duì)建筑各類耗能設(shè)備能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)測量，對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析。能夠合理的確定各區(qū)域建筑能耗經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及績效考核指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)能源使用規(guī)律和能源浪費(fèi)情況，提高人員主動(dòng)節(jié)能的意識(shí)。

（1）搭建數(shù)據(jù)中心智慧能源管理系統(tǒng)的基本框架，對(duì)各個(gè)用能環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測；

（2）排碳數(shù)據(jù)化：通過系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)建筑單位內(nèi)人均能耗分析（包括水、電、能量），實(shí)現(xiàn)低碳辦公數(shù)據(jù)化；

（3）區(qū)域能效比：實(shí)現(xiàn)建筑單位內(nèi)區(qū)域能耗對(duì)比，方便能耗考核；

（4）同期能效比：實(shí)現(xiàn)同年、同期、同一區(qū)域能耗對(duì)比，方便節(jié)能數(shù)據(jù)分析；

（5）能耗評(píng)估管理：按照能源消耗定額標(biāo)準(zhǔn)約束值、標(biāo)準(zhǔn)值、引導(dǎo)值進(jìn)行分析單位面積能耗和人均能耗指標(biāo)；

（6）能耗競爭排名：各個(gè)功能區(qū)能耗對(duì)比，實(shí)現(xiàn)能耗排名，增強(qiáng)工作人員的節(jié)能意識(shí)；

（7）對(duì)能耗的使用數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合的分析、統(tǒng)計(jì)、打印和查詢等功能，并根據(jù)能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)的需要可選擇不同樣式報(bào)表的打印。為能耗運(yùn)營管理部門提供可靠的依據(jù)；

（8）能耗數(shù)據(jù)采集，隨時(shí)查詢，并根據(jù)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，監(jiān)測異常能源用量，對(duì)能源智能儀表故障進(jìn)行報(bào)警，提高系統(tǒng)信息化、自動(dòng)化水平。

4安科瑞產(chǎn)品選型

名稱	型號(hào)	圖片	功能
防孤島保護(hù)裝置	AM5SE-IS		三段式過流保護(hù)（可經(jīng)低電壓閉鎖、可帶方向閉鎖） 低電壓跳閘 零序過壓保護(hù)（跳閘/告警） 逆功率保護(hù) 頻率保護(hù)（低頻減載/高頻保護(hù)） 后加速過流保護(hù)（可經(jīng)低電壓閉鎖） 控制回路斷線告警 FC 回路配合的過流閉鎖功能 非電量保護(hù)（跳閘/告警） 檢同期 CT 斷線告警 檢修狀態(tài)閉鎖
智能網(wǎng)關(guān)	Anet系列		8個(gè)RS485串口2kV隔離，2個(gè)以太 網(wǎng)接口，支持ModbusRTU、 IEC-60870-5-101/103/104、 CJ/T188、DL/T645等通訊協(xié)議設(shè)備 的接入，支持ModbusRTU、 ModbuaTCP、IEC-60870-5-104等上 傳協(xié)議、支持多中心不同數(shù)據(jù)服務(wù) 要求，支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳，裝置電 源：220VAC/DC。
多功能網(wǎng)絡(luò)電力儀表	APM520		具有三相(I、U、kW、kyar、kWh、kvarh、Hz、cas中)、電能統(tǒng)計(jì)、電能質(zhì) 量分析(包括諧波、間諧波、閃變)、故障錄波功能(包括電壓暫升暫降中斷、沖擊電流等記錄)、事件記錄功 能及網(wǎng)絡(luò)通訊等功能，主要用于電網(wǎng)供電質(zhì)量的綜合監(jiān)控。該系列儀表配有功能豐富的DI/DO模塊、A0模 塊、無線通訊模塊、漏電測溫模塊，可以靈活實(shí)現(xiàn)電氣回路全電量測量及開關(guān)狀態(tài)監(jiān)控
	APM8		具有全電量測量，電能統(tǒng)計(jì)，電能質(zhì)量分析及網(wǎng)絡(luò)通訊等功能，主要用于對(duì)電網(wǎng)供電質(zhì)量的綜合監(jiān)控診斷及電能管理。該系列儀表采用了模塊化設(shè)計(jì)，當(dāng)客戶需要增加開關(guān)量輸入輸出，模擬量輸入輸出，SD卡記錄，以太網(wǎng)通訊時(shí)，只需在背部插入對(duì)應(yīng)模塊即可。
	AEM96		三相多功能電能表，均集成三相電力參數(shù)測量及電能計(jì)量及考核管理，提供上24時(shí)、上31日以及上12月的電能數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。具有63次分次諧波與總諧波含量檢測，帶有開關(guān)量輸入和繼電器輸出可實(shí)現(xiàn)“遙信”和“遙控”功能，并具備報(bào)警輸出，可廣泛應(yīng)用于多種控制系統(tǒng)，SCADA系統(tǒng)和能源管理系統(tǒng)中。
智能操控裝置	ASD320 ASD300		面框237.5*177.5*15.3mm,深度67mm;開孔220*165mm; AC85-265V或DC100-300V供電； 一路上行RS485接口，Modbus協(xié)議； 可接收12個(gè)ATE100/200/300/400;配套ATC200/300/450。
電氣防火限流式保護(hù)器	ASCP200-		短路限流保護(hù)、過載保護(hù)、內(nèi)部超溫限流保護(hù)、過欠壓保護(hù)、漏電監(jiān)測、線纜溫度監(jiān)測，1路RS 485通訊，1路GPRS或HB無線通訊，額定電流為0-40A可設(shè)。
			短路限流保護(hù)、過載保護(hù)、內(nèi)部超溫限流保護(hù)、過欠壓保護(hù)、漏電監(jiān)測、線纜溫度監(jiān)測，1路RS485通訊，1路N或4G無線通訊，額定電流為0-63A可設(shè)。
故障電弧探測器	AAFD-DU		支持 32路故障電弧，外接故障電弧傳感器 支持 1路剩余電流，外接漏電互感器 支持 4路溫度，外接溫度傳感器 支持 2DI，2DO 聲光報(bào)警，LCD點(diǎn)陣液晶顯示 導(dǎo)軌式安裝，4模 上行：485通訊，連接至電氣火災(zāi)主機(jī) 下行：1路二總線，連接至故障電弧探傳感器 可選配4G上傳功能
	AAFD-40Z-4G		支持 1故障電弧檢測； 支持 單相電壓/電流/電能等電參量檢測； 支持 1路繼電器輸出； 聲光報(bào)警，LCD點(diǎn)陣液晶顯示 導(dǎo)軌式安裝，485(2模)，4G(2模+1模) 485通訊，可連接電氣火災(zāi)主機(jī) 支持1路剩余電流檢測，需外接剩余電流互感器 支持2路溫度檢測，需外接溫度傳感器 可選配4G上傳功能
故障電弧探測器	AAFD-DU		支持 32路故障電弧，外接故障電弧傳感器 支持 1路剩余電流，外接漏電互感器 支持 4路溫度，外接溫度傳感器 支持 2DI，2DO 聲光報(bào)警，LCD點(diǎn)陣液晶顯示 導(dǎo)軌式安裝，4模 上行：485通訊，連接至電氣火災(zāi)主機(jī) 下行：1路二總線，連接至故障電弧探傳感器 可選配4G上傳功能
無線測溫	ARTM-Pn		面框96*96*17mm,深度65mm;開孔92*92mm;AC85-265V或DC100-300V供電； 一路上行RS485接口，Modbus協(xié)議； 可接收60個(gè)ATE100/200/300/400;配套ATC200/300/450。
智能溫度巡檢儀	ARTM-8		開孔88*88mm嵌入式安裝；AC85-265V或DC100-300V供電；一路上行RS485接口，Modbus協(xié)議；可接入8路PT100傳感器，適用于低壓開關(guān)柜電氣接點(diǎn)、變壓器繞組、點(diǎn)擊繞組等場合的測溫；
	ARTM-24		35MM導(dǎo)軌安裝；AC85-265V或DC100-300V供電；一路上行RS485接口，Modbus協(xié)議；24路NTC或PT100、1路溫濕度測溫、2路繼電器告警輸出，用于低壓電氣接點(diǎn)、變壓器繞組、點(diǎn)擊繞組等場所測溫；
無線收發(fā)器	ATC450-C		可接收60個(gè) ATE100/ATE100M/ATE200/ATC400/ATE100P/ATE200P傳感器數(shù)據(jù)。
	ATC600		ATC600有兩種規(guī)格；ATC600-C可接收240個(gè) ATE100/ATE100M/ATE200/ATC400/ATE100P/ATE200P傳感器數(shù)據(jù)。ATC600-Z做中繼透傳。
電池型無線測溫傳感器	ATE100M		電池供電，壽命≥5年；-50℃~+125℃;精度±1℃;470MHz,空曠距離150米； 32.4*32.4*16mm(長*寬*高)。

5結(jié)束語

樓宇建筑電氣安全與能效管理系統(tǒng)與傳統(tǒng)的電氣監(jiān)控系統(tǒng)截然不同，是一種基于泛終端的具有互聯(lián)網(wǎng)功能的排除電氣安全事故隱患的技術(shù)方案，是管理創(chuàng)新與現(xiàn)代信息技術(shù)融合的全新概念，能實(shí)現(xiàn)電氣監(jiān)測、控制、運(yùn)行維護(hù)的全過程、自動(dòng)化、一體化管理，能克服傳統(tǒng)電氣安全監(jiān)控系統(tǒng)的缺陷，及時(shí)有效地發(fā)現(xiàn)和消除“孤島”管理模式下存在的電氣安全事隱患，提高工作效率、降低樓宇建筑配電系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)成本，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)

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審核編輯 黃宇