Abstract:For a long time, the campus electrical fire occurs from time to time, and the electrical fire is not easy to detect and discover. Once a fire occurs, teachers, students will be severely endangered ,moreover,school and society will suffer a lot of losses.Therefore, the prevention of the campus electrical fire is very important. In order to accurately prevent electrical fire, it is necessary to monitor and operate circuits in the terminal. This paper mainly analyzes and designs the monitoring and control of circuits in the terminal.
Key words:campus; end loop;Intelligent Micro-circuit Breaker; terminal intelligent monitoring module
【摘要】：一直以來，校園電氣火災(zāi)時(shí)有發(fā)生，且電氣火災(zāi)不易察覺和發(fā)現(xiàn)，一旦出現(xiàn)火災(zāi)，將給師生、學(xué)校和社會(huì)帶來嚴(yán)重的危害和損失，因此，校園電氣火災(zāi)的預(yù)防非常重要。為了能準(zhǔn)確的預(yù)防電氣火災(zāi)，需要對(duì)學(xué)校末端回路進(jìn)行監(jiān)測和控制，本文主要對(duì)學(xué)校末端回路的監(jiān)測和控制進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)。
【關(guān)鍵詞】：校園；末端回路；智能微斷 ；末端智能監(jiān)測模塊
1. 前言
據(jù)應(yīng)急管理部統(tǒng)計(jì)，2022年今年前三季度（1月-9月），全國共接報(bào)火災(zāi)63.68萬起，發(fā)生電氣火災(zāi)19.81萬起，占火災(zāi)總數(shù)的31.1%，占比zui高。學(xué)校屬于特殊場所，是學(xué)生成長、成才的棲息地，也是國家培養(yǎng)人才的嚴(yán)老。因此保證校園安全、創(chuàng)建和諧的校園環(huán)境非常重要。其中，電氣安全工作是重中之重，減少或避免火災(zāi)的發(fā)生，營造平安校園尤其重要。
2. 學(xué)校存在的安全隱患
目前學(xué)校存在的安全隱患主要如下：
1）宿舍區(qū)電源插座較多，違章私拉亂接現(xiàn)象比較嚴(yán)重，使用劣質(zhì)大功率、超負(fù)荷電器，易造成短路引發(fā)火情；
2）教學(xué)區(qū)域電視、電腦等設(shè)備長時(shí)間不斷電，容易局部過熱引發(fā)電氣火災(zāi)；
3）公共區(qū)域普遍存在消防設(shè)施老舊、損壞、標(biāo)志配備數(shù)量不足等問題；
4）人員密集場所，人口密度大，學(xué)校內(nèi)高層建筑、綜合教學(xué)樓、實(shí)驗(yàn)室、圖書館等建筑多，電氣安全隱患多；
5）學(xué)校屬于半開放型的社會(huì)，各種經(jīng)營場所參與其中，除了食堂還有各種類型的餐飲，廚房操作區(qū)油煙大，油垢多，但凡電氣線路出現(xiàn)一點(diǎn)問題引發(fā)一點(diǎn)火星，接觸到廚房重油煙地區(qū)，就將是一發(fā)不可收拾的一場火災(zāi)。
3.目前電氣安全監(jiān)測的現(xiàn)狀
近幾年，在對(duì)電氣安全監(jiān)測的過程中，大多數(shù)只對(duì)配電箱進(jìn)線位置進(jìn)行監(jiān)測，探測器安裝在進(jìn)線側(cè)，如圖1所示，主要存在以下幾個(gè)問題：
1）難定位，不知道具體哪個(gè)回路出線問題，排查困難；
2）末端過載或線纜溫度過高無法知曉；
3）設(shè)備成本較高，無法做到覆蓋式監(jiān)管，隱患盲區(qū)較多。
4. 學(xué)校末端回路電氣設(shè)計(jì)方案
4.1設(shè)計(jì)方案
為了解決智慧用電存在的問題，我們采用智能微斷加末端智能監(jiān)測模塊的組合解決方案，對(duì)學(xué)校的各個(gè)末端回路進(jìn)行全方面的檢測，方案的特點(diǎn)大致如下：
1）針對(duì)校園末端的用電安全實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管控，對(duì)每個(gè)末端回路進(jìn)行監(jiān)測，準(zhǔn)確定位故障點(diǎn)，不留盲區(qū)。
2）采用智能微斷加末端智能監(jiān)測模塊的組合方案，針對(duì)不同的回路進(jìn)行監(jiān)測或控制，其中照明回路主要進(jìn)行監(jiān)測，插座和照明監(jiān)測與控制。
3）方案可實(shí)現(xiàn)原PZ30箱完整替換，可減少加裝新的電箱，避免線路大改帶來的隱患。
產(chǎn)品的組網(wǎng)架構(gòu)如圖2所示：
圖2 組網(wǎng)架構(gòu)圖
Fig.2 Networking architecture
解決方案主要應(yīng)用層、傳輸層和設(shè)備層三層架構(gòu)組成，每層的功能如下：
設(shè)備層：設(shè)備層主要由智能微斷和末端智能監(jiān)測模塊組成，智能微斷主要針對(duì)插座和空調(diào)回路進(jìn)行檢測和控制，可以對(duì)回路的漏電、溫度、電壓、電流、功率和電能進(jìn)行檢測，當(dāng)回路出現(xiàn)漏電、超溫、過欠壓、過流過載、短路等故障時(shí)可以及時(shí)報(bào)警或跳閘。末端智能監(jiān)測模塊主要針對(duì)照明回路進(jìn)行監(jiān)測，可以對(duì)回路的漏電、溫度、電壓、電流、功率和電能進(jìn)行檢測，當(dāng)回路出現(xiàn)漏電、超溫、過欠壓、過流等故障時(shí)可以及時(shí)報(bào)警。
傳輸層：傳輸層主要是智能網(wǎng)關(guān)，可以采集智能微斷和末端智能監(jiān)測模塊的數(shù)據(jù)，并將采集的到數(shù)據(jù)上傳到云平臺(tái)，智能網(wǎng)關(guān)支持4G、以太網(wǎng)、WiFi等多種通訊方式，每個(gè)網(wǎng)關(guān)可以連接至少16個(gè)智能微斷或者末端智能監(jiān)測模塊。
應(yīng)用層：應(yīng)用層主要包括手機(jī)APP和網(wǎng)頁WEB端，智能網(wǎng)關(guān)將采集到的電參數(shù)和數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)上傳至EIOT云平臺(tái)，平臺(tái)具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)接收、處理、存儲(chǔ)、訪問能力，平臺(tái)融合了電力監(jiān)控、電能統(tǒng)計(jì)、電氣安全等功能，互聯(lián)互通，有效互動(dòng)。用戶可以在手機(jī)APP在線查看每臺(tái)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，例如在線/離線狀態(tài)、分閘/合閘狀態(tài)、報(bào)警信息、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)等。
4.2學(xué)校場景
對(duì)于學(xué)校的末端回路主要分為照明、插座和空調(diào)；對(duì)于不同的場景，里面包含的回路可參考表1。
表1 電箱位置分布
Tab.1 Distribution of box positions
4.3 平臺(tái)功能
在平臺(tái)上可以對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行全覽，也可以對(duì)每個(gè)末端回路進(jìn)行查看。
全覽頁面：該頁面可以看到項(xiàng)目分布、設(shè)備狀態(tài)、報(bào)警統(tǒng)計(jì)、報(bào)警分析、報(bào)警詳細(xì)信息、報(bào)警等級(jí)、報(bào)警分類、近7日?qǐng)?bào)警統(tǒng)計(jì)等信息，作為項(xiàng)目的全覽，現(xiàn)場情況一目了然，如圖3所示。
圖3 全覽頁面
Fig.3 Page of overview
回路通訊頁面：該頁面可以查看每個(gè)末端回路的通訊情況，現(xiàn)場故障報(bào)警情況，方便快速查看每個(gè)末端回路的情況，如圖4所示。
圖4 回路通訊頁面
Fig.4 Page of communication situation
實(shí)時(shí)信息頁面：該頁面可以查看每個(gè)末端回路的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、報(bào)警記錄、各參量的理實(shí)曲線等，通過該對(duì)末端回路的監(jiān)測，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場的隱患，快速準(zhǔn)確定位到現(xiàn)場問題，如圖5所示。
圖5 實(shí)時(shí)信息頁面
Fig.5 Page of real-time information
4.4 現(xiàn)場安裝圖片
門衛(wèi)室場景：對(duì)門衛(wèi)室的照明、插座和空調(diào)回路進(jìn)行監(jiān)測，智能微斷和末端智能監(jiān)測模塊安裝如下圖6所示。
圖6 門衛(wèi)室安裝圖
Fig.6 Installation diagram of guard room
辦公室場景：對(duì)辦公室的照明、插座和空調(diào)回路進(jìn)行監(jiān)測，智能微斷和末端智能監(jiān)測模塊安裝如圖7所示。
圖7 辦公室安裝圖
Fig.7 Installation diagram of office
會(huì)議室場景：對(duì)會(huì)議室的照明、插座和空調(diào)回路進(jìn)行監(jiān)測，智能微斷和末端智能監(jiān)測模塊安裝如圖8所示。
圖8 會(huì)議室安裝圖
Fig.8 Installation diagram of conference room
電動(dòng)車棚場景：對(duì)電動(dòng)車棚的插座回路進(jìn)行監(jiān)測，主要是用智能微斷，現(xiàn)場安裝如圖9所示。
圖9 電動(dòng)車棚安裝圖
Fig.9 Installation diagram of electric vehicle shed
6. 結(jié)束語
學(xué)校電氣安全是保障師生安全的重要措施。因此需要對(duì)學(xué)校的每個(gè)末端回路都要進(jìn)行監(jiān)測和控制，對(duì)電氣回路可能存在的問題及時(shí)預(yù)警，防患與未然。同時(shí)學(xué)校要建立完善的電氣安全管理體系，制定相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格管理和監(jiān)測電氣設(shè)備的使用，加強(qiáng)電氣安全教育和培訓(xùn)，保障師生的人身財(cái)產(chǎn)安全。
參考文獻(xiàn)
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