电气火灾预警物联网系统安全实施方案.docx

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电气火灾预警物联网系统安全实施方案

电气火灾预警物联网系统整改方案

一、系统基本信息

1、前言

近年来，我们电气火灾事故频发，直接威胁着人民的生命财产安全。

据统计，2011年至2016年，我国共发生电气火灾52.4万起，造成3261人死亡、2063人受伤，直接经济损失92亿余元，均占全国火灾总量及伤亡损失的30%以上；其中重特大电气火灾17起，占重特大火灾总数的70%。

这些事故暴露出电器产品生产质量、流通销售，建设工程电气设计、施工，电器产品及其线路使用、维护管理等方面存在突出问题。

为有效遏制电气火灾高发势头，确保人民群众生命财产安全，进一步提升用电单位安全管理和电气设备本质安全水平，电气火灾预警物联网系统即是在此背景下，针对我国用电安全事故频发而创新开发的一套用电安全隐患预警和防控管理系统。

电气火灾预警物联网系统，作为新一代全面实践“预防为主”的物联网电气火灾预警管理工具，加强了风险在线监测及防患预警防控能力，推动了现代信息技术与安全生产服务的深度融合。

2、传统行业痛点

3、系统简介

卫士是电气自主研发的电气火灾预警物联网系统。

该系统由系统终端、系统主机、系统云平台与手机app四部分组成。

系统通过终端产品实时监测线路的电压、电流、故障电弧、剩余电流、温度等信息，通过主机或物联网无线传输技术上传至互联网云平台。

用户可通过计算机、手机app进行数据的查看、统计、分析及管理，从而排除电气隐患的发生。

当电气安全隐患故障发生时即刻发出警报信号，并将故障的时间、地点、类型等信息上传至云平台,同时推送至相关人员，以便相关人员在第一时间内做出及时处理，使火灾事故发生的几率降到最低，真正做到防患于未“燃”。

4、卫士系统构成

1智慧用电安全隐患在线装置

2故障电弧探测装置

3电弧故障断路器

4组合式电气火灾探测器

5、系统工作原理

卫士平台可以管理接入到平台上的所有监控终端的数据，采用物联网技术、大数据应用对测点信息进行实时在线监测和统计分析，判断故障发生的原因，指导开展治理，达到消除潜在的电气火灾安全隐患。

平台的相关预警、报警信息，随时可以使用电脑和手机APP进行查看。

服务平台如同一个24小时的贴身医生，对电气线路进行全天候体检，全面分析病情，开出诊断报告，及时提醒治疗。

6、卫士系统主要性能

●远程实时监控：

实时查看设备信息状态以及线路的电压、电流、故障电弧、剩余电流、温度、电量统计等信息

●报警管理：

当发生故障报警时立即将报警的时间、地点、类型等信息发送至平台,同时推送至相关人员，以便及时处理,对于设备多次运行情况不良状态但又未达到报警阀值的时候进行提前预判提醒，确保设备都能在良好的状态下运行。

●账户管理：

根据用户等级设定不同权限级别的账号,从而进行多层次的权限管理,轻松实现隐患及数据的查看、统计及管理。

●数据管理：

配合功能强大、便携简便的手机APP,用户可随时随地操作账号权限范围内的功能，实现与pc版丰富的功能

●手机APP：

根据项目历史报警数据的分析与处理,可提供任意时间段的设备运行情况与隐患图表，以便对电气安全情况及改造提供信息依据及支持。

三、系统技术方案

1、本系统平台主要由三大部分组成：

Ø终端监控探测设备

实时监控采集电路数据并发送至移动服务中心网络。

Ø传感网络

接收终端发送的电路数据，初步处理后通过接口传送到监控中心平台。

Ø监控中心平台（智慧消防电气安全云平台）

对电气电路运行数据存储、分析，为管控人员提供数据分析、统计查看功能，并提供远程操控命令服务。

接收监控中心的报警数据，执行各种报警。

2、监控终端硬件技术实现

2.1监控终端及‘电气火灾监探终端’，负责对电气电路中剩余电流、电气装置温度异常、线路过负荷等参数进行实时高效的数据采集和无线发送处理，并且若故障异常达到预警值，马上就可发出声光报警。

功能如下：

◆故障报警

当电流探测器检测到电流探头的传输线或电流探头自身发生故障时，相应通道的指示灯点亮，并发出断断续续故障报警声故障排除后，故障报警自动解除。

◆火灾阈值报警

当电流探测器采样到的数值大于等于火灾报警阈值时，电流探测器经识别判定为电气设备异常，可能会发生火灾时，电流探测器发出报警信号，点亮报警指示灯，发出报警音响。

◆网络功能

电流探测器自带信息发射功能，可将数据实时发送只监控中心。

2.2监控终端及‘故障电弧探测装置’能够在发生电气火灾之前检测出低压电气线路中所存在的电气火灾隐患，可以检测因短路、线路误接、线路老化等引起的故障电弧，做到真正防患于未“燃”。

功能特点：

◆精准判断每一相线上的正常电弧和故障电弧

◆具有标准RS485接口，可与消防控制室的监控设备进行通讯，实现远程监控

◆故障电弧发生时，将故障点的位置信息传送至监控设备，定位故障的区域

◆检测到故障电弧时，自身发出声光报警信号，并同时向监控设备发出报警信号

◆具有功能试验按键，模拟发出大于11个半周期的故障电弧，对装置性能的进行测试

2.3监控终端及‘智慧用电监测装置’智慧用电安全管理系统是一款智能交互的电气安全实时在线监测系统，着力解决了由于用电引起的火灾安全问题，对用电进行实时的监控。

功能如下：

◆智能控制：

通过移动终端APP，配套云端服务器信息管理，远程控制电路以及升级程序；实时监控电路用电状况

◆漏电报警：

所控制总线路漏电电流超过30mA（可设定），漏电保护功能立即报警蜂鸣，同时在APP上弹出短信息通知用户。

◆过载保护：

所监测的线路工作电流超过设定的限定电流时，过载保护功能立即报警蜂鸣，同时在APP上弹出短信息通知用户。

◆过压保护：

当工作电压超过设定的限定值时（设定范围252V~300V），过压保护功能立即报警蜂鸣，同时在APP上弹出短信息通知用户。

◆欠压保护：

当工作电压低于设定的限定值时（设定范围80V~160V），欠压保护功能立即报警蜂鸣，同时在APP上弹出短信息通知用户。

◆过温保护：

所监测的线路长时间负荷较大时，致使内部温度升高，当温度达到或者超过设定值时（70~85℃），过温保护功能立即报警蜂鸣，同时在APP上弹出短信息通知用户。

◆临界预警：

当实际采集值接近设定保护值，系统推送预警提示消息，警示用户。

3、监控平台软件实现

监控平台主要承载着火灾数据存贮中心以及数据分析展现作用，包括数据采集、数据分析处理、以及数据展现和数据接口管理。

功能划分如下：

1）用户组织结构管理

管理平台用户的账号、权限，以及各部门数据的管理。

2）电气火灾监控管理

主要提供各类型告警参数设置、告警流程配置，以及告警数据采集分析功能。

3）终端设备管理

提供对各监控终端的基本信息、当前状态、工作情况、更换历史等信息的记录与查询。

4）告警数据统计查询

提供历史告警数据多维度的分析查询功能，为制定防灾方案提供丰富参考数据。

四、产品参数：

1、故障电弧探测装置

1.1功能及技术参数：

技术性能

单相

三相

额定电压

220AC±15%V

380AC±15%V

频率

50Hz

50Hz

保护线额定电流

16/32A

16/32A

本地报警方式

声、光报警方式

声、光报警方式

控制输出触点容量

AC250V5A

AC250V5A

工作环境温度

-10至+40℃

-10至+40℃

海拔高度

≤4500m

≤4500m

相对湿度

＜90%

＜90%

外形尺寸

123*90*80mm（宽*高*深）

126*89*84（宽*高*深）

传输方式

RS485；GPRS无线

RS485；DTU无线传输

注：

支持搭载现有主流物联网传输技术，例如:

GPRS,LoRa,NB-IOTZETA

1.2单相安装尺寸：

2、电气火灾监控探测器

主要功能：

技术参数：

3、剩余电流互感器

技术参数：

主要技术参数

线性范围

5%~200%

耐压

2500V/min

绝缘强度

1000MΩ/500V/min

工作温度

-25℃~+65℃

工作频率

50Hz~60Hz

电流误差

≤5%

外壳材料

红色PBT/阻燃ABS塑胶

4、温度传感器

主要特点：

◆数字化单口（1-Wire）测温技术

◆防水防潮，体积小

◆电缆直接出线，便于与其他设备连接

技术参数：

◆测温精度：

0.5

◆（-55~+125℃范围内）

◆线缆长度：

150cm

◆通讯线缆：

三芯屏蔽电缆

5、智慧用电安全隐患在线监测装置

智慧用电模块（智慧电气安全在线检测装置）以硬件为基础，集成物联网模块功能结合云端服务器信息管理，对电路实施智能控制、电流监测、漏电保护、过载保护、过压保护、欠压保护、过温保护等，并实时监控设备部件性能及使用状况，分析用户的用电习惯，自动提醒用户维修保养，为用户提供安全、便捷的一站式服务。

适用于防触电、防火要求较高的场所和新、改、扩建工程使用各类低压用电设备、插座；手持式电动工具（除III类外）、其他移动式机电设备，以及触电危险性大的用电设备；潮湿、高温、金属占有系数大的场所及其他导电良好的场所；（住宅、休闲厅、咖啡厅、歌舞厅、宾馆、饭店、公寓、饮食店和旅馆等）。

产品特点：

◆采用新一代高数微处理器，数据处理速度提高100倍，数据存储容量提高1000倍。

◆采用2.0″寸液晶屏（LED），显示分辨率128*64

◆内置GSM无线通讯模块，支持移动/联通/电信物联网卡，通过发短信和APP消息推送方式将报警信息发送到用户手机。

◆系统运行历史记录功能：

历史故障、历史操作。

◆执行标准：

CQC1308-2017

产品组成部分：

为了让您熟悉本产品，下面简要的介绍一下本产品的组成设备。

本产品包含以下主要组成部件：

◆主控部分：

主控板负责处理和分析系统中其它部件传输过来的数据信息，并根据数据分析结果，指挥系统中的其它部件执行相应的命令，例：

控制蜂鸣器鸣响等。

◆显示组件：

显示组件提供报警信息的主要输出界面，同时提供日常的维护、查询界面。

◆GSM模块：

内置GSM无线通讯模块，支持移动/联通/电信物联网卡，通过发短信和APP消息推送方式将报警信息发送到用户手机。

◆输入设备：

剩余电流传感器、温度传感器以及电流传感器。

◆电源：

电源完成整个系统内部设备的供电，本产品采用金升阳电源内置于主板上；具有良好的抗干扰特性。

产品技术参数：

◆供电电源：

AC380V50Hz

◆系统工作环境：

◆环境温度：

工作-10℃～+55℃

环境湿度：

≤95%（40℃±2℃，无凝露）

◆报警阈值：

过温报警值：

85℃

漏电报警值：

＜30mA

过流报警值：

64A

过压报警值：

437V

欠压报警值：

323V

◆报警音量：

＞75dB

◆执行标准：

CQC1308-2017

6、电气火灾预警物联网系统平台介绍

电气火灾预警物联网云平台，是基于移动互联网、大数据、云计算技术，能够实时将目标线路的故障电弧、电压、电流值等用电数据上传至云平台，智能分析用电数据，当发生电气故障时，故障信息立即上传至云平台并向手机APP客户端、手机短信等推送报警信息或切断故障电路，以便工作人员及时处理，将火灾隐患扼杀于萌芽阶段，避免火势蔓延，将火灾风险降至最低。

电气火灾预警物联网云平台手机APP客户端具有功能全面、方便移动管理、用户体验效果佳、方便用户及时查看管理用电数据与状态。

除此之外，还具备以下功能：

1）、分级管理：

明确的等级划分有助于更好的系统管理人员的配置以及职责的明确划分。

本系统可根据用户等级划分独立权限;

a）高级账户可随意增设低级账户，更改账户内的基础信息设置;

b）低级账户只能查看监管报警信息;

2）、单位选择：

APP和云平台中的地图可实时显示自己所在的位置，可以点击选择自己所监管的单位名称，地图将自动跳转至所在单位的实时地图位置，一旦发生报警信息，能够为运维人员提供准确的地理位置信息，帮助其准确快速处理险情。

3）、实时检测：

自主研发的故障电弧探测装置，内置的高速处理器能够实时监控每条线路的状态，一旦出现故障后立即报警并将报警信息推送到平台或手机APP上，并将报警的详细内容（报警时间、报警类型、报警位置）推送到运维人员手中，为事故处理提供最及时准确的详细数据，为运维人员事故处理提供依据。

根据账户所监管的设备信息主机状态，采集模块实时的报警信息，接到报警信息后，可直接进行批注，还可查询已经报警批注的历史信息。

4）、统计分析：

统计功能中的柱状图可显示今天、本周、本月的全部报警量、正常报警量以及误报报警量。

本功能可对项目的报警信息进行分析处理，并划分重点监管部位，以及常报警部位的线路及时整改，避免火灾的发生，从根源上消除电气火灾隐患，高质量、针对性的提升项目的火灾防控水平。

5）、个人中心：

个人中心页面提供以下功能：

数据库中心，可对用户详细信息修改及保存设置，同时显示所监管的设备的数量、探测器的总量；

系统管理（所管控的人员配置以及人员所对应监管的设备信息，详实数据及相应权限修改调整）；

消息接收的设置（接收消息通知、声音提醒、震动提醒）；

密码修改设置、服务热线、版本更新、退出软件登录等功能。

全面、实用的功能设置可以给客户带来更佳的用户体验，更人性化的智能管理，真正实现“移动数据监管”，随时随地监控设备状态、人员配置管理、信息分析处理，用物联技防变革火灾监管体系，提升电气火灾物防技防水平，尽享科技对推动安全升级的成果。

五、服务系统

提供7*24小时在线服务（客服及电话），被监控电气线路出现报警信息，通知指定联系人；提供用电安全隐患故障分析在线技术支持服务。

质保期内向免费的维修和更换服务，有固定的售后维护团队；定期向采购人指定的联系人发送指定的用电安全报告。

六、技术创新及性能优势：

1、技术创新

◆智能化程度高：

监控系统是通过高性能微电子技术实时监控线路情况，同时通过GPRS网络实时传输监控信息，自动实时报警功能。

◆监控范围大、数量多：

在监控中心通过服务器远程可以监控数量庞大的终端设备。

◆通讯无距离限制：

除了采用了已有GPRS技术，还可扩展搭载NB-IOT;LORa传输方式只要存在网络的地方都可以。

◆具有病历卡功能：

平台可以自动记录每台终端当前运行情况、历史的运行情况及故障情况，以便查询。

◆建立防灾数据中心：

通过本系统方案，可为全区的教育系统建立统一的防灾数据管理中心，对火灾分析、防灾方案定制提供数据保障。

2、系统对比传统电气火灾检测系统的性能优势

目前传统所使用的电气火灾监控系统，由于技术的原因，仅仅还只是停留在每个建筑单位内部进行独立的监控，无法满足远程集中监控的需求，而且结构复杂、布线繁琐。

本项目增加远程无线实时监测，通过互联网进行后台管理监控，实现各区域的电气设备集中监控的管理模式，当产生警情，及时通知用户到现场处理，避免发送更严重的事故，减少损失。

该公司生产的故障电弧探测探测装置广泛应用于弥补目前市场上电气火灾监控系统产品的检测盲区，产品通过对电气线路的实时检测，能够区分每一相线上的正常操作电弧和故障电弧，消除电气火灾探测的盲区。

✧远程实时监控可有效预防火灾发生

通过智能的防火监控终端产品实时查看设备信息状态以及线路的电压、电流、故障电弧、剩余电流、温度、电量统计等信息。

✧本地报警

对电气线路进行在线监测，监测值出现异常，即时发出声、光报警。

✧产品多样化

针对不同的用电环境，推出多种可选规格的解决方案。

✧无线传输多样化

本系统通过与移动2G网络、NB-IOT，LORA无线传输方式，突破了传统监控设备的内联限制，实现了真正的无距离火灾监控管理。

✧可大大节省人力成本

云平台服务，进行24小时实时在线监测和统计分析，通过技术防控手段替代人力值班；云台会定期给客户发送监测线路的用电安全情况，客户无需派人值守就方便掌握用电情况

✧手机APP：

根据项目历史报警数据的分析与处理,可提供任意时间段的设备运行情况与隐患图表，以便对电气安全情况及改造提供信息依据及支持。

✧施工方便：

项目施工中无需布线、穿墙、断电，能够快速、低成本的完成大数据网路的建设；

✧科学决策和管理：

通过对云平台技术的应用，建立“数据即资产”的大数据意识；

✧运维服务：

提供安全隐患现场排查、电气线路整改等第三方服务。

七、系统的经济社会效益及对客户意义

1、系统的经济社会效益

该系统利用中国移动通信网络将分散独立的各个报警点汇集成为集中、完整、高效的城域消防网络。

实现远程火灾报警、消防设施故障预警等功能的一套应用系统，监控手段是通过专线接入、GPRS等传输方式实现监测终端设备与监控中心之间的数据交换，消防指挥中心能够根据网络传送的实时数据快速准确判断火灾地点、类型，并结合系统数据库中的地图信息和各消防队信息进行辅助决策，调度消防部队迅速到达现场进行有效的灭火。

该系统能准确、全天候地监测线路中出线的电弧变化。

当线路中发生异常时，可迅速发出报警信号并准确报出故障点，并通知人员及时排查电气火灾隐患，不让线路带故障及异常运行，把用电情况变成可视的数字化监控，从而把电气火灾消灭在萌芽状态，并可减少大量的人力巡回定点查看的成本。

2、系统对于使用客户的意义：

1）.智慧用电安全隐患监管服务系统解决了企业和单位用电安全管理难和信息不对称的问题。

2）.企业管理人员能够通过手机APP实时的掌握用电安全数据，为企业安全生产提供监管和决策依据。

3）.各级监管部门应该制定全面的电气火灾监控发展计划，普及电气火灾预防知识，全面提高全社会电气火灾防控能力。