智慧用电系统及智慧用电智能监控技术的应用及推广实施方案

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1、真理惟一可靠的标准就是永远自相符合。土地是以它的肥沃和收获而被估价的；才能也是土地，不过它生产的不是粮食，而是真理。如果只能滋生瞑想和幻想的话，即使再大的才能也只是砂地或盐池，那上面连小草也长不出来的。智慧用电系统及智慧用电智能监控技术的应用及推广实施方案1、电气火灾形势 当前，随着建筑用电负荷的不断增加，电气火灾事故与日俱增，这给国家和人民生命财产安全带来巨大危害。据中国火灾统计年鉴，在近十年来的建筑火灾事故调查中，有30%源于电气故障导致的火灾，高居首位。特别是在重特大火灾事故中，电气火灾的比例甚至高达50%。电气火灾已成为各类火灾事故的头号杀手！同时，因工矿企业用电负荷的不断增大，以及电

2、气设备的不断增加等原因，电气安全事故发生率也在逐年攀升，造成的经济损失日趋严重。2、电气火灾危害电气火灾主要是电气线路长期过载发热导致线路老化、绝缘破损导致短路等故障异常产生电火花，引燃周围可燃物发生火灾。还有私自违章改动电气线路、私拉乱扯、不合规进行电动车充电等人为因素导致电气火灾现象。电气火灾具有隐蔽性、突发性、难扑灭、蔓延广等特点，破坏性极大。 “根据我国近几年的火灾统计，电气火灾年均发生次数占火灾年均总发生次数的27%，占重大火灾总发生次数的80%，居各火灾原因之首，且损失占火灾总损失的53%” -（引自国家标准GB 50116-2013火灾自动报警系统设计规范，2014年5月1日实施

3、）。特别是近年来，随着人们生活水平的提高，用电量持续攀升，电气火灾事故的发生更是频繁，造成的损失和影响更大。2015年6月25日郑州市金水区西关虎屯居民小区一座居民楼的楼底层电表箱着火，造成15人遇难，2人受伤。2015年5月25日，河南鲁山康复中心因配电线路老化突发的电气火灾，导致38人死亡、2人重伤、4人轻伤。2014年，全国共发生电气火灾3.796万起，死亡418人，受伤371人，直接财产损失20.6亿元。2014年6月6日，吉林省吉林市中心医院新建医护楼地下室机房电缆突发大火，导致10人死亡。 2014年12月21号，商丘市一家医院发生整体停电20分钟，一名靠呼吸机维持生命的老人因无法

4、呼吸而死亡。 重视电气火灾危害，警钟长鸣！3、项目解决的民生问题 通过本科技惠民项目的实施，解决电气火灾带来的诸多民生问题。（1）遏制高新区电气火灾发生，保护人民生命财产安全。高新区人口密集，高楼林立，电气火灾监控技术手段缺失，人工手段有限，通过推广电气火灾监控技术的应用，可全天候实时监控电气火灾异常，及时报警与处理，有效遏制电气火灾的发生，避免电气火灾导致的人员伤亡事故。（2）改善高新区工作生活安全舒适度，进一步提高招商引资及创业环境。高新区正在大力推进高新城建设，国际知名企业纷纷入住，高端商场、影城、高层办公楼日益增多，安全和谐氛围更加受到各方关注。电气火灾作为火灾事故的头号杀手，无不时刻

5、威胁着高新区的安全环境。通过应用推广先进的电气火灾监控技术，是最行之有效的必然手段。（3）有利于推进郑州推进智慧城市建设及国家中心城市建设。郑州已被确立为国家中心城市建设战略，高新区必然会率先承担起应有的责任与示范表率。智慧城市、智能建筑建设尤为迫切。而实现建筑电气火灾的智能监控正是顺应这一形势需要。实现高新区建筑电气线路及电气设备的智能监控，提高建筑公共安全，逐步推行“互联网+电气火灾监控”，为全市乃至河南起到示范效应。4、科技需求 国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要强调要坚持把改善民生作为加快转变经济发展方式的出发点和落脚点，并将其作为履行政府职责的指导思想和推进各项工作的基本要求。2

6、012年6月，科技惠民计划管理办法（试行）正式发布，旨在推进技术创新和科技进步更多更广地惠及广大人民群众。这就要求我们加快科学技术成果的转化应用，提升科技促进社会管理创新和服务基层社会建设的能力。营造先进科技成果转化应用的服务平台，为成果提供者和成果用户搭建联接桥梁；面向基层开展重点领域先进适用技术的综合集成和应用示范，提升科技支撑和服务社会发展的能力是惠民计划的重要任务。通过推广应用一批新技术、新产品，为维护人民健康、改善人居环境、保障社会安全等提供有力的支撑。（1）目前电气火灾预防手段 目前电气设备运行管理技术手段落后，主要依赖人工巡检，漏检多、效果差。如：运行中的高压开关柜、低压抽屉柜根

7、本不允许打开检查，楼层配电箱由于位置限制很多无法检查，电缆沟、电缆桥架由于有盖板和封堵很难检查，所以因电气故障造成的电气火灾、电气爆炸、突然断电停车等电气事故依然时有发生。 目前，针对电气火灾预防的技术手段不多，虽然建筑普遍安装了漏电保护器，主要重在保护人身触电安全，对电气火灾的预防几乎不起多大作用。虽然为数较少的新建建筑安装有电气火灾监控系统，但依然普遍存在诸多不足：只偏重于状态监测及报警保护，严重缺乏故障诊断、故障分析、趋势预测等智能分析功能；只偏重与配电线路漏电及温度的点式探测，缺乏电缆温度的分布式线式探测；只偏重于对低压设备的状态监测，缺乏对高压设备的状态监测；只偏重民用建筑，严重忽视

8、工业电气火灾的预防等等。 同时政府主管部门（如消防）缺乏有效的监管手段，无法掌握辖区内单位电气安全情况。日常工作主要采用事故后弥补或突击检查，无法从根本上改变被动的工作局面。（2）电气火灾防控经验 基于目前电气火灾预防技术手段的不足，为努力提高电气火灾防控水平，河南力安测控科技有限公司确定“电气火灾智能监控”这一全新的预防电气火灾的技术策略。 随着物联网、云计算及大数据技术的发展和应用，目前，预测电气设备故障，实现电气系统安全可控运行的技术手段已经具备，而且党和政府已经把用信息技术改造传统行业上升到国家战略。 2015年3月，李克强总理在政府工作报告中提出的制定“互联网+”行动计划，要求进一步

9、提升信息化水平及转变传统生产管理方式，提升生产效率。6月24日，李克强总理主持召开国务院常务会议，部署推进“互联网+”行动，提出搭建开放共享平台，加强公共服务的要求。 加速推动电气系统与信息技术相融合，建设电气安全云管理平台，实现“互联网+电气系统”，将为提高我省的安全管理水平提供坚实的技术保障！（3）存在的问题 目前最大的问题就是很多部门对于电气火灾的重视不够、法规不健全、防火责任不明晰、防控技术滞后等，一般都是采取事后救火的方法，很少能做到事前预防，使本来可以避免的火灾不断发生。据介绍，日本的电气火灾的预防和控制做得比较好，电气火灾只占火灾总数的。我国完全可以借鉴的经验就是日本政府年就出台

10、政策强制要求安装电气火灾预测、预警、预报系统，能够在电气火灾发生之前消除隐患。 政府主导、企业参与，积极推动电气火灾技术的应用，以有效遏制电气火灾告发势头显得尤为迫切。2015年7月28日，国务院安全生产委员会全体会议在北京召开。中共中央政治局委员、国务院副总理、国务院安委会主任马凯出席会议并讲话，国务委员、国务院安委会副主任郭声琨主持会议。会议强调，要按照党中央、国务院的决策部署，坚持警钟长鸣、常抓不懈，强化预防治本，从根本上提高安全发展水平。要建立健全“党政同责、一岗双责、齐抓共管”的安全生产责任体系，实现各级地方、企业和主管部门安全责任全覆盖、真落实。全面推进依法治安，加大安全监管执法力

11、度，强化监督检查。深入开展打非治违专项行动，继续加强重点领域安全整治。深化安全生产领域改革创新，建立完善安全预防控制体系，强化基层执法力量。 近年来，国家针对安全生产领域相继颁布实施了一系列行业强制性标准规范，包括火灾自动报警系统设计规范（GB50116-2013）、建筑设计防火规范（GB50016-2014）、河南地标电气火灾监控系统设计施工及验收规范（DBJ/T114）。为安全生产领域改革创新，完善安全生产监管体制，创新监管方式，建立长效机制提供了量化标准，从而使依托当代先进的计算机及网络技术，结合近期国家推出的“互联网+”行动计划，积极推进安全生产领域自动化、信息化建设，大力提高安全保障

12、水平成为可能。（4）必要性 将电气火灾智能监控技术广泛应用于示范区电气火灾的监控及预防，实现电气火灾的全方位可视化监视、预测、报警、分析及处治等功能，实现电气火灾监控信息化，必将有力拓展电气火灾监控的应用领域及监测范围，必将大大提高电气火灾的防控水平与技术水平，必将对保护人民生命财产安全及构建和谐社会具有重要意义。 本项目的实施必将有利于遏制高新区电气火灾发生，保护人民生命财产安全；有利于改善高新区工作生活安全舒适度，进一步提高招商引资及创业环境；有利于推进郑州推进智慧城市建设及国家中心城市建设进程，为全区逐步推行“互联网+电气火灾监控”，为全市乃至河南起到示范效应。二、本方案目标与主要任务

13、1、方案目标 以科学发展观为指导，以人为本，紧紧围绕全面提高社会火灾防控能力，全面提高消防水平，确保不发生亡人火灾事故，创造良好的消防安全环境，坚持以为维护人民健康、保护人民生命财产安全、改善人居环境、保障社会安全、促进和谐社会主义建设为重点，建立完整的电气火灾监控物联网数据平台系统，通过互联网实现平台接入，加大对智慧电气火灾监控有关的数据传感、信息传输、云计算与数据分析等现代信息技术的研究力度，提高整体电气火灾防控水平及监控服务能力，全天候为示范区建筑用户及政府部门提供电气火灾线上线下的立体防控服务，包括远程监控、报警提醒、技术咨询、建议决策、代运服务及大数据支撑等。不断推进科技创新，实现科

14、技进步，加快科技转化，真正实现依靠科技惠民，努力实现建筑电气设备全生命周期管理，推动国家中心城市建设、智慧城市建设及平安城市建设。 2、主要任务（1） 建设思路 本项目结合目前高新区电气火灾管理现状，围绕电气安全监控和完善安全预防控制体系为主线，加快推进安全生产领域自动化、信息化建设，以推广线上监控预测与线下故障排除、线上建议指导与线下技术整改相结合的创新监控服务新模式，大大促进示范区电气火灾防控水平与管理水平，让科技成果切实提高城市百姓生活安全感及舒适度，为河南乃至全国城市普遍实施“互联网+电气火灾监控”管理模式提供样板。（2） 方案主要任务3.1电气火灾监控物联网数据平台系统以示范单位为重

15、点，以其高低压配电柜、变压器、配电箱、线缆等电气设备为主要监测对象，通过部署电气火灾监控探测器、智能仪表、测温装置、视频摄像头等各类智能终端设备，经智能云网关，将采集到的设备运行状态及参数、电能数据上传至安易云，并进行大数据存储、计算和分析。设备业主、设备厂商、运维公司等,借助PC、手机等智能终端，可随时随地实现供配电设备及电能的监控管理；让供配电设备智能监控、节能管理、智能运维、服务咨询变得更高效，让供配电设备管理变得更简单！ 本项目总体是建立一套切实可行的物联网数据平台系统，实时采集建筑供配电设备与电气线路运行状况参数信息等，统一进行云端大数据的深入分析与诊断，及时掌控设备的健康状况及发展

16、趋势，实现建筑电气设备全生命周期管理，从而保障建筑电气设备运行安全、延长设备使用寿命、降低运维管理成本，进而打造智慧安全的“建筑生命体”！ 云服务平台包括平台管理应用部分及平台服务部分，整体上采用B/S架构设计。核心基于故障诊断算法、分布式计算及存储技术，实现电气安全状态的全局监控与报警。云服务平台拓扑图： 云服务平台在技术实现上，采取与现场电气安全监控子系统有机结合的一体化设计思路。即现场设备数据的计算处理、存储由现场各子系统各自完成，即实现云计算及云存储。管理平台采用分布式存储技术，基于互联网透明调取现场子系统的关联设备的历史数据，通过平台内嵌的故障诊断分析算法软件模块，进行大数据分析，实

17、现状态趋势判断与故障预测，并提供维护策略。通过提供实时数据信息的互联管道，实现实时数据及现场报警信息的传递。并提供基于手机等移动终端上的APP服务。这些功能的实现主要基于内嵌通信适配组件、实时监控组件、报表组件、告警组件、数据分析等功能组件，提供数据挖掘管理。主要功能： 在线监控实现电气设备安全状态的全局性实时监控，包括电气设备电流、电压、电量、谐波分量、电气温度、线缆温度、绝缘电阻、漏电电流、故障电弧、气体浓度及局放信号等状态参数的实时采集与图形化监视，实时掌控供配电设备安全运行状况； 故障预测基于实时状态信息，采用电气设备故障诊断G3算法、云计算及云存储技术，分析判断电气设备状态发展趋势，

18、及时进行电气设备安全状态评价与故障预测，及时发现故障隐患；并以图形/短信/电话等方式可视化报警，准确给出故障原因、隐患位置、故障程度及维护、维修建议。 综合管理基于在线监控数据及故障预测信息，上级管理部门及上级领导与责任单位或人员进行及时的业务监管与指导；基于采集数据的分析对比，实现设备状态趋势分析等，为用户实现设备的智能化管理提供大数据分析依据等。3.2 建立成果应用示范体系 通过建立多层次系统联动的电气火灾智能防控示范体系，提升整体电气安全监控水平，增强服务社会发展的能力，提高惠民计划的贡献率。3.3 组建专业的技术支持与运维服务队伍基于本云平台系统实现的“互联网+电气安全”管理新模式，就

19、是力安科技独立负责云平台系统的整个部署与运维，并持续为客户提供线上线下的增值服务（包括业务数据及专家技术服务），就好比给建筑电气设备配了一个贴身保健医生，随时帮助客户解决建筑电气设备“生老病死”全生命周期过程中的监控管理难题；设备业主不再依赖人工抄录、人工巡检、定期检修等传统管理手段，只需通过PC、手机等智能终端，就好比拥有了自己的移动值班室及智能管理工具，随时随地获得报警提醒、技术咨询、建议决策等云端透明化服务，让电气火灾防控与电气设备状态管理变得更简单！3.4 进一步对智慧电气火灾监控有关的数据传感、信息传输、云计算与数据分析等现代信息技术的研究力度本云服务平台实际属于电气火灾物联网数据平

20、台，是在现场电气安全监控管理产品的基础上，借助互联网媒介，与本平台对接，构建而成的电气安全监控服务平台系统。本平台在综合采用物联网、大数据及云计算等关键技术的基础上，通过研究采用故障诊断分析算法、云计算及分布式存储技术，完成对多用户电气设备群安全信息在云端平台的集中分析处理、故障预测、异常报警及维护决策等功能，甚至包括电能的能效分析，并将上述结果信息及时反馈给用户远程终端，从而为实现电气设备安全运行的全局性精准管理提供整体解决方案。云服务平台部署架构如下：云服务平台物理结构如下：云服务平台功能结构如下：监控终端行业用户工作角色支撑平台传感网关互联互通状态路由设备传感传感设备探测器、传感器采集器

21、、智能仪表平台服务层管理服务器 用户管理、项目管理、身份验证集成实时监控、分析处理、故障预测、维护策略 数据接入平台管理层应用服务器应用引擎设备引擎中间应用层传感网络层 包含本项目云端管理平台的新的电气安全监控管理系统架构完全遵从分层分布式体系，共分五层：现场传感层、传感网络层、中间应用层、平台管理层及平台服务层。其中，下面三层由现有的物联网电气安全监控子系统构成，即处于现场传感层的各类电气安全状态传感器、探测器、采集器、智能检测终端或第三方仪器仪表类智能设备等，完成现场电流、电压、电量、漏电电流、温度、故障电弧等电力参数及状态参数的采集，经由现场总线有线或无线通信网络与集中器等网关设备构成的

22、传感网络层，与中间应用层的站端监控主机相连接，构建局部的现场物联网电气安全监控系统，通过数据处理及简单的参数越限判断，实现本管辖区域局部的电气设备的实时监控与异常报警。平台管理层及平台服务层是通过软件开发、软硬件平台研究及关键核心技术的攻关，包括故障诊断分析算法、云计算及云存储技术，经互联网或3G/4G网络，实现与现场电气安全监控子系统的互联互通，通过信息的集中处理、趋势分析、故障预测及维护决策，包括电能的能效分析及节能措施，给用户提供远程电脑、手机等智能终端上的业务服务，最终形成完整的电气安全管理平台模式的解决方案。3.5 建立信息技术与服务平台 提供信息交流平台，消防主管部门可线上下发火灾隐患整改通知书、指令或法律法规等文件，下属单位可上传整改结果或信息反馈等，形成线上线下业务的协同联动，提高消防安全管理效率。16人生的磨难是很多的，所以我们不可对于每一件轻微的伤害都过于敏感。在生活磨难面前，精神上的坚强和无动于衷是我们抵抗罪恶和人生意外的最好武器。