【摘要】: 基于人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等新ICT技術(shù)的智慧用電安全管理服務(wù)平臺,通過云計算、人工智能對營業(yè)網(wǎng)點、辦公大樓、紫湖銀行等區(qū)域的電氣檢測數(shù)據(jù)進行分析、預(yù)警和控制,實現(xiàn)電氣火災(zāi)的在線綜合治理。
0.前言
2017年4月26日,國務(wù)院安全生產(chǎn)委員會印發(fā)《國務(wù)院安全生產(chǎn)委員會關(guān)于開展電氣火災(zāi)綜合治理工作的通知》(安委〔2017〕4號),強調(diào)用三年時間綜合治理電氣火災(zāi)工作,提高社會單位發(fā)現(xiàn)和處置消防電氣安全隱患能力,全方面推進電氣安全管理制度化、規(guī)范化,鞏固綜合治理成效,強化考核,確保成效,全方面提升地方各級政府、各有關(guān)部門及社會單位電氣防火管理水平。
2017年7月21日,公安部、國家綜治辦、民政部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局、國家能源局六部聯(lián)合印發(fā)《高層建筑消防安全綜合治理工作方案》(公消〔2017〕218號),要求結(jié)合老舊高層住宅改造工程,推動安裝電氣火災(zāi)監(jiān)測裝置,利用智慧用電安全管理系統(tǒng),加強數(shù)據(jù)搜索、分析和應(yīng)用,實行智能檢測、動態(tài)監(jiān)測,確保用電安全。
2016年11月14日,中國銀行業(yè)監(jiān)督管理委員會印發(fā)《中國銀監(jiān)會辦公廳關(guān)于切實加強消防安全管理工作的通知》(銀監(jiān)辦發(fā)〔2016〕159號),要求建立消防安全自查、火災(zāi)隱患自除、消防責(zé)任自負以及自我管理、自我評估、自我提升的工作機制,確保本單位消防安全。
1.銀行用電存在的安全隱患
隨著科技創(chuàng)新力度加大,信息技術(shù)已經(jīng)成為提升銀行核心競爭力的重要手段。在此趨勢下,金融業(yè)采用的電子設(shè)備種類越來越多,對電子設(shè)備的使用強度大大增強,但電氣系統(tǒng)設(shè)計、建設(shè)、運營、使用的過程中往往忽視安全用電和規(guī)范用電,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
①基礎(chǔ)管理落后:目前銀行營業(yè)場所(營業(yè)網(wǎng)點、自助銀行及辦公大樓等)的用電系統(tǒng)還處于無網(wǎng)絡(luò)化、無智能化的單機分散獨立運行的狀態(tài),主要還是采取傳統(tǒng)的保護措施,以空開、保險絲、漏保、定時器等方式為主流,無法實現(xiàn)對前端強電系統(tǒng)進行遠程實時監(jiān)測和管理。
?、谠O(shè)計應(yīng)用不統(tǒng)一:規(guī)劃設(shè)計與實際應(yīng)用不統(tǒng)一,導(dǎo)致線路數(shù)鋪設(shè)不規(guī)范,部分地線缺失等隱患導(dǎo)致設(shè)備與人身安全無法得到保障。
?、圻\維管理不規(guī)范:運營過程中缺乏現(xiàn)代化技術(shù)手段監(jiān)管,難以防止不合理應(yīng)用現(xiàn)象的產(chǎn)生。保護與負載不匹配、負載隨意添加和不規(guī)范的分路引線、常年失修、鼠患、電器使用不規(guī)范,均是引起火災(zāi)的重大。
?、茉O(shè)備管理難度大:設(shè)備使用中主要有安裝隨意、擺放無序、布線雜亂、接線零亂等現(xiàn)象;同時,非24小時設(shè)備24小時開機運行,24小時運行設(shè)備絕緣老化等問題均存在火災(zāi)安全隱患。
⑤電能損耗浪費、存較大安全隱患:銀行營業(yè)場所的70%的用電屬于營業(yè)性用電,比如照明、電腦、空調(diào)、飲水機、LED屏等設(shè)備,下班后需拉閘斷電;但在實際執(zhí)行中仍會存在不執(zhí)行的現(xiàn)象,造成大量的能源浪費,存在較大的安全消防隱患。
建設(shè)原則
2.1合法合規(guī)
電氣火災(zāi)危害大,系統(tǒng)建設(shè)要求高,建設(shè)應(yīng)符合消防相關(guān)法律法規(guī),產(chǎn)品應(yīng)滿足國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求,并取得消防產(chǎn)品合格評定中心出具的認證證書。
2.2循序漸進
各銀行可根據(jù)實際情況,先對老舊、安全隱患比較大的辦公樓、網(wǎng)點、金庫等區(qū)域進行改造,再逐步規(guī)模化應(yīng)用、分批改造,在實施中不斷完善,解決各種問題。
2.3 只監(jiān)不“控"
建設(shè)方案總體上應(yīng)采用“只監(jiān)不控"的方式。較大化實現(xiàn)細分線路監(jiān)測預(yù)警,讓隱患無處可藏,做到防患于未“燃",對各受保護線路、設(shè)備的運行數(shù)據(jù)只進行實時監(jiān)測、預(yù)警。嚴禁監(jiān)測設(shè)備侵入主用電回路,減少增加新的隱患點。
2.4 安全可靠
所有設(shè)備及施工均應(yīng)由符合資質(zhì)要求的公司和人員實施。監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)具有信息系統(tǒng)安全等級保護認證,以確保系統(tǒng)及設(shè)備安全穩(wěn)定可靠,施工人員應(yīng)規(guī)范操作,杜絕發(fā)生安全事故。
2.5綠色節(jié)能
平臺可對各回路總有功電量、總無功電量功率、功率因數(shù)諧波等用電數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測,為各部門制定能效管理制度提供決策數(shù)據(jù)。
3.平臺組成
智慧用電安全管理服務(wù)平臺能夠?qū)﹄妷?、電流、溫度、電弧等進行實時監(jiān)測并進行數(shù)據(jù)分析,對被保護線路的過壓、過載、過流、過溫、欠壓、電弧、缺相、設(shè)備不在線等情況進行預(yù)警,平臺在發(fā)現(xiàn)電氣火災(zāi)預(yù)警時,預(yù)警信息可以多種方式及時通知相關(guān)單位處理,確保用電線路系統(tǒng)安全。平臺具有獨立完整功能,通過系統(tǒng)平臺及前端系統(tǒng)設(shè)備實現(xiàn)對電氣火災(zāi)風(fēng)險的檢測預(yù)警及管理,平臺預(yù)留與其他應(yīng)用系統(tǒng)、設(shè)備交互對接接口,確保平臺擴展性及融入性。
各銀行可根據(jù)全行安全管理實際需要,智慧用電安全管理服務(wù)平臺應(yīng)監(jiān)測營業(yè)網(wǎng)點、辦公大樓、自助銀行等機構(gòu)的電氣設(shè)備,利用設(shè)備自由分組、遠程配置用電計劃等功能,實現(xiàn)強電和弱電的遠程智能化管理和精細化管理。監(jiān)控中心匯總轄內(nèi)電氣安全數(shù)據(jù)并及時反饋問題機構(gòu)進行處置。營業(yè)網(wǎng)點、辦公樓、自助銀行等被管理機構(gòu)現(xiàn)場可設(shè)置分控臺,實現(xiàn)現(xiàn)場管理。平臺總體拓撲圖如圖1所示。
(1)用電檢測預(yù)警設(shè)備應(yīng)符合下列規(guī)定:
?、儆秒姍z測預(yù)警設(shè)備應(yīng)采用有線或者無線通訊方式與主機連接,通過銀行傳輸網(wǎng)絡(luò)上傳監(jiān)控中心,并確保網(wǎng)絡(luò)安全;
?、趹?yīng)選擇符合相關(guān)法律法規(guī)認證要求的系統(tǒng)產(chǎn)品,且產(chǎn)品的技術(shù)性能應(yīng)滿足設(shè)置場所環(huán)境溫度、濕度及防護等級的實際需求;
③電氣線路應(yīng)采用阻燃性能的阻燃耐火電線電纜,配電線路采用金屬管、可彎曲金屬電氣導(dǎo)管或者B1級以上剛性塑料管保護。
(2)配電系統(tǒng)集中管理的辦公樓、宿舍,電氣火災(zāi)監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)置還應(yīng)符合下列規(guī)定:
?、儆秒姍z測預(yù)警設(shè)備應(yīng)采用有線或者無線通訊方式與主機連接,通過傳輸網(wǎng)絡(luò)上傳監(jiān)控中心,并確保網(wǎng)絡(luò)安全;
?、谑S嚯娏鳈z測設(shè)備應(yīng)設(shè)置在主配電箱的出線端,設(shè)置要求應(yīng)符合GB 50116-999《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定;
?、蹜?yīng)設(shè)置用電設(shè)備檢測預(yù)警,確保在營業(yè)、生產(chǎn)期間能監(jiān)測到某個回路斷電,并發(fā)出預(yù)警信息;
?、苊總€單獨設(shè)置的照明配電回路應(yīng)設(shè)置故障電弧探測器;
?、萦秒姍z測設(shè)備宜安裝在配電箱內(nèi)或者配電間內(nèi)。
圖1平臺總體拓撲圖
4.用電安全的解決方案
4.1營業(yè)網(wǎng)點用電管理
4.1.1用電管理難點。
營業(yè)網(wǎng)點在用電管理方面主要存在以下難點:一是使用問題。管理粗放,隨意增加負載,用電不規(guī)范。二是維護問題。線路私拉亂扯,線型不符合要求等。三是質(zhì)量問題。電器和接插件功率與標(biāo)稱不符,未使用阻燃材料等。四是外部強干擾。存在閃電、地震、鼠患、雨淋水浸等外部強干擾。五是管理問題。非營業(yè)時間、非在用線路未斷開供電。
4.1.2解決方案。
(1)用電分路監(jiān)測。分時分區(qū)用電監(jiān)測管理是根據(jù)營業(yè)機構(gòu)用電各回路用途和負荷,采取“多回路、小電流"的設(shè)計原則,將網(wǎng)點回路分為24小時回路、8小時工作回路、24小時UPS回路、8小時UPS回路和定時回路5大類。用電分類監(jiān)測可以實現(xiàn)不同回路不同的監(jiān)測配置,避免正常斷電引起的預(yù)警,實現(xiàn)分時分區(qū)用電的個性化配置與監(jiān)測。五大用電類型監(jiān)測如圖2所示。
圖2五大用電類型監(jiān)測
(2)用電線路實時監(jiān)測預(yù)警。
1過載監(jiān)測。根據(jù)線路和接插件標(biāo)稱功率,設(shè)定每條回路預(yù)警和較高負載值,系統(tǒng)根據(jù)實時電流監(jiān)測,判斷是否過載,減少火災(zāi)隱患。
2異常監(jiān)測。根據(jù)不同負載類型和時段,設(shè)定每條回路電流異常預(yù)警值,當(dāng)電流異常變化達到設(shè)定值,產(chǎn)生預(yù)警信息。
3溫度監(jiān)測。根據(jù)接插件部位或線路溫度,對過溫現(xiàn)象實時監(jiān)測,設(shè)定預(yù)警值,當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)測溫度達到設(shè)定值時,進行預(yù)警。
4漏電監(jiān)測。設(shè)定漏電電流預(yù)警值,當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)測到漏電電流高于設(shè)置值時,進行預(yù)警。
5用電量統(tǒng)計。對每個監(jiān)測線路進行用電量統(tǒng)計,并形成圖或表的形式展示,報表可以導(dǎo)出。
(3)回路電火花和電弧監(jiān)測預(yù)警。通過實時監(jiān)測電流變化,根據(jù)電流強度和高頻率波動,判斷是否存在快速連續(xù)性電火花和電弧現(xiàn)象,再根據(jù)設(shè)定預(yù)警自動觸發(fā),防止插座插排及用電設(shè)備出現(xiàn)高強度高頻率打火,避免引發(fā)火災(zāi),減少火災(zāi)隱患。
(4)配電線路斷電預(yù)警。判斷前端用電回路狀態(tài),從而減輕現(xiàn)場復(fù)核警情的壓力,通過視頻監(jiān)控查看前端情況,對預(yù)警進行輔助性判斷,減少現(xiàn)場出警復(fù)核的次數(shù),降低人員應(yīng)急處置次數(shù)。
(5)分層分級監(jiān)測管理。前端網(wǎng)點觸摸屏幕,用于配置上、下班監(jiān)測模式、接收、查看預(yù)警信息、信息處理和日常業(yè)務(wù)維護。監(jiān)測中心管理平臺,可查看各個設(shè)備情況與預(yù)警日志。
4.1.3營業(yè)網(wǎng)點用電管理拓撲結(jié)構(gòu)。
營業(yè)網(wǎng)點用電管理拓撲結(jié)構(gòu)如圖3所示。
圖3營業(yè)網(wǎng)點用電管理拓撲結(jié)構(gòu)
4.2 辦公大樓用電管理
4.2.1 用電管理難點
辦公大樓在用電管理方面主要存在以下難點:
(1)下班后忘記斷電,如空調(diào)、飲水機、熱水器、電腦等設(shè)備各處于無人管理的開機狀態(tài)。
(2)違規(guī)用電,隨意接入大功率用電器,導(dǎo)致有的線路超負荷。
(3)打印機等設(shè)備未關(guān)閉,設(shè)備長時間的待機將耗去大量的電能。
(4)缺乏技術(shù)手段進行常態(tài)化的安全用電檢查、管理。
4.2.2 解決方案
(1)人機結(jié)合管理。針對各辦公大樓用電存在時段性和不確定性因素,采用人機結(jié)合的遠程用電監(jiān)測方式。對辦公大樓低層的營業(yè)網(wǎng)點(營業(yè)室),按照前述網(wǎng)點用電管理方式進行規(guī)劃和部署。對辦公樓層,采用早上定時監(jiān)測是否開啟、晚上定時監(jiān)測是否關(guān)閉方式進行用電管理。
(2)遠程監(jiān)測回路。通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)對大量開關(guān)的監(jiān)測,能夠方便地查詢當(dāng)前開關(guān)狀態(tài)、方便集中管理。
(3)用電線路實時監(jiān)測預(yù)警。實現(xiàn)過載監(jiān)測、異常監(jiān)測、溫度監(jiān)測、剩余電流監(jiān)測和用電量統(tǒng)計功能。
(4)回路電火花和電弧監(jiān)測預(yù)警斷電。通過實時監(jiān)測電流變化,根據(jù)電流強度和高頻率波動,判斷是否存在快速連續(xù)性電火花和電弧現(xiàn)象,再根據(jù)設(shè)定預(yù)警自動觸發(fā),防止插座插排及用電設(shè)備出現(xiàn)高強度高頻率電弧,避免引發(fā)火災(zāi),減少火災(zāi)隱患。
(5)配電線路斷電預(yù)警。判斷前端用電回路狀態(tài),從而減輕現(xiàn)場復(fù)核警情的壓力,通過視頻監(jiān)控查看前端情況,對預(yù)警進行輔助性判斷,減少現(xiàn)場出警復(fù)核的次數(shù),降低人員應(yīng)急處置次數(shù)。
4.2.3辦公大樓用電管理拓撲結(jié)構(gòu)
辦公大樓用電管理拓撲結(jié)構(gòu)如圖4所示。
圖4辦公大樓用電管理拓撲結(jié)構(gòu)
4.3自助銀行用電管理
4.3.1用電管理難點
在離行式自助銀行中,過流保護與負載不匹配\隨意添加負載、分路引線不規(guī)范、長期過載、鼠患等是安全隱患的主要因素。此外,機房空調(diào)故障、UPS故障引發(fā)火災(zāi)的情況偶有發(fā)生,市電斷電預(yù)警信息無法及時上傳,容易掩蓋潛在案件風(fēng)險。
4.3.2解決方案
(1)用電分路監(jiān)測。自助銀行用電可分為照明、空調(diào)、室外燈箱、ATM用電及UPS電源。管理措施如下:一是定時回路監(jiān)測,包括自助大廳照明,室外燈箱用電等;二是24h監(jiān)測回路,包括ATM用電、空調(diào)、UPS電源等;三是工作聯(lián)動回路監(jiān)測,主要是機房(加鈔間)照明。
(2)智能用電監(jiān)測。包括過載監(jiān)測、異常監(jiān)測、溫度監(jiān)測、剩余電流監(jiān)測、用電量統(tǒng)計功能。
(3)智能空調(diào)運行監(jiān)控??照{(diào)根據(jù)環(huán)境溫度變化進行起停工作,著重監(jiān)控該線路狀態(tài)。
(4)市電斷電監(jiān)測。對市電線路狀態(tài)進行實時監(jiān)測,一旦發(fā)生市電斷電,及時發(fā)送預(yù)警信息。
4.3.3 自助銀行用電管理拓撲結(jié)構(gòu)
自助銀行用電管理拓撲結(jié)構(gòu)如圖5所示。
圖5自助銀行用電管理拓撲結(jié)構(gòu)
5.安科瑞智慧用電產(chǎn)品
5.1概述
安科瑞智慧用電產(chǎn)品包含了智慧用電在線監(jiān)測裝置、故障電弧探測器、智能微型斷路器、防火限流式保護器、智能安全配電裝置和中線安防保護器等多個產(chǎn)品,可以實時監(jiān)測電氣安全數(shù)據(jù),為用戶提供不間斷的數(shù)據(jù)跟蹤、統(tǒng)計分析和安全監(jiān)管。設(shè)備可以上傳到智慧用電管理平臺,將電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與云平臺的大數(shù)據(jù)分析功能相結(jié)合,實現(xiàn)用電信息的可視化管理,可幫助用戶實現(xiàn)安全用電,節(jié)約用電,可靠用電。平臺支持web,app,微信小程序等多種訪問方式,方便用戶隨時隨地感知用電情況。
5.2應(yīng)用場合
九小場所
三合一場所(生產(chǎn)、住宿、倉儲一體場所)
商場、超市等購物場所
養(yǎng)老院、福利院、孤兒院等社會福利機構(gòu)
圖書館、博物館、科技館、文化館等文化活動中心
車站、軌道交通等交通樞紐
易燃易爆倉庫、木材加工、紡織、噴涂、制藥等企業(yè)
酒吧,網(wǎng)吧等娛樂場所
幼兒園、小學(xué)、大學(xué)等學(xué)校場所
運營商及鐵塔基站
文物建筑、古建筑
銀行辦公樓、營業(yè)網(wǎng)點、金庫、自助銀行等。
5.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
5.4系統(tǒng)功能
實時監(jiān)測
可查看設(shè)備的狀態(tài)、實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù),巡檢記錄和報警信息。
報警推送
可提供短信、郵件、APP推送、語音外呼、語音播報、微信小程序推送、微信公眾號推送、釘釘推送通知等多種方式進行異常通知。
隱患管理
隱患查詢→隱患派發(fā)→隱患處理,通過隱患的完整流程,形成閉環(huán),跟蹤每一個隱患的工單狀態(tài)。
遠程控制
管理人員可以遠程設(shè)定探測器的各種參數(shù)值,或者對監(jiān)控設(shè)備進行分閘、合閘、復(fù)位、消音、自檢和遠程設(shè)置等操作,方便管理,同時提高工作效率。
用戶報告
針對項目一個周期內(nèi)的用電數(shù)據(jù)進行匯總,生成安全用電分析報告。
5.5配置方案
6.結(jié)語
基于人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等新ICT技術(shù)的智慧用電安全管理服務(wù)平臺,可以加速金融業(yè)電氣火災(zāi)安全管理的數(shù)字化轉(zhuǎn)型,通過云計算、人工智能對電氣監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析,給出安全運營指導(dǎo),為決策者提供真實準(zhǔn)確的決策依據(jù)。實現(xiàn)電氣火災(zāi)在線綜合治理.管理人員和維護人員可以實時查詢各個監(jiān)測點相關(guān)數(shù)據(jù):一方面管理人員可以直接準(zhǔn)確地掌握電氣安全信息,避免電氣安全隱患被深埋;另一方面維護人員能夠隨時掌握各個配電箱的電氣參數(shù),可提高維護效率,給相關(guān)人員的巡檢工作帶來較大的便利,實現(xiàn)金融業(yè)用電管理從“粗放傳統(tǒng)低效"向“精細、智能、高能"轉(zhuǎn)變。
參考文獻
[1 ] 全國消防標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會火災(zāi)探測與報警分技術(shù)編委會,電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)第1部分:電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備GB 14287.1-2014[S]. 北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2015.
[2] 全國消防標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會火災(zāi)探測與報警分技術(shù)編委會,電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)第2部分:剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器:GB 14287.2-2014[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2015.
[3] 全國消防標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會火災(zāi)探測與報警分技術(shù)編委會.電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)第3部分:測溫式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器:GB 14287.3-2014[S]. 北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2015.
[4] 全國消防標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會火災(zāi)探測與報警分技術(shù)編委會.電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)第4部分:故障電弧探測器:GB 14287.4-2014[S]. 北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2015.
[5] 全國消防標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會火災(zāi)探測與報警分技術(shù)編委會.建筑設(shè)計防火規(guī)范:GB50016-2014[S].北京:中國計劃出版社,2015.
[6] 中國電機工程學(xué)會.剩余電流動作保護裝置安裝和運行:GB 13955-2005[S]. 北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2005.
[7] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.金融建筑電氣設(shè)計規(guī)范:JGJ-284-2012[S]. 北京:中國建筑工業(yè)出版社,2012.
[8] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.電氣火災(zāi)自動報警系統(tǒng)施工驗收規(guī)范:GB 50116 -2013[S].北京:中國計劃出版社,2014.
[9] 國務(wù)院安全生產(chǎn)委員會關(guān)于開展電氣火災(zāi)綜合治理工作的通知(安委[2017]4號)[G].2017.
[10] 高層建筑消防安全綜合治理工作方案(公消[2017]218號)[G].2017.
[11] 莫海平,李立群.智慧用電安全管理服務(wù)平臺在金融業(yè)的應(yīng)用[J].現(xiàn)在建筑電氣.2022年4月