安科瑞 陳聰

【摘要】： 基于人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)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(jì)算、人工智能對營業(yè)網(wǎng)點(diǎn)、辦公大樓、紫湖銀行等區(qū)域的電氣檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、預(yù)警和控制，實(shí)現(xiàn)電氣火災(zāi)的在線綜合治理。

【關(guān)鍵詞】：金融業(yè)；智能微型斷路器；智慧用電在線監(jiān)控裝置；故障電弧探測器

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(qiáng)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(jìn)電氣安全管理制度化、規(guī)范化，鞏固綜合治理成效，強(qiáng)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(qiáng)數(shù)據(jù)搜索、分析和應(yīng)用，實(shí)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(shí)加強(qiáng)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(fù)以及自我管理、自我評估、自我提升的工作機(jī)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(qiáng)度大大增強(qiáng)，但電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)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(diǎn)、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(jī)分散獨(dú)立運(yùn)行的狀態(tài)，主要還是采取傳統(tǒng)的保護(hù)措施，以空開、保險(xiǎn)絲、漏保、定時器等方式為主流，無法實(shí)現(xiàn)對前端強(qiáng)電系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)測和管理。

②設(shè)計(jì)應(yīng)用不統(tǒng)一：規(guī)劃設(shè)計(jì)與實(shí)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。

③運(yùn)維管理不規(guī)范：運(yùn)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(hù)與負(fù)載不匹配、負(fù)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。

④設(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(jī)運(yùn)行，24小時運(yùn)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(fèi)、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(jī)、LED屏等設(shè)備，下班后需拉閘斷電；但在實(shí)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(fèi)，存在較大的安全消防隱患。

2.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(rèn)證證書。

2.2循序漸進(jìn)

各銀行可根據(jù)實(shí)際情況，先對老舊、安全隱患比較大的辦公樓、網(wǎng)點(diǎn)、金庫等區(qū)域進(jìn)行改造，再逐步規(guī)模化應(yīng)用、分批改造，在實(shí)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(shí)現(xiàn)細(xì)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(hù)線路、設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)只進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測、預(yù)警。嚴(yán)禁監(jiān)測設(shè)備侵入主用電回路，減少增加新的隱患點(diǎn)。

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(shí)施。監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)具有信息系統(tǒng)安全等級保護(hù)認(rèn)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(jìn)行實(shí)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)﹄妷骸㈦娏?、溫度、電弧等進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，對被保護(hù)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(jìn)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(dú)立完整功能，通過系統(tǒng)平臺及前端系統(tǒng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)對電氣火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)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(kuò)展性及融入性。

各銀行可根據(jù)全行安全管理實(shí)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(diǎn)、辦公大樓、自助銀行等機(jī)構(gòu)的電氣設(shè)備，利用設(shè)備自由分組、遠(yuǎn)程配置用電計(jì)劃等功能，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)電和弱電的遠(yuǎn)程智能化管理和精細(xì)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(jī)構(gòu)進(jìn)行處置。營業(yè)網(wǎng)點(diǎn)、辦公樓、自助銀行等被管理機(jī)構(gòu)現(xiàn)場可設(shè)置分控臺，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場管理。平臺總體拓?fù)鋱D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:

①用電檢測預(yù)警設(shè)備應(yīng)采用有線或者無線通訊方式與主機(jī)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;

②應(yīng)選擇符合相關(guān)法律法規(guī)認(rèn)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(hù)等級的實(shí)際需求;

③電氣線路應(yīng)采用阻燃耐火電線電纜，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(hù)。

(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:

①用電檢測預(yù)警設(shè)備應(yīng)采用有線或者無線通訊方式與主機(jī)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;

②剩余電流檢測設(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(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定;

③應(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;

④每個單獨(dú)設(shè)置的照明配電回路應(yīng)設(shè)置故障電弧探測器;

⑤用電檢測設(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?fù)鋱D

4.用電安全的解決方案

4.1營業(yè)網(wǎng)點(diǎn)用電管理

4.1.1用電管理難點(diǎn)。

營業(yè)網(wǎng)點(diǎn)在用電管理方面主要存在以下難點(diǎn)：一是使用問題。管理粗放，隨意增加負(fù)載，用電不規(guī)范。二是維護(hù)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(qiáng)干擾。存在閃電、地震、鼠患、雨淋水浸等外部強(qiáng)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(jī)構(gòu)用電各回路用途和負(fù)荷，采取“多回路、小電流”的設(shè)計(jì)原則，將網(wǎng)點(diǎn)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(shí)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(shí)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(shí)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(fù)載值，系統(tǒng)根據(jù)實(shí)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(fù)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(dá)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(shí)時監(jiān)測，設(shè)定預(yù)警值，當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)測溫度達(dá)到設(shè)定值時，進(jìn)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(jìn)行預(yù)警。

5用電量統(tǒng)計(jì)。對每個監(jiān)測線路進(jìn)行用電量統(tǒng)計(jì)，并形成圖或表的形式展示，報(bào)表可以導(dǎo)出。

（3）回路電火花和電弧監(jiān)測預(yù)警。通過實(shí)時監(jiān)測電流變化，根據(jù)電流強(qiáng)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(qiáng)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(jìn)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(diǎn)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(hù)。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(diǎn)用電管理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

營業(yè)網(wǎng)點(diǎn)用電管理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3營業(yè)網(wǎng)點(diǎn)用電管理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

4.2辦公大樓用電管理

4.2.1 用電管理難點(diǎn)

辦公大樓在用電管理方面主要存在以下難點(diǎn):

(1)下班后忘記斷電，如空調(diào)、飲水機(jī)、熱水器、電腦等設(shè)備各處于無人管理的開機(jī)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(fù)荷。

(3)打印機(jī)等設(shè)備未全部關(guān)閉，設(shè)備長時間的待機(jī)將耗去大量的電能。

(4)缺乏技術(shù)手段進(jìn)行常態(tài)化的安全用電檢查、管理。

4.2.2 解決方案

(1)人機(jī)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(jī)結(jié)合的遠(yuǎn)程用電監(jiān)測方式。對辦公大樓低層的營業(yè)網(wǎng)點(diǎn)(營業(yè)室)，按照前述網(wǎng)點(diǎn)用電管理方式進(jìn)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(jìn)行用電管理。

(2)遠(yuǎn)程監(jiān)測回路。通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)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(shí)時監(jiān)測預(yù)警。實(shí)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(jì)功能。

(4)回路電火花和電弧監(jiān)測預(yù)警斷電。通過實(shí)時監(jiān)測電流變化，根據(jù)電流強(qiáng)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(qiáng)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(jìn)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?fù)浣Y(jié)構(gòu)

辦公大樓用電管理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖4辦公大樓用電管理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

4.3自助銀行用電管理

4.3.1用電管理難點(diǎn)

在離行式自助銀行中，過流保護(hù)與負(fù)載不匹配\隨意添加負(fù)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(jī)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(xiǎn)。

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(jī)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(jì)功能。

(3)智能空調(diào)運(yùn)行監(jiān)控?？照{(diào)根據(jù)環(huán)境溫度變化進(jìn)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(jìn)行實(shí)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?fù)浣Y(jié)構(gòu)

自助銀行用電管理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖5所示。

圖5自助銀行用電管理拓?fù)浣Y(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(hù)器、智能安全配電裝置和中線安防保護(hù)器等多個產(chǎn)品，可以實(shí)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(jì)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(shí)現(xiàn)用電信息的可視化管理，可幫助用戶實(shí)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(jī)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(yùn)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(diǎn)、金庫、自助銀行等。

5.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

5.4系統(tǒng)功能

實(shí)時監(jiān)測

可查看設(shè)備的狀態(tài)、實(shí)時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)，巡檢記錄和報(bào)警信息。

報(bào)警推送

可提供短信、郵件、APP推送、語音外呼、語音播報(bào)、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(jìn)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(yuǎn)程控制

管理人員可以遠(yuǎn)程設(shè)定探測器的各種參數(shù)值，或者對監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行分閘、合閘、復(fù)位、消音、自檢和遠(yuǎn)程設(shè)置等操作，方便管理，同時提高工作效率。

用戶報(bào)告

針對項(xiàng)目一個周期內(nèi)的用電數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，生成安全用電分析報(bào)告。

5.5配置方案

6.結(jié)語

基于人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)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(jì)算、人工智能對電氣監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,給出安全運(yùn)營指導(dǎo)，為決策者提供真實(shí)準(zhǔn)確的決策依據(jù)。實(shí)現(xiàn)電氣火災(zāi)在線綜合治理.管理人員和維護(hù)人員可以實(shí)時查詢各個監(jiān)測點(diǎn)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(hù)人員能夠隨時掌握各個配電箱的電氣參數(shù)，可提高維護(hù)效率，給相關(guān)人員的巡檢工作帶來較大的便利,實(shí)現(xiàn)金融業(yè)用電管理從“粗放傳統(tǒng)低效”向“精細(xì)、智能、高能”轉(zhuǎn)變。

參考文獻(xiàn)

[1] 全國消防標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會火災(zāi)探測與報(bào)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.

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