智慧安全用电管理平台系统结构和功能

智慧安全用电管理平台系统结构和功能

Summary：现代信息技术的快速发展，电能开发以及利用也日益广泛，不仅为人民生活质量的提高提供了保障，而且也存在较大的安全隐患，电击、电气引发的火灾事故呈现出逐渐增长趋势。所以在电能发展进程中，关于安全用电问题成为了社会关注的重点。在科学技术的推动下，智慧安全用电管理平台系统的构建使传统电能管理问题有效解决，不仅做到了电气故障提前防范，而且具备了报警、诊断、处置、报告等多项功能，安全系数更高，社会效率以及经济效益也得到了大幅度提升。本文在对传统安全用电管理系统弊端进行分析的基础之上，探讨智慧安全用电管理平台系统优势，进而分析智慧安全用电管理平台系统结构以及功能，并且对其未来发展趋势及方向进行了阐述，仅供参考与借鉴。Keys：智慧安全用电；管理平台；系统结构；系统功能引言虽然当前我国电力行业发展的速度较快，各项设施也在不断进行优化与改进，但是电气安全问题依然较为严峻，每一年因为电气事故引发的火灾数不胜数，大多数是由于线路老化，无法承担相应负荷，在长时间超负荷运作下，极易出现漏电；也有些是因为使用了劣质电气产品；供配电系统运行异常；施工时不符合国家技术要求等等，这些都极易引发用电安全，而且多数发生在公共场所、建筑物、劳动密集工厂、小区、企业、仓库等地方。为此国家也加大了对电气火灾治理的力度，并且鼓励现代信息技术的融入，采用先进的用电技术、系统以及平台，提高预防及治理水平，将用电安全环境改善的同时，尽可能减少因为电气而造成的不同类型安全事故，并且也取得了不错的成效。基于此，本文重点针对智慧安全用电管理平台系统结构和功能进行了分析，旨在为安全用电过程中新技术的运用提供思路。1传统安全用电管理系统弊端在传统安全用电管理系统中常见的问题主要包括以下几方面：第一，系统各自为政，信息无法有效衔接与共享，进而形成了信息孤岛；第二，在管理环节缺乏事前预防意识，往往在安全事故发生以后，采取措施，以事后处理为管理重点；第三，对于系统平台以及设备终端的巡查力度不足，即使出现故障，在进行判断时主要依赖于经验，采用人工处理方法，很难做到积极预防电气安全事故发生；第四，管理模式陈旧、固化且单一，很难发挥有效监督与管理的作用，未设置相应的报警功能；第五，系统平台的建设步伐远落后于行业发展，在终端数据获取方面缺乏高效抓取能力，无法给予科学决策相应的支持；第六，系统平台及设备更新速度较慢，预警设备老旧，损害以后很难做到自我检查，影响到了对不同类型预警设备进行有效管理的效率。传统安全用电管理系统局限性较大，特别是后台运行过程中要想实现前端用电安全监控系统远程实时预警检测难度较大，再加之没有引进现代化技术手段给予相应的监督与管理，极易导致管理较为粗放、负载的增加较为随意，用电时的不规范性行为；线路乱拉私攫，线型与规定的要求不相符等；系统平台设计不不合理，极易受到外部环境强干扰；用电线路安全隐患察觉以及处理不够及时等等。[1]2智慧安全用电管理系统优势安全用电是城市规划以及发展中非常重要的组成部分，通过运用科学技术手段，构建智慧安全用电管理系统平台，实现了监测的实时性、报警的及时性、管理的统一化、智能化、监控的实效性等，确保用电设备运行更加稳定的同时，设备以及线路安全性更高，不仅促进了综合用电安全能力的提升，而且降低了安全事故发生的几率，社会效益、经济效益大幅度提升。[2]2.1用电线路监测预警功能智慧安全用电管理系统中能够对用电设备进行远程且实时性的感知，监测也是在线完成的，预警更加科学合理，诊断智能化、管理集中化，达到了远程智能控制管理目标的同时，用户可以直观看到用电的具体情况，促进安全用电，监测功能主要体现以四个层面：一是过载监测，结合线路以及接插件标称功率，对每一条回路预警以及最高负载数据进行了设定，系统要依据实时电流的监测，进而对过载是判断，降低了火灾隐患发生几率；二是异常监测，以不同类型负载以及时间段为重要依据，将每一条回路电流是否存在异常预警、断电数值进行设定，如果电流变化不正常或者超出设定的数值，进而会发出警报或者直接将电源切断；三是温度监测，结舍接插件位置以及线路的温度，实时监测过温现象，同时对预警以及断电数值进行设定，如果系统监测到的温度超出了设定数值以后，会自动报警或者自行完成电源的断开；四是漏电监测，将漏电电流预警以及断电数值提前设定好，如果系统监测到了漏电电流比设置的数值高时，便会自动开启预警。2.2配电线路断电预警功能系统平台可以明确的判断出前端用电回路的具体情况，如果线路出现异常情况的时候会将电源自动断开，并且发出报警信号，这也在很大程度上缓解了人员去现场对警情进行复核的工作压力。同时系统也支持和视频监控联网系统间相互融合，在前端发出报警以后可以在判断方面给予相应辅助，大幅度减少了现场出警复核频次，网点工作人员工作强度减轻，人力资源有效节约。2.3统计功能系统平台中涉及到统计功能的主要包括两个层面，一是数据统计功能，主要根据不同区域、不同时间段、不同设备对报警信息进行相应统计，其中不同地区报警量统计时主要根据年、季、月形式完成统计，统计及分析的内容是报警地点、类型等；结合年、季、月、周、天针对设备用电具体情况统计的同时，会制作出曲线图，更加直观的展示数据；二是操作统计功能，主要是对设备控制、配置等信息进行相应的统计。2.4管理功能一是移动客户端的管理，将手机APP用户和PC端用户有效联结，实施的是权限共享管理机制；用户设备完成远程管理与控制的同时，能够将参数、历史数据进行查询与记示；二是实现了用户安全、规范、节能用电时远程监测、控制报警、分时分区控制等诸多功能的运用。系统平台中设备数据得到充分利用，引进的软件开发技术比较先进，用电场所实现了强弱电集中化管理、分析、决策、数据更加安全可靠，不仅用电更加安全、规范，而且节能、智慧用电目标达成；三是通过安全用电管理系统平台的构建实现了人力资源充分利用，使维持支持手段不断强化，确保设备运行更加安全，机房安全系数提高，机房无人值守依然可能实现高效管理，动力设备维护更加智能化、科学化。3智慧安全用电管理平台系统结构智慧安全用电管理平台系统主要的结构中包含着剩余电流互感器、温度传感器、故障电弧探测器、组合式电气火灾监控探测器等，具体见图1所示。图1智慧安全用电管理平台系统结构示意图3.1剩余电流互感器此互感器主要检测的是漏电电流的具体情况，属于性能较为特殊的变压器，构成部门包括线圈、铁芯，以基尔霍夫电流定律为重要依据，电路流入到任何一个节点时复电流代数和均为零。[3]线路和电气设备处于正常运行状态时，不同电流矢量和均为零，互感器二次侧绕组不会输出任何信号；如果有接地故障发生，不同电流矢量和不是零，故障电流导致剩余电流互感器环形铁芯发生磁通，二次侧绕组便会有信号快速发出，如果电气火灾监控探测器有异常信号时将快速报警。3.2温度传感器温度传感器指的是可以感知到温度并且能够将其转变为可以用来输出信号的传感器，根据测量方式不同划分成接触式、非接触式两种。根据传感器、电子元件特点的不同又可以划分成热电阻、热电偶两大类型。3.3故障电弧探测器故障电弧探测器指的是对电气线路电弧故障导致的火灾进行有效防范的设施设备，此设备具备了较强的识别性，能够在较短时间内准确获取故障信息，同时针对电弧故障及时报警。3.4组合式电气火灾监控探测器此类型的监控探测器主要使用的单处机是内置形式的，而且性能较高，借助与剩余电流互感器、温度传感器进行外接，获取被测线路剩余电流、温度，分析以及处理时采用的是智能技术。[4]如果被测线路的温度以及剩余电流与报警阈值相符以后，报警信号便会快速发出，做到了监控的实时性、报警的及时性。这也是智慧安全用电管理平台系统中非常重要的组成部分，功能性较强，具体从以下几方面阐述：一是实现了报警智能化，同时也支持报警阈值随动计算方法的应用，可对因为阈值设计不恰当、灵敏度低造成的剩余电流错误报告或者漏报问题进行高效解决，而剩余电流补偿技术的应用有效降低了电气设备、线路正常剩余电流较大时造成的错误报警事件发生几率；二是全波真有效数值以及滤波计算方法的选择较为灵活，对各种类型负载剩余电流进行测量时，掉电后装置依然能够保持良好运行，并且快速将数据上传，确保数据更加完整；三是如果剩余电流以及温度探头在连接时出现异常现象，能够及时报警，完成接线诊断，监测更及时，保证装置能够正常工作；四是导轨式安装更加标准，简单易操作，使用的是开口工CT，即便项目需要改造无需停电；五是通讯与网关功能强大，报警信息借助GPRS接口完成上传任务，并且通过IOT-350将协议推送，响应速度更快，流量节省，而且对不同类型云平台协调制定均能够给予支持，可将其视为通信网关，平台中也可接入故障电弧探测器。4智慧安全用电管理平台系统功能4.1实时监控画面展示智慧安全用电管理平台系统中设计了相应的远程监控板块，可以对系统内运行具体情况进行实时且集中化的展现，能够站在不同的视角下，结合多种效果将实时监控信息显示的同时，实现了快速收集、整理、归纳、分析、处理；并且采集、分析以及统计过程中不会受到时间的局限性，任何时间段均能够完成；针对历史数据中包含的剩余电流以及温度可以在统计以后进行同比、环比，对异常回路报警的具体原因深层次分析；同时能够对报警部位精准化定位，实施远程管理与控制；借助本地工作站模式，对各处单位用电的具体情况全方位了解，如果发现异常，便能够在第一时间做出反应，将故障问题找到，进而有效处理。4.2事件统计分析此平台还具备了较好的统计以及分析历史事件功能，根据不同的管理区、单位、设备型号、报警类别、处理情况等实施分类统计的方法，分析结果采用饼图、柱形图、表格等多种形式呈现，而且还要录入设备基础信息以及现场的真实资料，方便后续平台、APP查询和管理，协助现场构建设备维护以及检修计划，方便实施与执行。[5]4.3安全评估报告及权限管理以大量数据的储存为重要依据，应用大数据分析技术，会根据提前设计好的时间定期将专业电气安全评估报告推送给客户；在自定义现场账户中，构建了安全权限分配及管理的功能，根据账户需求将不同管理、查看权限进行合理分配，保证平台数据在运行时更加安全，更加可靠。4.4多种消息推送方式结合现场配置实际情况，运用短信、邮件等不同的形式将与触发条件满足的不同类型报警事件向指定的现场手机、邮箱进行推送；同时对于短信分级报警的需求也给予了支持，如果出现了异常情况超出时限依然没有得到处理及解决，此时系统平台会再次向上一级领导层推送提醒短信，进而做到有效监督管理现场检验人员工作，确保工作效率大幅度提高。4.5地图监测根据地图项目具体的部位以及相应的标识，运行情况的展示采用不同颜色；在地图监测主界面呈现的是信息总览、事件窗口，用户进入界面便可以一目了然的了解具体的功能，并根据自身需求进入不同的窗口；在此界面同时还具备了较快速度定位、紧急事件联系方式功能。4.6报警与远程消音当现场终端设备出现故障以后，可以实现精准化的定位，并且及时将这些信息传输至手机APP上；用户通过手机便能够第一时间查找到每天发生的历史事件、设备相关信息等数据，而且借助APP完成远程消音以及复位操作。4.7实时监控管理平台系统与现场各个终端设备紧密相联，动态的展示运行的数据以及相应的通信信息，通过平台系统便可以直观的看到这些设备日常运行情况，实现了监督管理控制的及时性、有效性。4.8趋势曲线分析在对历史运行数据趋势曲线进行深入分析的基础之上，进而准确判断故障发生的具体原因，进而将电气安全隐患及问题每一时间排除；同时也可以根据月、日进行查询；而且具备了周报统计功能性。4.9事件统计分析及信息管理能够针对不同的管理关键节点按照事件排名统计、分类事件比重完成分析操作，进而将重点管理区、主要事件类别明确且精准定位；而用户借助APP便可以对不同项目管理关键节点紧急联系人电话进行快速查阅，以便于及时和现场工作人员取得联系。5智慧安全用电管理平台系统发展趋势智慧安全用电管理平台系统基于计算机以及通讯技术，并且在不断发展中也逐渐趋于完善化、智能化。[6]当前越来越多的国内外知名公司开始自主开发智慧电网管理系统，例如ABB、Siemens等公司，PMS/PEMS/DMS等平台得到了广泛应用，这也在很大程度上推动了安全用电管理平台系统智能化发展的步伐。如果站在智能一次电气元件发展视角下，断路器、接触器、变频器中智能化模块的增加，使每一个元件实现了独立通信的目标，而且与网络进行了有效连接，将电网管理系统通过APP形式与管理人员手机衔接，管理层人员不会受到地域以及时间的局限性，只需要借助手机、网络便能够实时监控以及管理电网，真正意义上推进了管理的智能化。在此背景之下，智慧安全用电管理平台系统未来发展方向已经基本明确，多元化、实用性、超智能化便是主流趋势。现代科学技术发展的速度超出人们想象，在逐渐推进以及完善智能化的同时，正处于智能化向超智能化的转变阶段，而超智能化安全用电管理平台系统无需人为编写程序，系统会自动化对专家神经网处理系统进行模拟，根据电网具体运行情况，完成程序的实时设定以及