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養老機構故障電弧及安全用電管理系統建設

更新時間：2021-03-24

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1. 概述

1.1. 項目概述

為全面提高養老機構電氣安全防范能力，貫徹落實《安全生產委員會關于開展電氣火災綜合治理工作的通知》(安委〔2017〕4號)、上海市安委會《關于印發上海市開展電氣火災綜合治理工作實施方案的通知》(滬安委辦〔2017〕20號)的要求，在全市養老機構開展安裝故障電弧探測器及平臺實時監測工作。

本項目通過對養老機構內的老年人居住用房以及在一個建筑內或者貼鄰建筑物內的閱覽室、棋牌室、健身室、餐廳、多功能廳、保健用房、辦公用房等用房安裝故障電弧探測器。

以全面提高養老機構電氣安全防范能力為目標，有重點、有步驟地治理電氣線路使用管理等方面存在的隱患問題。至2020年末，通過三年綜合治理工作，實現全市養老機構電氣使用維護安全水平明顯提升，養老機構消防環境有較大提高，全市安全管理水平有較大改善，全市養老機構電氣火災*發生。

安全用電管理云平臺通過物聯網技術對電氣引發火災的主要因素（故障并聯電弧、故障串聯電弧）進行不間斷的數據跟蹤與統計分析。建立區級養老機構的安全用電監控服務平臺（安全用電管理實施安裝故障電弧探測器項目的養老機構同時要建立現場電氣火災監控系統），平臺應能對采集的電氣安全數據多維度、全角度分析及處理，對全區養老機構的電氣安全評估、隱患分析和優化、用電行為分析、安全策略配置提供分析報告。并通過互聯網技術整合線下服務機構，向相關單位提供線下電氣火災隱患綜合治理服務，實現大幅降低養老機構的電氣火災發生概率，有效防止電氣火災的發生。

1.2. 參考標準

本平臺遵循以下標準開發：

GB14287.4-2014《電氣火災監控系統第4部分：故障電弧探測器》

(DG/TJ08-2048-2008)《民用建筑電氣防火設計規程》

GB50016-2014 《建筑設計防火規范》

GB50116-2013 《火災自動報警系統設計規范》

JGJ_16-2008 《民用建筑電氣設計規范》

GB14287.2 《剩余電流式電氣火災監控探測器》

GB14287.3 《測溫式電氣火災監控探測器》

GB14048.1 《低壓開關設備和控制設備總則》

GB14287-2014 《電氣火災監控系統》

GB13955-2005 《剩余電流動作保護裝置安裝和運行》

GB50054-2011 《低壓配電設計規范》

2. 系統架構

2.1. 系統結構

安全用電管理云平臺采用分層分布式結構進行設計，即現場設備層、網絡通訊層和站控管理層，詳細拓撲結構如下：

現場電氣火災主機可通過2G/3G/4G移動網絡(移動、聯通2G網絡)和安全用電監管服務系統平臺通訊，云平臺可自行架設服務器，需要具備固定IP地址的寬帶接入，或者租用阿里云服務器（本地不需要固定IP寬帶）。

現場安裝的設備采集用電回路并聯電弧、串聯電弧，通過RS485方式上傳到本地電氣火災主機，當檢測到線路中存在引起火災的故障電弧時，故障電弧模塊現場的聲光報警，并將報警信息傳輸給上端電氣火災主機。電氣火災主機報警信號上傳至安全用電監管平臺后通過安全用電監管服務系統平臺或APP推送報警信號，并發送短信通知安全責任人，派運維員處理現場隱患。

2.2. 故障電弧隱患治理模式

依托線上“隱患預警平臺”對電氣線路運行數據采集，通過大數據分析技術識別電氣隱患類型，由線下服務團隊提供隱患治理綜合服務，消除電氣隱患；“隱患管理平臺”為監管部門提供隱患監管、隱患治理、信息管理分析報告，實現區域養老機構電氣火災*發生。

系統應用包括基于實時監測的故障電弧監測預警系統、基于監測數據的隱患分析及監管系統以及根據監測數據的線下服務體系建設等功能。

通過項目設計、安裝施工、管理、調試、運行等步驟，實現建筑單位電氣線路的實時監測，實現相關監測數據的采集、上傳、監控、報警等功能。以養老機構的房間為基本單元，即每個房間安裝一套故障電弧探測器。將采集并聯電弧、串聯電弧參數通過RS485方式上傳至電氣火災主機，主機通過無線方式上傳平臺服務器。

系統具備遠程實時監測，異常數據報警，歷史信息查詢及統計，動態數據變化實時顯示，電氣線路安全隱患排查分析，及隱患分析處理等功能；同時系統支持移動終端登陸功能（APP）、第三方遠程服務托管、遠程程序升級、設備遠程維護等服務。

3. 設備選型及介紹

3.1. 現場設備選型

根據現場監測功能需要，以養老機構的房間為基本單元，即每個房間安裝一套故障電弧探測器。

序號	名稱	型號及規格	單位	數量	備注
1	故障電弧探測器	AAFD-32L	只	1	安科瑞

3.2. 故障電弧探測器AAFD-32L

1.監測單相回路的故障電弧；

2.通過對電氣線路的實時監測能及時、準確的發現電氣線路中的故障和異常狀態，可幫助用戶迅速查明電氣故障發生的區域，以便及時消除電氣火災隱患；

3.具有聲光報警功能；

4.本探測器尺寸小巧、安裝方便，采用標準35mm導軌安裝；

5.具有故障電弧模擬發生功能，可以通過模擬故障電弧對本機進行性能測試；

6.具有通用485總線接口，采用標準Modbus協議進行數據交換，信號兼容性強。

技術參數

Acrel-6000/B電氣火災監控系統是用于接收故障電弧和剩余電流式電氣火災監控探測器等現場設備信號，以實現對被保護電氣線路的報警、、控制、管理的運行于計算機的工業級硬件/軟件系統。系統對分散在養老機構的房間內的探測器進行遙測、遙調、遙信，方便實現監控與管理。

Acrel-6000/B電氣火災監控系統由Acrel-6000系列監控設備、AAFD故障電弧系列監控探測器和配套附件組成。系統各設備之間均采用總線（阻燃雙絞屏蔽線）進行連接，施工布線簡單方便。

3.4. 無線通訊模塊ZLAN8303-7

ZLAN8303-7采用嵌入式設計，內嵌TCP/IP協議棧，同時采用了功能強大的微處理芯片，配合內置看門狗，性能可靠穩定。

ZLAN8303-7可作為 TCP Client 連接到一個固定 IP（或者域名）的服務器，并發送自己采集的數據。服務器上的軟件通過輪詢的方式可以索要數據。

本項目安全用電監管平臺通過ZLAN8303-7無線模塊實時采集現場電氣火災主機數據。從而達到監管平臺、養老機構控制中心、現場安裝模塊統一報警。

3.5. 流量收費標準參考

收費標準參考：

4. 平臺配置

安全用電服務平臺需要配置三臺服務器用于日常運維，其中：

數據庫服務器用于采集安裝在現場故障電弧探測器的并聯電弧、串聯電弧等信號并實時存儲，用于曲線、柱狀圖等顯示；

應用服務器用于數據展示和分析，并處理各種報警信號，發出報警信息；

WEB服務器用于WEB端數據訪問以及數據加密。

服務器配置如下：

序號	名稱	型號、規格	單位	數量	備注
1	應用服務器	Dell R730 CPU:E5-2603 內存:16G 硬盤容量:3*300G(SAS 1萬轉 2.5英寸小盤) RAID5	套	1	DELL
2	WEB服務器	Dell R730 CPU:E5-2603 內存:16G 硬盤容量:3*300G(SAS 1萬轉 2.5英寸小盤)	套	1	DELL
3	數據庫服務器	Dell R730 CPU:E5-2620 內存:32G 硬盤容量:4*1.2T(SAS 1萬轉 2.5英寸小盤) RAID5	套	1	DELL

5. 系統功能

1）安全用電監管服務系統包含安全用電管理云平臺、電腦終端顯示系統、APP、故障電弧探測器等。

2）安全用電監管服務系統平臺能展示并/串聯電弧等電氣安全參數的實時監測數據及變化曲線、歷史數據與變化曲線、實時報警數據等，能實時顯示現場服務次數、排除隱患數、未排除隱患數、報警未處理數、常規巡檢及產品維護等數據，監管數據能保存十年以上。
    3）APP軟件同時具有IOS版本和安卓版本，能通過APP對每條報警記錄進行呼叫，便于緊急情況下能盡快通知用電單位。
    4）能對各個單位及設備的電氣安全運行情況進行自動統計和分析評估，并隨時展示電氣安全運行分析報告。
    5）監控探測終端產品滿足國家法律法規和有關技術標準GB14287.4-2014《電氣火災監控系統第4部分：故障電弧探測器》的要求，并通過國家消防產品質量監測檢驗中心提供的檢測報告。
    6）ARCM漏電探測器和Acrel-6000Cloud安全用電監管系統平臺購買中國人保提供的保險，累計賠償金額1000萬，單次事故賠償500萬（產品質量責任險、電氣火災險、第三者責任險等）。

7）Acrel-6000Cloud安全用電監管系統平臺具有國家計算機著作權。（詳見附件）

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