安全用電管理系統(tǒng)
基于lora技術(shù)的智能電表
安全用電管理系統(tǒng)
解
決
方
案
北京創(chuàng)羿興晟科技發(fā)展有限公司
1 系統(tǒng)背景
2017年5月3日國務(wù)院安委會(huì)召開電氣火災(zāi)綜合治理工作視頻會(huì)議,決定在全國范圍內(nèi)組織開展為期3年(2017年5月-2020年4月)的電氣火災(zāi)綜合治理工作。
公安部發(fā)布《關(guān)于全面推進(jìn)“智慧消防”建設(shè)的指導(dǎo)意見》(公消【2017】297號(hào))發(fā)布意見要求,2018年底地級(jí)以上城市建成消防物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng),目前已經(jīng)建成消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的城市,在2017年年底70%以上的火災(zāi)高危單位和設(shè)有自動(dòng)消防設(shè)施的高層建筑接入系統(tǒng),2018年底全部接入。
所以,構(gòu)建智慧安全用電管理系統(tǒng)在消防物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控、電氣火災(zāi)監(jiān)控、節(jié)電等方面的應(yīng)用意義是很重大的。
智慧安全用電管理系統(tǒng)作為智慧城市的一個(gè)組成部分,智慧式用電安全隱患監(jiān)管服務(wù)平臺(tái)的應(yīng)用是智慧安監(jiān)、社會(huì)管理創(chuàng)新、安全生產(chǎn)社會(huì)化服務(wù)的重點(diǎn)內(nèi)容,是科技興安戰(zhàn)略的重要組成部分。
該監(jiān)管服務(wù)平臺(tái)能有效解決用電單位電氣線路老舊、小微企業(yè)無專業(yè)電工、肉眼無法直觀系統(tǒng)即時(shí)排查電氣隱患、隱蔽工程隱患檢查難等難題。
推廣使用智慧安全用電管理系統(tǒng),是從源頭上預(yù)防電氣火災(zāi)的有效措施,是引導(dǎo)企業(yè)牢固樹立安全意識(shí)、全面落實(shí)安全生產(chǎn)經(jīng)營企業(yè)主體責(zé)任,推薦企業(yè)安全生產(chǎn)技防、物防建設(shè),強(qiáng)化企業(yè)安全生產(chǎn)硬件基礎(chǔ),建立健全企業(yè)隱患排查治理機(jī)制和提升企業(yè)本職安全水平的有力抓手。
2 系統(tǒng)組成
基于lora技術(shù)的智能電表安全用電管理系統(tǒng)由智能電表CYBEM101、lora控制終端CY-LRW-102、lora檢測(cè)終端CY-LRW-101、控制設(shè)備(如DDC等)或云數(shù)據(jù)管理平臺(tái)(即終端服務(wù)器)等幾個(gè)部分組成。
基于lora技術(shù)的智能電表安全用電管理系統(tǒng)是通過現(xiàn)場安裝的智能監(jiān)測(cè)終端即智能電表CYBEM101,實(shí)時(shí)采集并上傳電氣線路的剩余電流、溫度、電流、電壓、功率、頻率、電度等安全狀態(tài)參數(shù),對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行不間斷的跟蹤與統(tǒng)計(jì),經(jīng)云平臺(tái)對(duì)大數(shù)據(jù)的綜合診斷分析,實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)電氣線路和用電設(shè)備存在的安全隱患(如漏電、過載、短路、三相不平衡、欠壓、過壓、接觸不良、線纜溫度異常等),及時(shí)向安全管理人員發(fā)送預(yù)警信息,提醒企業(yè)治理隱患,同時(shí)借助手機(jī)、PC等智能終端也可隨時(shí)隨地實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣火災(zāi)故障隱患的透明化監(jiān)控管理,從而達(dá)到消除潛在的電氣火災(zāi)危險(xiǎn)、實(shí)現(xiàn)“防患于未燃”的目的。
該系統(tǒng)可實(shí)時(shí)接收聯(lián)網(wǎng)單位監(jiān)測(cè)線路中的漏電、剩余電流、溫度變化信息等對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總、分析、自動(dòng)繪成動(dòng)態(tài)曲線。當(dāng)監(jiān)測(cè)電路發(fā)生異常時(shí),能夠迅速發(fā)出報(bào)警信息并準(zhǔn)確顯示故障點(diǎn)和故障原因,通知相關(guān)人員及時(shí)排查隱患,把電氣火災(zāi)事故消滅在萌芽狀態(tài)。
系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示,主要包括智能電表CYBEM101、lora控制終端CY-LRW-102、lora檢測(cè)終端CY-LRW-101、控制設(shè)備(如DDC等)或云數(shù)據(jù)管理平臺(tái)(即終端服務(wù)器)、終端手機(jī)或電腦等幾個(gè)部分組成。其中智能電表CYBEM101連接具體所需監(jiān)控的電路;lora控制終端CY-LRW-102與電表通過RS485線相連,在遠(yuǎn)距離信號(hào)傳輸中起到信號(hào)無線傳輸作用;lora檢測(cè)終端CY-LRW-101與lora控制終端CY-LRW-102通過lora技術(shù)進(jìn)行信號(hào)無線傳輸;lora檢測(cè)終端CY-LRW-101與霍尼韋爾、西門子等的控制設(shè)備DDC通過網(wǎng)線或RS485線相連,也可通過網(wǎng)線直接與后臺(tái)服務(wù)器相連進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸;終端服務(wù)器用于存儲(chǔ)及管理數(shù)據(jù);終端手機(jī)或電腦與服務(wù)器進(jìn)行通訊,實(shí)時(shí)查看電路及終端設(shè)備狀態(tài)并發(fā)出控制信息。
圖1 系統(tǒng)架構(gòu)圖
3 系統(tǒng)主要功能
3.1 數(shù)據(jù)在線采集與監(jiān)測(cè)
實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)線纜溫度、電流、剩余電流的動(dòng)態(tài),并形成統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)表;
3.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)
系統(tǒng)可對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ),形成知識(shí)庫,以備隨時(shí)進(jìn)行處理和查詢;
3.3 數(shù)據(jù)分析
用電安全報(bào)告:平臺(tái)會(huì)定期給客戶發(fā)送監(jiān)測(cè)線路的用電安全情況,客戶無需派人值守就方便掌握用電情況;
專業(yè)的診斷報(bào)告:定期提供遠(yuǎn)程“體檢”報(bào)告,服務(wù)于用戶對(duì)電氣線路隱患的原因分析和整改;
節(jié)約能耗:系統(tǒng)可以根據(jù)記錄的每項(xiàng)電路電流及剩余電流數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,避免因?yàn)槠?xiàng)造成用電浪費(fèi)及用電安全;
3.4 實(shí)時(shí)終端控制
用戶通過手機(jī)或終端電腦等進(jìn)行登錄認(rèn)證后,可對(duì)電路數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)程查看與實(shí)時(shí)管理控制;
3.5 集中監(jiān)控
針對(duì)區(qū)域廣、監(jiān)控點(diǎn)分散的消防單位及人員密集場所,可實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控,實(shí)時(shí)掌握監(jiān)測(cè)狀態(tài);
3.6 分級(jí)管理
實(shí)現(xiàn)分級(jí)管理,多道監(jiān)管防線,避免個(gè)人疏漏導(dǎo)致的嚴(yán)重事故;
3.7 隱患分析
分析電氣設(shè)備回路的相關(guān)參數(shù),判斷故障發(fā)生的原因,分析故障原因及狀態(tài)發(fā)展趨勢(shì);
3.8 報(bào)警推送
實(shí)時(shí)推送動(dòng)態(tài)到用戶APP/Web端,及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患;
3.9 維保管理
系統(tǒng)遠(yuǎn)程升級(jí)和維護(hù):可隨意增加/減少數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn),便捷地改變網(wǎng)絡(luò)規(guī)模,不斷增強(qiáng)系統(tǒng)功能,保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行;
維保管理,實(shí)現(xiàn)定期維保提醒,統(tǒng)計(jì)維保記錄,保證系統(tǒng)交付后的正常運(yùn)行。
4 系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)
4.1 大數(shù)據(jù)
系統(tǒng)架構(gòu)基于云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、云分析,具有更專業(yè)、更快速的報(bào)表分析。
4.2 物聯(lián)網(wǎng)
該系統(tǒng)基于物聯(lián)網(wǎng)感知、網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用三層架構(gòu),具備靈活性和已擴(kuò)展性。
4.3 多傳感器
不僅僅支持電路探測(cè),還支持計(jì)量插座、煙感傳感器、攝像頭等傳感設(shè)備。
4.4 靈活網(wǎng)絡(luò)環(huán)境
系統(tǒng)支持GPRS網(wǎng)絡(luò)、普通有線網(wǎng)絡(luò)以及lora低功耗窄帶物聯(lián)網(wǎng)。
4.5 易部署
系統(tǒng)設(shè)備非常容易安裝實(shí)施,且通訊協(xié)議簡單易轉(zhuǎn)換。
5 系統(tǒng)應(yīng)用
文化單位(圖書館、文化館、博物館);
高層住宅居民樓;
人員密集場所(KTV、網(wǎng)吧、影劇院、商場超市、酒店賓館);
工業(yè)生產(chǎn)廠房;
醫(yī)院;
學(xué)校;
出租房/養(yǎng)老院;
勞動(dòng)密集型(小作坊/小工廠類)。
6 產(chǎn)品介紹
6.1 智能電表CYBEM101產(chǎn)品圖片
圖2 CYBEM101
6.2 產(chǎn)品特點(diǎn)
本儀表采用了高精度采樣計(jì)量單元和高速MCU數(shù)據(jù)處理單元,可實(shí)現(xiàn)高精度寬范圍準(zhǔn)確計(jì)量和快速數(shù)據(jù)分析;采用段碼式多行寬視角液晶顯示屏,顯示內(nèi)容很豐富;液晶配備白色背光,可滿足黑暗環(huán)境下查閱數(shù)據(jù)的要求;采用非易失存儲(chǔ)器存儲(chǔ)各類數(shù)據(jù),可長時(shí)間保存數(shù)據(jù)且掉電不丟失;支持RS485通信端口和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)通信規(guī)約,組網(wǎng)便捷靈活;選配不同通信模塊,可滿足多種用戶的不同接口需求。
6.3 技術(shù)指標(biāo)
項(xiàng)目 |
技術(shù)指標(biāo) |
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接線形式 |
三相三線、三相四線、單相 |
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測(cè) 量
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電壓 |
參比電壓Un:AC380V、AC220V、AC100V、AC57.7V 測(cè)量范圍:10V~700V 功耗:<0.05VA(單相) 精度:RMS 0.2 % 分辨率:0.01V |
電流 |
額定電流In:0.3A、1A、1.5A、5A 測(cè)量范圍:0.001In~10A 功耗:<0.05VA(單路額定電流) 精度:RMS 0.2 % 分辨率:0.001A |
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功率 (有功、無功、視在) |
精度:0.5% 分辨率:0.001kW/kVar/kVA |
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電網(wǎng)頻率 |
測(cè)量范圍:45 Hz~65 Hz 精度:0.2% 分辨率:0.01 Hz |
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計(jì) 量 |
有功電能 |
準(zhǔn)確度等級(jí):0.5S 分辨率:0.01 kWh |
無功電能 |
準(zhǔn)確度等級(jí):2級(jí) 分辨率:0.01 kvarh |
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數(shù) 字 信 號(hào)
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電能脈沖輸出 |
2路電能(有功和無功)脈沖輸出 光耦隔離,4000VRMS |
開關(guān)量輸出 (選配) |
2路電磁繼電器輸出 常開型 觸點(diǎn)容量:AC 250V /3A;DC 30V /3A |
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開關(guān)量輸入 (選配) |
4路干接點(diǎn)輸入 光耦隔離,4000VRMS |
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模擬 信 號(hào) |
模擬量輸出 (選配) |
4路模擬信號(hào)輸出 電流輸出型(4~20mA或0~20mA或0~24mA) 電壓輸出型(0~5V或0~10V) 精度:0.5% |
通信 |
RS-485通信口 (選配) |
接口類型:兩線半雙工 通信速率:600bps~38400bps 規(guī)約:Modbus-RTU 和DL/T-645 |
環(huán) 境 |
工作溫度 |
-25℃~+60℃ |
極限工作溫度 |
-35℃~+70℃ |
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相對(duì)濕度 |
≤95%(無凝露) |
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其 它 |
工作電源 |
交流或直流電源 輸入最大范圍:40V~420V 功耗:≤1W,2VA |
尺寸 |
外形尺寸(mm):96×96×95 開孔尺寸(mm):92×92 |
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重量 |
約450g |
6.4 產(chǎn)品功能
信號(hào)傳輸穩(wěn)定,網(wǎng)絡(luò)中段后自動(dòng)重連;
控制斷電跳閘功能;
LCD顯示各種電氣參數(shù);
具有無線發(fā)射模塊和無線4G網(wǎng)絡(luò)傳輸裝置接口,方便組網(wǎng)傳輸;
具有自動(dòng)檢測(cè)各種傳感器端口連接功能;
標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌式安裝方式;
檢測(cè)對(duì)象:1路剩余電流、3路電流、4路溫度;
通訊方式:RS485(本地)/無線網(wǎng)絡(luò);
可擴(kuò)展功能:三相電壓(選配);
3路開關(guān)量輸入,干接點(diǎn)方式(選配);
2路繼電器輸入,AC250V/5A,DC30V/5A(選配);
提供單路、多路傳感監(jiān)測(cè)終端,適應(yīng)不同現(xiàn)場配電環(huán)境;
多模式上傳通道:GPRS、RS485 、無線發(fā)射等數(shù)據(jù)上傳方式,靈活變換。