Abstract:For a long time, the campus electrical fire occurs from time to time, and the electrical fire is not easy to detect and discover. Once a fire occurs, teachers, students will be severely endangered ,moreover,school and society will suffer a lot of losses.Therefore, the prevention of the campus electrical fire is very important. In order to accurately prevent electrical fire, it is necessary to monitor and operate circuits in the terminal. This paper mainly analyzes and designs the monitoring and control of circuits in the terminal.
Key words:campus; end loop;Intelligent Micro-circuit Breaker; terminal intelligent monitoring module
【摘要】：一直以來，校園電氣火災(zāi)時有發(fā)生，且電氣火災(zāi)不易察覺和發(fā)現(xiàn)，一旦出現(xiàn)火災(zāi)，將給師生、學校和社會帶來嚴重的危害和損失，因此，校園電氣火災(zāi)的預(yù)防非常重要。為了能準確的預(yù)防電氣火災(zāi)，需要對學校末端回路進行監(jiān)測和控制，本文主要對學校末端回路的監(jiān)測和控制進行分析和設(shè)計。
【關(guān)鍵詞】：校園；末端回路；智能微斷 ；末端智能監(jiān)測模塊
1. 前言
據(jù)應(yīng)急管理部統(tǒng)計，2022年今年前三季度（1月-9月），全國共接報火災(zāi)63.68萬起，發(fā)生電氣火災(zāi)19.81萬起，占火災(zāi)總數(shù)的31.1%，占比zui高。學校屬于特殊場所，是學生成長、成才的棲息地，也是國家培養(yǎng)人才的嚴老。因此保證校園安全、創(chuàng)建和諧的校園環(huán)境非常重要。其中，電氣安全工作是重中之重，減少或避免火災(zāi)的發(fā)生，營造平安校園尤其重要。
2. 學校存在的安全隱患
目前學校存在的安全隱患主要如下：
1）宿舍區(qū)電源插座較多，違章私拉亂接現(xiàn)象比較嚴重，使用劣質(zhì)大功率、超負荷電器，易造成短路引發(fā)火情；
2）教學區(qū)域電視、電腦等設(shè)備長時間不斷電，容易局部過熱引發(fā)電氣火災(zāi)；
3）公共區(qū)域普遍存在消防設(shè)施老舊、損壞、標志配備數(shù)量不足等問題；
4）人員密集場所，人口密度大，學校內(nèi)高層建筑、綜合教學樓、實驗室、圖書館等建筑多，電氣安全隱患多；
5）學校屬于半開放型的社會，各種經(jīng)營場所參與其中，除了食堂還有各種類型的餐飲，廚房操作區(qū)油煙大，油垢多，但凡電氣線路出現(xiàn)一點問題引發(fā)一點火星，接觸到廚房重油煙地區(qū)，就將是一發(fā)不可收拾的一場火災(zāi)。
3.目前電氣安全監(jiān)測的現(xiàn)狀
近幾年，在對電氣安全監(jiān)測的過程中，大多數(shù)只對配電箱進線位置進行監(jiān)測，探測器安裝在進線側(cè)，如圖1所示，主要存在以下幾個問題：
1）難定位，不知道具體哪個回路出線問題，排查困難；
2）末端過載或線纜溫度過高無法知曉；
3）設(shè)備成本較高，無法做到覆蓋式監(jiān)管，隱患盲區(qū)較多。
4. 學校末端回路電氣設(shè)計方案
4.1設(shè)計方案
為了解決智慧用電存在的問題，我們采用智能微斷加末端智能監(jiān)測模塊的組合解決方案，對學校的各個末端回路進行全方面的檢測，方案的特點大致如下：
1）針對校園末端的用電安全實現(xiàn)精細化管控，對每個末端回路進行監(jiān)測，準確定位故障點，不留盲區(qū)。
2）采用智能微斷加末端智能監(jiān)測模塊的組合方案，針對不同的回路進行監(jiān)測或控制，其中照明回路主要進行監(jiān)測，插座和照明監(jiān)測與控制。
3）方案可實現(xiàn)原PZ30箱完整替換，可減少加裝新的電箱，避免線路大改帶來的隱患。
產(chǎn)品的組網(wǎng)架構(gòu)如圖2所示：
圖2 組網(wǎng)架構(gòu)圖
Fig.2 Networking architecture
解決方案主要應(yīng)用層、傳輸層和設(shè)備層三層架構(gòu)組成，每層的功能如下：
設(shè)備層：設(shè)備層主要由智能微斷和末端智能監(jiān)測模塊組成，智能微斷主要針對插座和空調(diào)回路進行檢測和控制，可以對回路的漏電、溫度、電壓、電流、功率和電能進行檢測，當回路出現(xiàn)漏電、超溫、過欠壓、過流過載、短路等故障時可以及時報警或跳閘。末端智能監(jiān)測模塊主要針對照明回路進行監(jiān)測，可以對回路的漏電、溫度、電壓、電流、功率和電能進行檢測，當回路出現(xiàn)漏電、超溫、過欠壓、過流等故障時可以及時報警。
傳輸層：傳輸層主要是智能網(wǎng)關(guān)，可以采集智能微斷和末端智能監(jiān)測模塊的數(shù)據(jù)，并將采集的到數(shù)據(jù)上傳到云平臺，智能網(wǎng)關(guān)支持4G、以太網(wǎng)、WiFi等多種通訊方式，每個網(wǎng)關(guān)可以連接至少16個智能微斷或者末端智能監(jiān)測模塊。
應(yīng)用層：應(yīng)用層主要包括手機APP和網(wǎng)頁WEB端，智能網(wǎng)關(guān)將采集到的電參數(shù)和數(shù)據(jù)動態(tài)上傳至EIOT云平臺，平臺具備強大的數(shù)據(jù)接收、處理、存儲、訪問能力，平臺融合了電力監(jiān)控、電能統(tǒng)計、電氣安全等功能，互聯(lián)互通，有效互動。用戶可以在手機APP在線查看每臺設(shè)備的運行狀態(tài)，例如在線/離線狀態(tài)、分閘/合閘狀態(tài)、報警信息、實時數(shù)據(jù)等。
4.2學校場景
對于學校的末端回路主要分為照明、插座和空調(diào)；對于不同的場景，里面包含的回路可參考表1。
表1 電箱位置分布
Tab.1 Distribution of box positions
4.3 平臺功能
在平臺上可以對項目進行全覽，也可以對每個末端回路進行查看。
全覽頁面：該頁面可以看到項目分布、設(shè)備狀態(tài)、報警統(tǒng)計、報警分析、報警詳細信息、報警等級、報警分類、近7日報警統(tǒng)計等信息，作為項目的全覽，現(xiàn)場情況一目了然，如圖3所示。
圖3 全覽頁面
Fig.3 Page of overview
回路通訊頁面：該頁面可以查看每個末端回路的通訊情況，現(xiàn)場故障報警情況，方便快速查看每個末端回路的情況，如圖4所示。
圖4 回路通訊頁面
Fig.4 Page of communication situation
實時信息頁面：該頁面可以查看每個末端回路的實時數(shù)據(jù)、報警記錄、各參量的理實曲線等，通過該對末端回路的監(jiān)測，可以及時發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場的隱患，快速準確定位到現(xiàn)場問題，如圖5所示。
圖5 實時信息頁面
Fig.5 Page of real-time information
4.4 現(xiàn)場安裝圖片
門衛(wèi)室場景：對門衛(wèi)室的照明、插座和空調(diào)回路進行監(jiān)測，智能微斷和末端智能監(jiān)測模塊安裝如下圖6所示。
圖6 門衛(wèi)室安裝圖
Fig.6 Installation diagram of guard room
辦公室場景：對辦公室的照明、插座和空調(diào)回路進行監(jiān)測，智能微斷和末端智能監(jiān)測模塊安裝如圖7所示。
圖7 辦公室安裝圖
Fig.7 Installation diagram of office
會議室場景：對會議室的照明、插座和空調(diào)回路進行監(jiān)測，智能微斷和末端智能監(jiān)測模塊安裝如圖8所示。
圖8 會議室安裝圖
Fig.8 Installation diagram of conference room
電動車棚場景：對電動車棚的插座回路進行監(jiān)測，主要是用智能微斷，現(xiàn)場安裝如圖9所示。
圖9 電動車棚安裝圖
Fig.9 Installation diagram of electric vehicle shed
6. 結(jié)束語
學校電氣安全是保障師生安全的重要措施。因此需要對學校的每個末端回路都要進行監(jiān)測和控制，對電氣回路可能存在的問題及時預(yù)警，防患與未然。同時學校要建立完善的電氣安全管理體系，制定相關(guān)規(guī)定和標準，嚴格管理和監(jiān)測電氣設(shè)備的使用，加強電氣安全教育和培訓，保障師生的人身財產(chǎn)安全。
參考文獻
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