金特萊科技智慧用電物聯(lián)網(wǎng)平臺作為企業(yè)級的企業(yè)級用電安全線監(jiān)測管理系統(tǒng)解決方案，致力于保障用電設(shè)備運行安全、可控、高效，及時排查用電安全隱患，預(yù)防電氣火災(zāi)以及保障用電安全，并具有一定的節(jié)能降耗效果。
一、智慧用電研發(fā)背景
隨著科技創(chuàng)新力度加大，信息技術(shù)已成為提升核心競爭力的重要手段。隨之而來的是場地采用的智能電子設(shè)備數(shù)量劇增，由于老舊場地在電路系統(tǒng)設(shè)計、運營使用環(huán)節(jié)都存在一定的安全隱患，電能損耗浪費問題也日益凸顯。在此趨勢下，利用智能化手段，實現(xiàn)對前端強電系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)警監(jiān)測、隱患控制和集中管理，防患于未然，其重要性不言而喻。
當(dāng)前最大的消防隱患，來自用電線路及各類電器設(shè)備。場地大量布置智能設(shè)備，導(dǎo)致用電量大幅增加，工作人員為圖方便，接線配電不合理，線路過載、線路老化現(xiàn)象時有發(fā)生。而用電回路是否正?；蜻^載，日常檢查一般難以發(fā)現(xiàn)。因此，通過智能化科技手段，加強場地的日常用電安全管理，過濾及杜絕用電風(fēng)險，成為場地需要解決的問題。
據(jù)統(tǒng)計，2011 年至 2016 年我國共發(fā)生電氣火災(zāi) 52.4萬起，造成 2161人死亡，2063人受傷，直接經(jīng)濟(jì)損失 92 億元，均占全國火災(zāi)總量及傷亡損失的 30%以上，尤其占重特大火災(zāi)總數(shù)的 70%，電氣火災(zāi)形勢嚴(yán)峻。
近年來，國家要求大力加強電氣火災(zāi)治理力度。2017 年 4 月 26 日國務(wù)院安全委員會召開電氣火災(zāi)綜合治理工作視頻會議，決定在全國范圍內(nèi)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。在國家總體綱領(lǐng)指導(dǎo)下，近段時間以來各省市消防單位相繼頒發(fā)《積極推進(jìn)電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)實施意見的通知》或召開專題會議，緊急重點部署、督促單位安裝電氣火災(zāi)監(jiān)控裝置，要求切實提高電氣火災(zāi)預(yù)防能力，減少電氣火災(zāi)的發(fā)生。
2017 年 10 月 10 日，公消(2017)297 號文件《關(guān)于全面推進(jìn)“智慧消防”建設(shè)的指導(dǎo)意見》指出了消防信息建設(shè)的目標(biāo)，按照《消防信息化“十三五”總體規(guī)劃》要求，綜合運用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)等新興信息技術(shù)，加快推進(jìn)“智慧消防”建設(shè)，全面促進(jìn)信息化與消防業(yè)務(wù)工作的深度融合，為構(gòu)建立體化、全覆蓋的社會火災(zāi)防控體系，打造符合實戰(zhàn)要求的現(xiàn)代消防警務(wù)機制提供有力支撐，全面提升社會火災(zāi)防控能力、部隊滅火應(yīng)急救援能力和隊伍管理水平，實現(xiàn)“傳統(tǒng)消防”向“現(xiàn)代消防”的轉(zhuǎn)變。
1.2 用電現(xiàn)狀
場地是服務(wù)客戶的基礎(chǔ)，隨著電子信息化的應(yīng)用及縱深推進(jìn)，對設(shè)備、環(huán)境的安全要求也越來越高，基層安保工作人員少、運維轄區(qū)大、往往難以及時掌握轄內(nèi)設(shè)備、環(huán)境實時狀態(tài)，機房和設(shè)備間又是場地的重要部位。受炎熱氣候的影響，加上設(shè)備間內(nèi)設(shè)備運行所產(chǎn)生的熱量，造成的設(shè)備間溫度偏高，存在一定火災(zāi)隱患。隱含的消防安全風(fēng)險一旦突發(fā)，輕則影響業(yè)務(wù)，帶來負(fù)面影響，重則引發(fā)事故，被監(jiān)管部門追究責(zé)任。所以做好消防安全預(yù)防工作，消除火災(zāi)隱患，杜絕火災(zāi)事故的發(fā)生，對確保場地經(jīng)營和員工人身安全，具有十分重要的意義，也對消防安全管理工作提出了更高的要求。
場地日常運維和管理中存在的問題中，電氣漏電火災(zāi)和用電行為不當(dāng)是運維為重中之重，因為這兩項直接關(guān)系到消防安全問題。
電氣漏電火災(zāi)
電線導(dǎo)線和導(dǎo)線接頭容易有嚴(yán)重氧化現(xiàn)象。接頭氧化會增大接觸電阻，導(dǎo)致接頭發(fā)熱，導(dǎo)線氧化或腐蝕也會影響導(dǎo)線上電流的通過能力而發(fā)熱，接頭和導(dǎo)線發(fā)熱都可以引起火災(zāi)。
用電行為不當(dāng)
隨著電子信息化的應(yīng)用，用電設(shè)備的種類和數(shù)量都日益增加，其品質(zhì)良莠不齊;并且許多用戶的用電行為是沒有規(guī)范的，時常會出現(xiàn)過載用電、超時用電等行為。人為因素和設(shè)備質(zhì)量容易造成供電系統(tǒng)線路短路、高溫起火等故障，從而導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)生。近些年來，這樣的事故時有發(fā)生，觸目驚心，造成了不可挽回的損失。
日常用電行為不當(dāng)
1. 所用保險絲的直徑過粗，或用鐵、銅等金屬絲代替，起不到保險作用。
2. 使用不合格的電線或插座，致使家用電器燒壞，引發(fā)火災(zāi)。
3. 多個電器同時使用，用電量過大，超過電線的最大允許電流，致使電線發(fā)熱著火。
4. 用紙、布包燈泡或燈泡靠近蚊帳、窗簾等易燃物，燈泡難以散熱而導(dǎo)致溫度升高，使紙、布等達(dá)到燃點而燃燒。
5. 充電器、電熨斗、電爐、電熱水器等電器用后忘記拔掉電源插頭，引發(fā)火災(zāi)。
6. 外出、睡前或突然停電后，忘記切斷電源，引發(fā)火災(zāi)。
能耗居高不下
忘關(guān)燈、忘關(guān)空調(diào)、不關(guān)電腦、不關(guān)屏幕、不關(guān)飲水機、不拔充電器………越來越多的用電設(shè)備被長期置于閑置狀態(tài)，是很多單位普遍和長期存在的問題，一直沒能徹底解決，不僅浪費電能，更容易引起火災(zāi)。
1.3 管理現(xiàn)狀
傳統(tǒng)人工管理
用規(guī)章制度來限制用電，靠人工巡檢來檢查線路和電器。不僅執(zhí)行難、監(jiān)督難，收效甚微，而且難以發(fā)現(xiàn)問題。
傳統(tǒng)遠(yuǎn)程管理
常規(guī)節(jié)電系統(tǒng)，如定時編程，遠(yuǎn)程通斷控制等產(chǎn)品，需要專門的人員控制，不但增加了人員的工作量，造成用戶的不便和反感，不實用，難以推廣。
二、智慧用電-企業(yè)級用電安全線監(jiān)測管理系統(tǒng)
智慧用電物聯(lián)網(wǎng)平臺，是以用電安全數(shù)字化為理念，以三維可視化為特色，以物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新型數(shù)字化技術(shù)為基礎(chǔ)，構(gòu)建智慧用電“大腦”并且擁有“上帝視角” 。
對場地的電源、線路、用電設(shè)備和用電行為進(jìn)行全面連接;實現(xiàn)數(shù)據(jù)全融合、狀態(tài)全可視、業(yè)務(wù)全可管、事件全可控，目的是使場地更安全、高效、舒適，運營成本更低、持續(xù)卓越運營。
2.1 預(yù)防電氣火災(zāi)，消除用電隱患
控制電氣火災(zāi)源頭、監(jiān)控違規(guī)用電行為、監(jiān)測線路老化風(fēng)險。
2.2 無感知的用電管理，不改變用戶使用習(xí)慣
普通用戶無感知、臨時用電易恢復(fù)、多場景自定義設(shè)置。
2.3 有效節(jié)能降耗，提高用能效率
發(fā)現(xiàn)能效異常、自動化節(jié)能控制、消除非工作待機能耗。
三、 智慧用電解決方案
3.1 方案概述
現(xiàn)階段很多場地的安防系統(tǒng)包括視頻監(jiān)控、防盜報警等，大都屬于事中控制及事后分析，這種傳統(tǒng)安防手段難以解決當(dāng)前場地用電的安全隱患問題。金特萊科技推出智慧用電物聯(lián)網(wǎng)平臺解決方案，初衷就是將被動安防轉(zhuǎn)變成主動安防，通過智能感測技術(shù)實時監(jiān)測、及時發(fā)現(xiàn)和排查各種電器和線路存在的火災(zāi)隱患，從源頭抑制電氣火災(zāi)的發(fā)生，以保障場地的用電安全以及減少電能損耗。
金特萊科技開發(fā)的智慧用電物聯(lián)網(wǎng)平臺，是落實以“預(yù)防為主，防患于未然”的安全管理新理念的一種新科技管理工具。它結(jié)合多種高端技術(shù)——互聯(lián)網(wǎng)+、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)分析等，通過物聯(lián)網(wǎng)傳感終端，對引起用電安全事故(如：電氣火災(zāi))的主要因素(導(dǎo)線溫度、電流、剩余電流、末端用電不當(dāng))進(jìn)行不間斷的數(shù)據(jù)跟蹤與統(tǒng)計分析，將獲取的用電數(shù)據(jù)實時傳送至云平臺，實現(xiàn)了實時發(fā)現(xiàn)電氣線路和用電設(shè)備存在的安全隱患，并可通過智能的AI算法控制末端用電設(shè)備通斷電與智能恢復(fù)供電，同時平臺向相關(guān)管理人員和用戶發(fā)送預(yù)警信息，指導(dǎo)用戶開展治理，達(dá)到減少潛在的用電安全隱患，實現(xiàn)“防范于未然”的目的。
此系統(tǒng)是一種成熟的、有效的場地安全管控工具，能實時“在線”監(jiān)測場地系統(tǒng)用電安全、機房安全的能力。發(fā)生事故時能及時通知場地安全管理人員事故發(fā)生地點，做好應(yīng)急安全措施。
3.2 系統(tǒng)部署架構(gòu)
整個系統(tǒng)主要由以下五大部分組成：感知層、網(wǎng)關(guān)層、平臺層、應(yīng)用層和交互層：
感知層：由各種傳感器和監(jiān)控對象等組成。感知層設(shè)備終端包含電氣火災(zāi)監(jiān)測器、智能空開、智能插座、煙感報警器、燈光控制器、場景按鈕等。為場地安裝此套設(shè)備終端，可將場地各場景的用電安全數(shù)據(jù)進(jìn)行實時采集。通過終端自帶的無線傳輸模塊，可實時的將數(shù)據(jù)傳輸至云端在監(jiān)控平臺進(jìn)行實時監(jiān)控。設(shè)備終端自帶無線傳輸功能，個別設(shè)備終端自帶電池供電，從而省去繁瑣布線的麻煩，十分便于部署實施。
網(wǎng)關(guān)層：由基站級網(wǎng)關(guān)、建筑級網(wǎng)關(guān)、室內(nèi)網(wǎng)關(guān)和數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)組成。通過為場地各場景安裝LoRa網(wǎng)關(guān)來建設(shè)場地系統(tǒng)LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)，LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)為感知層設(shè)備終端提供向云端數(shù)據(jù)傳輸?shù)逆溌?。金特萊科技擁有多種類型的LoRa網(wǎng)關(guān)來建設(shè)場地各種場景的LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。例如針對園區(qū)場地，可在樓頂架基站級網(wǎng)關(guān);針對辦公大樓，可在樓層架建筑級網(wǎng)關(guān);針對室內(nèi)環(huán)境信號盲區(qū)，可使用室內(nèi)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行補盲。
針對機房、配電間等密閉場所可使用數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)支持RS485、DI/DO、TCP/IP接口進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)覆蓋。數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)具備多層防護(hù)功能、良好的接地及電磁兼容性設(shè)計，有效避免電磁干擾，保證數(shù)據(jù)及報警準(zhǔn)確;同時高度集成化，內(nèi)置絕大多數(shù)通用采集協(xié)議，可隨時根據(jù)需求進(jìn)行協(xié)議擴展。負(fù)責(zé)將對象層上傳的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、存儲及上傳。數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)向上支持RJ45網(wǎng)口，還支持NB-IoT、4G等無線通信技術(shù)。網(wǎng)關(guān)具備數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)過濾及數(shù)據(jù)緩存功能，并在出現(xiàn)突發(fā)狀況時(例如網(wǎng)絡(luò)中斷)，保障采集數(shù)據(jù)的完整性。
平臺層：部署在主流公有云上，支持私有化部署。負(fù)責(zé)將網(wǎng)關(guān)層上傳的各種信息進(jìn)行分析、存儲、展示、處理所有的告警信息，記錄告警事件，并發(fā)送告警通知。同時負(fù)責(zé)將控制命令發(fā)送至網(wǎng)關(guān)層，實現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的控制。平臺內(nèi)置用戶模板庫，學(xué)習(xí)和調(diào)用各類控制命令，讓系統(tǒng)自動化完成用電安全監(jiān)測和控制，并在控制過程中使員工無感知，有良好的使用體驗。
平臺具有強大的數(shù)據(jù)處理能力，實現(xiàn)各種數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)管理、告警管理、報表管理、權(quán)限管理、日志管理和組態(tài)配置等功能?？赏ㄟ^標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議，將數(shù)據(jù)發(fā)送至其他系統(tǒng)平臺。
應(yīng)用層：由各類功能組件支撐各類應(yīng)用場景組成。智慧用電物聯(lián)網(wǎng)平臺，利用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)，能夠?qū)崟r接收到底層設(shè)備終端采集的數(shù)據(jù)信息和設(shè)備自身的運行狀態(tài)，實現(xiàn)警情上報和處理，能夠?qū)ο嚓P(guān)的報警信息、地點、時間、頻次等進(jìn)行多維度的報表呈現(xiàn)，系統(tǒng)平臺可以設(shè)定各類場景模式，簡便實現(xiàn)場景需求。同時，通過平臺可遠(yuǎn)程控制用電設(shè)備的開關(guān)、模式調(diào)節(jié)等操作。
交互層：孿生現(xiàn)實世界的全維度場景，包括全物理對象可視、全對象關(guān)系可視、全實時數(shù)據(jù)可視。并提供豐富的展示媒介，包括WEB瀏覽器、手機、大屏等方式，便于運維人員隨時隨地了解場地的用電狀況。
3.3 系統(tǒng)功能
全物理對象可視
利用物理對象模型、傳感器等數(shù)據(jù)，集成多學(xué)科、多物理量、多尺度、多概率的仿真，實現(xiàn)在虛擬空間中的完全映射。
全對象關(guān)系可視
從宏觀到微觀的全維度對象關(guān)系的數(shù)字化，并還原關(guān)聯(lián)關(guān)系，實現(xiàn)多層次，多細(xì)粒度的展示。
全實時數(shù)據(jù)可視
將全量實時數(shù)據(jù)和虛擬空間重新耦合，真正完成對物理世界的實時管控。
大屏應(yīng)用
系統(tǒng)支持通過大屏拼接控制，可以實現(xiàn)顯示內(nèi)容的自由布局組合。根據(jù)不同的應(yīng)用場景，可布局多塊屏幕的分布及顯示內(nèi)容，既可重點關(guān)注用電安全的態(tài)勢，又可全面掌控整體安全態(tài)勢。
移動app程序
可通過手機或平板上的移動app程序監(jiān)測系統(tǒng)所展示的各項參數(shù)，接收系統(tǒng)產(chǎn)生的報警信息。
用戶場景管理
平臺可對各類用戶的使用場景進(jìn)行存儲和分配設(shè)置，默認(rèn)統(tǒng)一為公開可檢索，所有用戶都可以查找到這些場景?？梢詫⑦@些服務(wù)統(tǒng)一設(shè)置為私有，不會被其他人查找和訪問，也可以將這些場景統(tǒng)一設(shè)置為公開可見，分享給所有用戶使用。
策略配置
為了方便互用實現(xiàn)諸如用電插座在電流達(dá)到閥值時自動啟停，或者按照指定的時間段自動啟停等自動控制，平臺設(shè)計了策略配置功能。
策略配置功能支持任意監(jiān)測點和控制點之間建立邏輯關(guān)系，當(dāng)觸發(fā)條件被滿足時，平臺可以自動執(zhí)行設(shè)定的動作，實現(xiàn)自動控制的功能。
運維人員可通過基礎(chǔ)培訓(xùn)，掌握自行修改聯(lián)動邏輯的方法，快速修改聯(lián)動邏輯，實現(xiàn)對系統(tǒng)或設(shè)備的靈活、有效的控制。
事件管理
數(shù)據(jù)管理
權(quán)限管理
可設(shè)置多級操作權(quán)限，設(shè)置用戶權(quán)限內(nèi)的頁面和設(shè)備，可設(shè)置其讀寫權(quán)限。
報表管理
日志管理
系統(tǒng)提供統(tǒng)一的日志查詢界面，包括多種查詢對象維度(空間維度、設(shè)備維度、測點維度、類型維度、時間維度、人員維度等)。系統(tǒng)支持設(shè)置日志的保存時間，默認(rèn)為三年，期間日志不可修改。
智慧用電安全探測器采用標(biāo)準(zhǔn)LoRaWAN協(xié)議，是智慧式安全用電多功能采集終端，集成了LoRa無線傳輸功能的電氣火災(zāi)監(jiān)測器，通過智慧式安全用電多功能采集終端上的剩余電流互感器、電流互感器和溫度探測器實時采集電氣線路的剩余電流、導(dǎo)線溫度和電流的參數(shù)，再通過LoRa無線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)上傳到應(yīng)用平臺。電氣火災(zāi)監(jiān)測器帶顯示功能，可直觀顯示線路的剩余電流、導(dǎo)線溫度和電流的數(shù)據(jù)。
智慧用電安全探測器安裝簡單、方便，安裝在配電柜上，實時監(jiān)控電氣線路的剩余電流和線纜溫度等引發(fā)電氣火災(zāi)的主要因素，準(zhǔn)確獲取電氣火災(zāi)隱患，實現(xiàn)對異常信息的預(yù)警處理、綜合分析及記錄查詢等，確保電氣火災(zāi)防患于未“燃”。該產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于家庭、社區(qū)、企業(yè)、工廠、醫(yī)院、學(xué)校、場地、商場、賓館、飯店及大型綜合體等場景。