安科瑞產(chǎn)品在銀行智慧用電監(jiān)測平臺的設(shè)計與應(yīng)用

01前言

隨著科技發(fā)展，電力供應(yīng)日益充分，電氣設(shè)備日益增多，電力在帶來光明和效率同時，也帶來火災(zāi)危害。據(jù)應(yīng)急管理部消防救援局統(tǒng)計[1]，2020年全國共接報火災(zāi)25.2萬起，電氣類原因繼續(xù)強力影響火災(zāi)走勢，全年因違反電氣安裝使用規(guī)定引發(fā)的火災(zāi)共8.5萬起，占總數(shù)的33.6%。其中，因電氣引發(fā)的較大火災(zāi)36起，占總數(shù)的55.4%。從電氣火災(zāi)的分類看，因短路、過負荷、接觸不良等線路問題引發(fā)的火災(zāi)占總數(shù)的68.9%，因故障、使用不當(dāng)?shù)仍O(shè)備問題引發(fā)的火災(zāi)占總數(shù)的26.2%，其他電氣原因引發(fā)的火災(zāi)占4.9%[2]。當(dāng)前，在金融機構(gòu)火災(zāi)中，電氣火災(zāi)已經(jīng)成為消防防控重點，電氣也成為是金融網(wǎng)點發(fā)生火災(zāi)最大的“元兇”。安科瑞葉西平18+706-16-00-15

02
銀行安全用電存在問題分析

隨著金融業(yè)務(wù)的發(fā)展和營業(yè)場所自身功能性的不斷擴 展，用電設(shè)備和用電量與日俱增，而網(wǎng)點對電氣設(shè)備及線路的粗放管理模式，已遠遠不能適應(yīng)消防安全需要。在安全用電方 面主要存在以下問題。

2.1 使用問題 使用問題主要體現(xiàn)在管理粗放，隨意增加負載，用電不規(guī) 范。營業(yè)場所內(nèi)用電設(shè)備急增，如辦公電腦、粉碎機具、采光采 暖、飲水、空調(diào)、新風(fēng)系統(tǒng)；安防、網(wǎng)絡(luò)、自助設(shè)備機具等，由于 用電回路沒有計量設(shè)施，用電設(shè)備加載在線路上時隨意性較 強。具體表現(xiàn)為就近取電，哪里方便插哪里，哪里有插座就插 哪里；對于線纜線徑粗細，是否預(yù)埋，通電量是多少，受溫度影 響大小，經(jīng)過多年使用，實際負載會降低到多少，還能不能負 載該設(shè)備一概不知；空氣開關(guān)跳閘時，對于是負載過大，是漏 電保護或者是短路的跳閘原因不明。只是復(fù)位完事，殊不知火 災(zāi)隱患依然產(chǎn)生，更有甚者，為應(yīng)付空開跳閘問題，干脆換個 更大功率的空開，結(jié)果大功率空開和電源線不匹配，造成線路 過載燃燒，空開還沒有跳閘保護的問題[3]。

2.2 維護問題 維護問題主要體現(xiàn)在線路私拉亂扯，線型不符合要求等。當(dāng)用電設(shè)備附近沒有取電口，網(wǎng)點或支行電工就從附近插座取電，私拉亂扯，隨意使用金屬線，甚至使用電話線或網(wǎng)線來 接入強電設(shè)備，而這些線材根本不是強電所能使用的。

2.3 質(zhì)量問題 質(zhì)量問題主要體現(xiàn)在電器和接插件功率與標稱不符，未 使用阻燃材料等。網(wǎng)點使用或安裝虛標功率、未使用阻燃材料 的電器或接插件，設(shè)備長期在線，老化加快，易造成火災(zāi)風(fēng)險。

2.4 外部強干擾 外部強干擾主要有閃電、地震、鼠患、雨淋水浸等外部強 干擾。電氣線路中存在隱患，如室外插座未做防水處理，室內(nèi) 穿線未強弱電分開或強電線路未穿管防護被鼠咬至短路等， 閃電、地震、鼠患、線路雨淋水浸作為外界強干擾誘因，引起電 氣類的火災(zāi)。2.5 管理問題 管理問題主要體現(xiàn)在非營業(yè)時間，非在用線路未斷開供電。非營業(yè)時間，辦公區(qū)域的照明、插座、空調(diào)，以及現(xiàn)金區(qū)的 柜員，非現(xiàn)金區(qū)的低柜柜員的電腦設(shè)備都不再需要供電，這些 線路中存在電壓電流是浪費，更是安全隱患。據(jù)抽樣統(tǒng)計，非 24 h 用電的回路占到網(wǎng)點總通電回路的 70%以上，比重較大。如能在非營業(yè)時間，完全斷開這些回路電源，就能有效減少消 防隱患 70%以上。

03

銀行智慧用電監(jiān)測平臺的整體框架

整理框架采用了環(huán)境傳感器感知和智慧微斷數(shù)據(jù)采集傳 輸層、微服務(wù)機構(gòu)數(shù)據(jù)中臺服務(wù)層、云平臺與大數(shù)據(jù)分析和應(yīng) 用服務(wù)層的 3 層架構(gòu)，主要涵蓋了設(shè)備運行參數(shù)及用電狀況 的數(shù)據(jù)采集、基于分布式閉環(huán)控制、云平臺大數(shù)據(jù)分析以及相 關(guān)的接口 / 協(xié)議 / 標準等。平臺功能可以分為整體用電數(shù)據(jù)分 析、負載負荷用電數(shù)據(jù)監(jiān)控、預(yù)警告警智能分析、警情聯(lián)動干 預(yù) 4 大功能模塊。

3.1 整體用電數(shù)據(jù)分析模塊 用電數(shù)據(jù)分析主要是通過環(huán)境傳感器及智慧微斷數(shù)據(jù)采 集器采集的用電數(shù)據(jù)，通過算法模型進行數(shù)據(jù)清洗和數(shù)據(jù)挖 掘分析，最終通過圖表化展現(xiàn)出來，是用電決策的客觀評測和 改造規(guī)劃的參考。本項目模塊主要包括銀行的用電負載分析、 電壓穩(wěn)定情況分析、告警分析、用電設(shè)備功耗統(tǒng)計分析、各分 支機構(gòu)的功能分析。通過對各種維度的數(shù)據(jù)進行綜合分析，將 用電特征圖形化，提供明確的數(shù)據(jù)支持，提高銀行用電的決策 水平，促進銀行節(jié)能減排、安全用電。

3.2 用電數(shù)據(jù)監(jiān)控模塊 用電數(shù)據(jù)監(jiān)控模塊的硬件端采用的是終端智能微斷設(shè)備 或者用電監(jiān)控主機。通過終端設(shè)備的數(shù)據(jù)采集，將用電數(shù)據(jù)傳 輸?shù)綌?shù)據(jù)中臺，通過數(shù)據(jù)展示平臺將數(shù)據(jù)呈現(xiàn)給決策者。用電 數(shù)據(jù)監(jiān)控模塊主要監(jiān)控銀行用電每個支路的三相用電、單相 用電的電壓、電流、負載、線路溫度、能耗、有功無功、漏電、短 路、剩余電流、諧波、電弧、開閉狀態(tài)等指標。通過一張圖可以實 時調(diào)取任意一個支路、總路的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的波動情況、 峰谷值通過曲線圖、折線圖實時展示，還可以將歷年的數(shù)據(jù)進 行拉出對比展示，給決策者提供實時、準確、直觀的用電數(shù)據(jù)。

3.3 預(yù)警告警智能分析 預(yù)警告警智能分析系統(tǒng)支持實時在線監(jiān)測，即實時采集 并上傳電氣線路的剩余電流、故障電弧、溫度、電流、電壓、功 率等安全狀態(tài)參數(shù)，經(jīng)云平臺的綜合診斷分析，及時發(fā)現(xiàn)漏 電、過載、短路、過壓、接觸不良、升溫異常等電氣安全隱患。借 助 App/Web 智能終端，隨時隨地實現(xiàn)對銀行用電安全監(jiān)測的 透明化管理。對用電異常情況，進行智能分析，分類（外來故 障，如過壓欠壓；用電故障，如過流等；平臺故障，如通信中斷 等）進行告警報警。平臺還設(shè)置預(yù)警信息，鑒于目前大多用戶 配備富裕的電容量，雖然電流未過流，但用電超過平時用電的 最高值，分時段生成預(yù)警信息。

3.4 警情聯(lián)動干預(yù)模塊 警情聯(lián)動客戶可對遠程設(shè)備進行定時控制和手動控制， 實現(xiàn)實時遠程控制、定時控制開關(guān)、分時段功率控制、定時限 流等功能，模塊還支持遠程設(shè)備可定義為可控或者非可控，重 要區(qū)域或重要設(shè)備的供電，不允許遠程控制，確保重要區(qū)域的 供電安全。對網(wǎng)點空調(diào)進行遠程開關(guān)、遠程調(diào)溫等。

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銀行智慧用電監(jiān)測平臺的應(yīng)用

4.1 營業(yè)網(wǎng)點用電管理

4.1.1 用電管理難點

營業(yè)網(wǎng)點在用電管理方面主要存在以下難點：一是網(wǎng)點眾 多、地域分散、缺少專業(yè)電力運維人員；二是網(wǎng)點工作人員電力 知識甚少，隨意增加線路負載；三是部分電器陳舊、線路老化， 存在回路電弧產(chǎn)生電火花引起火災(zāi)的風(fēng)險；四是網(wǎng)點發(fā)生火災(zāi)、 洪災(zāi)后，無法第一時間對電力線路斷電處理，存在觸電風(fēng)險。

4.1.2 解決方案

1）用電分路監(jiān)測

分時分區(qū)用電監(jiān)測管理是根據(jù)營業(yè)機構(gòu)用電各回路用途和負荷，采取“多回路、小電流”的設(shè)計原則，將網(wǎng)點回路分為 24 h 回路、8 h 工作回路、24 h UPS 回路、8 h UPS 回路和定時 回路 5 大類。用電分類監(jiān)測可以實現(xiàn)不同回路不同的監(jiān)測配 置，避免正常斷電引起的預(yù)警，實現(xiàn)分時分區(qū)用電的個性化配 置與監(jiān)測。

2）用電線路實時監(jiān)測預(yù)警

一是過載監(jiān)測。根據(jù)線路和接插件標稱功率，設(shè)定每條回 路預(yù)警和最高負載值，系統(tǒng)根據(jù)實時電流監(jiān)測，判斷是否過 載，減少火災(zāi)隱患。

二是異常監(jiān)測。根據(jù)不同負載類型和時段，設(shè)定每條回路 電流異常預(yù)警值，當(dāng)電流異常變化達到設(shè)定值，產(chǎn)生預(yù)警信息。

三是溫度監(jiān)測。根據(jù)接插件部位或線路溫度，對過溫現(xiàn)象實 時監(jiān)測，設(shè)定預(yù)警值，當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)測溫度達到設(shè)定值時，進行預(yù)警。

四是漏電監(jiān)測。設(shè)定漏電電流預(yù)警值，當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)測到漏電 電流高于設(shè)置值時，進行預(yù)警。

五是用電量統(tǒng)計。對每個監(jiān)測線路進行用電量統(tǒng)計，并形 成圖或表的形式展示，報表可以導(dǎo)出。

3）回路電火花和電弧監(jiān)測預(yù)警

通過實時監(jiān)測電流變化，根據(jù)電流強度和高頻率波動，判 斷是否存在快速連續(xù)性電火花和電弧現(xiàn)象，再根據(jù)設(shè)定預(yù)警 自動觸發(fā)，防止插座插排及用電設(shè)備出現(xiàn)高強度高頻率打火， 避免引發(fā)火災(zāi)，減少火災(zāi)隱患。

4.2 辦公大樓用電管理

4.2.1 用電管理難點 辦公大樓在用電管理方面主要存在以下難點：一是下班 后忘記斷電，如空調(diào)、飲水機、熱水器、電腦等設(shè)備處于無人管 理的開機狀態(tài)；二是違規(guī)用電，隨意接入大功率用電器，導(dǎo)致 有的線路超負荷；三是打印機等設(shè)備未完全關(guān)閉，設(shè)備長時間 的待機將耗去大量的電能；四是缺乏技術(shù)手段進行常態(tài)化的 安全用電檢查、管理。

4.2.2 解決方案 （1）人機結(jié)合管理。針對各辦公大樓用電存在時段性和不 確定性因素，采用人機結(jié)合的遠程用電監(jiān)測方式。對機關(guān)大樓 低層的營業(yè)網(wǎng)點（營業(yè)室），按照前述網(wǎng)點用電管理方式進 行規(guī)劃和部署。對辦公樓層，采用早上定時監(jiān)測是否開啟、晚 上定時監(jiān)測是否關(guān)閉方式進行用電管理。（2）遠程監(jiān)測回路。通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)對大量開關(guān)的監(jiān)測，能夠?qū)崿F(xiàn)方便查詢當(dāng)前開 關(guān)狀態(tài)等，方便集中管理。（3）用電線路實時監(jiān)測預(yù)警。實現(xiàn)過 載監(jiān)測、異常監(jiān)測、溫度監(jiān)測、漏電監(jiān)測和用電量統(tǒng)計功能。（4）回路電火花和電弧監(jiān)測預(yù)警斷電功能。（5）配電線路斷電 預(yù)警功能。4.3 自助銀行用電管理

4.3.1 用電管理難點 在離行式自助銀行中，過流保護與負載不匹配、隨意添加 負載、分路引線不規(guī)范、長期過載、鼠患等是造成安全隱患 的主要因素。此外，機房空調(diào)故障、UPS 故障引發(fā)火災(zāi)的情況偶 有發(fā)生，市電斷電預(yù)警信息無法及時上傳，容易掩蓋潛在案件 風(fēng)險。

4.3.2 解決方案 1）用電分路監(jiān)測。自助銀行用電可分為照明、空調(diào)、室外 燈箱、ATM 用電及 UPS 電源。管理措施如下：一是定時回路監(jiān) 測，包括自助大廳照明，室外燈箱用電等；二是 24 h 監(jiān)測回路， 包括 ATM 用電、空調(diào)、UPS 電源等；三是工作聯(lián)動回路監(jiān)測， 主要是機房（加鈔間）照明。2）智能用電監(jiān)測。包括過載監(jiān)測、異常監(jiān)測、溫度監(jiān)測、漏 電監(jiān)測、用電量統(tǒng)計功能，詳見前文。3）智能空調(diào)運行監(jiān)控?？照{(diào)根據(jù)環(huán)境溫度變化進行啟 停工作，重點監(jiān)控該線路狀態(tài)。4）市電斷電監(jiān)測。對市電線路狀態(tài)進行實時監(jiān)測，一旦發(fā) 生市電斷電，及時發(fā)送預(yù)警信息。

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銀行用電安全云平臺

5.1 平臺簡介

銀行用電檢測預(yù)警設(shè)備（以下簡稱“設(shè)備”）是安科瑞自主研發(fā)的集監(jiān)視、報警、管理和上傳于一體的設(shè)備，該設(shè)備主要安裝現(xiàn)場，采用壁掛式安裝，用來采集現(xiàn)場的各種電參量和信號，通常需要外接電流互感器、漏電流互感器、溫度傳感器、故障電弧、溫濕度傳感器、煙感、水浸等傳感器。設(shè)備可以通過4G信號或者網(wǎng)口上傳至云平臺。

銀行用電安全云平臺通過采集設(shè)備的數(shù)據(jù)，能夠?qū)ΜF(xiàn)場的電壓、電流、溫度、電弧等進行實時監(jiān)測并進行數(shù)據(jù)分析，并對被保護線路的過壓、過載、過流、過溫、欠壓、打火、缺相、設(shè)備不在線等情況進行預(yù)警，系統(tǒng)在發(fā)現(xiàn)電氣火災(zāi)預(yù)警時，信息可多種途徑及時通知相關(guān)單位處理，確保用電線路系統(tǒng)安全。功能如下：

l 可以定位網(wǎng)點的位置，以及每個網(wǎng)點設(shè)備的數(shù)量；

l 可以統(tǒng)計賬戶下所有的銀行網(wǎng)點數(shù)量，設(shè)備數(shù)量；

l 可以統(tǒng)計所有的報警與事件記錄；

l 可以直觀看出8小時回路、24小時回路和定時回路的狀態(tài)；

l 可以設(shè)置上下班時間；

l 可以通過手機APP和電腦客戶端進行查看現(xiàn)場信息；

l 可以短信提醒客戶報警信息；

l 可以檢測每個設(shè)備的實時數(shù)據(jù)，如漏電、溫度、電壓、電流等。

5.2 平臺架構(gòu)

5.3 平臺主要功能

5.3.1首頁界面

平臺首頁能顯示用戶所管轄的場所及對應(yīng)的概況信息。包括場所的個數(shù)，安裝設(shè)備的數(shù)量及情況，報警的數(shù)目等。針對各個場所，顯示具體的地圖位置，方便用戶進行查看和巡查。

5.3.2實時監(jiān)控界面

實時監(jiān)控頁面平臺能顯示設(shè)備在線狀態(tài)，能顯示設(shè)備各個回路的類型，監(jiān)控區(qū)域，回路狀態(tài)，回路的上下班狀態(tài)。

5.3.3回路詳細信息界面

針對每個回路，我們可以查看回路的基本信息，采集的實時數(shù)據(jù)，歷史數(shù)據(jù)及上下班狀態(tài)。

電源回路可以查看電源主備電工作狀態(tài)，電池電壓，輸出電壓，輸出電流，輔助通道等參數(shù)，電源工作狀態(tài)異常會產(chǎn)生報警。

通訊模塊可以監(jiān)測溫度，濕度，4路DI、2路DO參數(shù)。

故障電弧回路可以監(jiān)測線路是否有電弧報警。

采集回路可劃分為定時回路，24小時回路，24小時UPS回路，8小時回路，8小時UPS回路五個類型，每個回路可以區(qū)分單相和三相，可以監(jiān)測剩余電流，溫度，電壓，電流，功率等參數(shù)。

實時監(jiān)控界面可查看當(dāng)前回路的歷史數(shù)據(jù)曲線和報警記錄。

針對每一個回路，平臺能夠設(shè)置報警參數(shù)及報警開關(guān)。當(dāng)可能出現(xiàn)工作時間調(diào)整等情況，平臺能夠靈活地對每個獨立的回路設(shè)置上下班時間，延時時間及對應(yīng)的開關(guān)。

5.3.4隱患界面

我們從報警查詢，分派，處理，查看過程。形成一個閉環(huán)，方便客戶追蹤整個流程。隱患巡查提供多種方式查看未進行處理的隱患。隱患派發(fā)針對未處理的隱患，對隱患派發(fā)到個人，設(shè)置處理完成節(jié)點，及時通知人員進行處理。隱患處理界面，收到任務(wù)的人員能對這個隱患進行處理，包括寫明原因和上傳現(xiàn)場圖片等。隱患記錄界面，能夠查看處于各個節(jié)點的隱患記錄，把握整個平臺的隱患概況。

5.3.5能耗統(tǒng)計界面

能耗統(tǒng)計界面 ，針對各個網(wǎng)點或者場所，平臺能夠針對整個網(wǎng)點或者單個回路，按照年、季度、月、日或者小時，對能耗進行查詢并統(tǒng)計，并對每個回路進行能耗的排名。

5.3.6后臺管理界面

后臺管理頁面能夠進行網(wǎng)站頁面，用戶，項目設(shè)備的維護。能夠針對每臺設(shè)備，可以設(shè)置對應(yīng)的短信發(fā)送號碼，郵箱及語音呼叫號碼，當(dāng)有情況發(fā)生時候，第一時間通過多種方式通知相應(yīng)人員。

5.3.7展示界面

展示界面，方便在大屏幕直接展示整個平臺的概況，使用戶實時了解網(wǎng)點和設(shè)備信息。

5.4瀏覽器支持

瀏覽器運行設(shè)備：臺式電腦，手機、平板等移動端設(shè)備

瀏覽器運行環(huán)境：支持谷歌、火狐、搜狗、360等主流瀏覽器訪問

客戶端運行設(shè)備：安卓系統(tǒng)移動設(shè)備（android 7.0以上），蘋果ios系統(tǒng)

安卓版安裝掃碼，蘋果版安裝掃碼

5.5主要技術(shù)指標

?數(shù)據(jù)上傳頻率：3分鐘（可配置）

?通信方式：4G,網(wǎng)口

?并發(fā)訪問量：>=10000

?歷史數(shù)據(jù)存儲：>=3年

5.6推薦平臺服務(wù)器配置

建議按照我方提供配置標準購買，或者客戶自己租用阿里云資源。以下是根據(jù)接入的設(shè)備數(shù)量推薦申請的配置列表：

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場景應(yīng)用

6.1 銀行網(wǎng)點用電系統(tǒng)

6.2 銀行辦公大樓用電系統(tǒng)

6.3自助銀行用電系統(tǒng)

注：停電、欠壓等故障時，監(jiān)控設(shè)備可自動切換到備用電源工作，當(dāng)主電源恢復(fù)正常供電時，自動切回到主電源，切換過程中保證監(jiān)控設(shè)備連續(xù)平穩(wěn)運行

審核編輯 黃宇