1、文物建筑用電背景   文保單位電氣火災綜合治理—智慧用電管理

根據文物局消息，去年12月至今年1月，文物局派出檢查組赴地區對32處文物保護單位、博物館以及古村鎮的消防管理狀況進行明查an訪，發現一些單位仍然存在較為突出的事故隱患，有的隱患甚至長期存在，沒有得到整改。

據文物局督察司司長陳培軍介紹，在明察an訪中發現有的單位管理人員擅自脫崗，文物建筑開放區域長時間無人值守；一些單位未開放區域內堆放易燃物，清理不及時；個別單位消防控制室和微型消防站值班制度不嚴，甚至無人值守；一些單位依然存在售賣和燃燒超標準香燭，個別非宗教活動場所文物建筑內違規燃香；有的文物修繕施工現場存在抽煙、危險品隨意堆放、臨時消防措施不到位等問題。

除了管理上的漏洞外，文物局在an訪中同時發現部分文保單位電氣火災隱患十分突出，整改工作不到位、不*。比較突出的表現在：一些文物單位電氣線路缺乏套管的保護措施，電線裸露，有的直接將電線和電器敷設在木質的梁柱上，弱電線路未采取保護措施，纏繞、彎折，特別是悶頂內的電氣線路雜亂無章；一些單位私拉亂接現象長期存在，甚至多次被不同檢查組指出，整改不、不*、不到位；一些單位射燈、吊燈缺乏防火措施；有的單位長期使用嚴重老化的插板插座，大功率發熱電器與易燃物缺乏防火隔離，甚至將易燃物、可燃物直接放在大功率發熱電器上；文物保護單位，未安裝火災報警系統和消防滅火系統；有的單位消防水壓力流量不達標，滅火器配置不足，致使火災事故發生后，不能及時處置，給文物造成無法挽回的損失；有些文物單位消防水帶老化漏水，甚至不能正常使用；有的滅火器配置不足、超過使用年限；個別文物建筑內的經營場所，防火探測器被封，不能發揮應有的效用。

文物是文物工作的底線、紅線和生命線。陳培軍指出，從明查an訪的情況來看，文物消防的形勢依然嚴峻。據他介紹，2017年，發生文物火災事故共17起，其中，文物保護單位發生火災事故6起，電氣引起的火災事故3起，用火管理不善引起的1起，正在核查調查的2起。

近期的事故更為文保單位的電氣火災綜合治理敲響警鐘：當地時間2019年4月15日下午6點50分左右，法國巴黎圣母院發生火災，整座建筑損毀嚴重著火位置位于圣母院頂部塔樓。巴黎門初步認為，這起大火很可能由意外造成。法國司法部門已就火災原因展開調查，圣母院頂樓的電線短路可能是引發火災的原因。

2、文物建筑現狀及存在問題  文保單位電氣火災綜合治理—智慧用電管理

文化保護建筑價值無法估量，一旦發生火災事故就會造成無法彌補的損失。我國文物保護建筑以木質結構為主，這就導致其耐火等級相對較低，另外受建筑藝術形式的局限，建筑之間的間距比較小，形成了古建筑群，一旦起火，如果開始不能把控，比鄰的建筑就會被很快殃及。

文物保護建筑著火原因主要集中在三方面：一、電氣線路或設備隱患；二、人員活動造成；三、自然因素，比如雷擊等；不過現在的文物保護建筑在避雷上做得已經比較完善，所以雷擊造成火災的現在已經不多了。

文物保護建筑現場配電柜系統大多老舊，而且沒有智能化監測系統，無法滿足各饋線回路剩余漏電、線纜溫度、電壓、電流、電能等電力參數查看。

存在問題：

根據現場經驗分析，預文物保護建筑用電問題如下：

? 配電柜未安裝用電監測電力儀表導致維護人員對各饋線回路電力參數（剩余漏電、溫度、電壓、電流等）信息不了解，無法確定整個建筑內電力系統是否正常運行。

? 現有的維護值班人員都為人工抄表，有以下幾點弊端：1、人工抄表工作量大且容易產生錯、漏等問題；2、工作人員人身得不到保障，在工作過程中發現漏電、打火花等問題時如人員逃離不及時或者處理不當會直接危及到生命。3、可能無法及時發現隱藏的電氣隱患。

? 文物保護建筑內隱患高缺少所內運行信息，如不及時發現和處理，會導致故障范圍擴大，影響整個建筑內用電情況。如：線纜溫度檢測、剩余漏電檢測、電壓監測、電流檢測等。

? 設備老化導致供電不正常，嚴重影響人員工作。例如：線纜老化，刀閘輔助接點不能準確到位，接線端子接觸不良等。這些問題有的是設備本身質量和工藝方面的原因，有的則是施工、維護配電柜內設備不到位引起的，特別是在很多設備還不能通過在線監測裝置獲取運行數據的情況下，易造成供電故障。

? 現場沒有統一監測平臺，管理層無法及時準確的了解系統運行狀態，無法及時掌握建筑內配電狀況，不能及時的對站建筑內配電問題進行分析與指導，經常導致底層長期盲目浪費而無法自查，上層無法管理指導。

因此，對文物保護建筑內供電情況和用電的實時監視就顯得十分，同時建立和完善企業一體化的計量、監控、分析和管理的系統，能及時、、迅速、準確的獲取建筑內各詳細數據，監控電力系統的運行動態，及時發現故障隱患，定期分析各類數據報表、對整個系統的性、能源利用率能及時掌握，制定科學、合理的電力系統運維流程。

3、安科瑞用電解決方案建議

本項目建議方案為3部分：1、設備層；2、網絡層；3、平臺層；具體說明如下：

3.1、設備層

配電柜內加裝安科瑞ARCM300T-Z-4G系列用電監測電力儀表（帶通訊），儀表實時采集饋線回路電力參數（剩余漏電、溫度、電壓、電流、電能等）。

ARCM300T系列功能如下：

測量：實時監測一路剩余電流、四路溫度、電流、電壓、功率、電能等電參量，遙信輸入、遙信輸出、諧波分析、GPRS無線通訊

遙信：4路開關量輸入

遙控：1路繼電器輸出

通訊：RS485/MODBUS-RTU

顯示：液晶

3.2、網絡層

網絡層也為采集部分，在每個配電柜內安裝采集剩余漏電、溫度、電壓、電流等電力參數的監測模塊，通過4G網絡把相關數據上傳至用電平臺。

3.3、平臺層

前面所有的設備加裝以及采集器的安裝都是為了平臺統一采集文物保護建筑配電柜內數據，用電平臺將建筑配電柜內電表運行狀態、剩余漏電、溫度、電壓、電流等數據統一匯總至云平臺，進行統一監管。當站內配電柜有異常狀態發生時，*時間接收到云平臺報警信息（通過平臺報警、短信、APP、自動語音呼叫等），并安排相關人員去現場查看問題并分析原因。

4、技術標準

本方案遵循的標準有：

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》

GB50016-2014 《建筑設計防火規范》

GB50116-2013 《火災自動報警系統設計規范》

GB50054-2011 《低壓配電設計規范》

GB/T 2887-2011 《計算機場地通用規范》

GB/T 5623-2008 產品電耗定額制定和管理導則

GB/T 156-2007 標準電壓

GB/T 23331-2009 能源管理體系要求

GB/T 15316-2009 節能檢測技術通則

GB/T 17166 企業能源審計技術通則

GB/T 15587-2008 工業企業能源管理導則  

DL/T 645-1997 多功能電能表通信規約

DL/T 645-2007 多功能電能表通信規約

CJ/T 188-2004 戶用計量儀表數據傳輸技術條件

GB/T 19582-2008 基于Modbus協議的工業自動化網絡規范

5、平臺實現效果

5.1、拓撲結構

AcrelCloud-6000用電平臺采用分層分布式結構進行設計，詳細拓撲結構如下：

現場可通過GPRS移動網絡(移動、聯通2G/4G/ NB-IoT網絡)和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剩余漏電電流、線纜溫度、電流/電壓/功率/電能，通過無線方式上傳到用電監管服務系統平臺，當現場發生線纜漏電電流，溫度超出標準值或者設定值以及功率超*，通過用電監管服務系統平臺或者手jiAPP推送報警信號，并發送短信通知責任人，派運維員處理現場隱患。

5.2、平臺功能

★實時監控

24小時監視各探測點的剩余電流、溫度、電壓、電流、諧波、功率、電能及其他設備狀態等信息；

★歷史記錄

所有告警信息及遠程控制均被記錄入日志，并可供用戶方便查詢；

★數據分析

針對采集的數據進行各種模型分析和報告，為客戶隱患，提供能耗分析功能；

★報警提醒

當平臺收到報警或故障信息時，平臺將以短信、電話或APP推送等方式通知管理人員，提醒關注故障狀況，并采取相應的措施隱患；

★權限管理

平臺通過對用戶類型實施分級管理以實現更高的信息，擁有相應授權的用戶可以對授權范圍內的項目、設備、探測器等監測數據和運行情況進行查看、配置修改，從而提高系統整體性；

★遠程控制

具備權限的管理人員可以遠程設定探測器的各種參數值，或者對監控設備進行分閘、復位、消音、自檢和遠程設置參數等操作，方便管理，同時提高工作效率。

5.2.1.平臺首頁

平臺首頁顯示快速工作臺、本月隱患和故障統計以及項目信息地圖導航， 快速工作臺顯示當前需要處理的任務及報警消息，提高處理速度；地圖導航支持在電子地圖上顯示監控項目的分布情況，并在項目圖標上顯示客戶和聯xi人信息，點擊圖標可進入項目詳細信息。

5.2.2.實時監控

實時監控可以查看項目名稱下的設備信息和探測器信息，探測器詳細信息包括項目名稱、所屬設備、剩余電流、溫度、三相電壓電流、DI、DO等實時狀態信息。同時具備權限的管理人員還可以對監控單元進行遠程復位、分合閘等操作。

5.2.3.隱患管理

隱患管理包括隱患巡查、隱患處理、隱患記錄、隱患提醒、工單處理和隱患批量處理等功能。

5.2.4.數據匯總

數據匯總菜單欄主要對平臺監測到的所有隱患和遙控記錄進行匯總展示，隱患記錄可以選擇曲線或者表格形式。

5.2.5.手jiAPP

6、結論

用電平臺能幫助文物保護建筑建立和完善一體化的計量、監測、分析和管理系統，及時、準確、快速、獲取建筑內配電相關數據，監控電力系統的運行態勢、及時發現故障隱患、保證供電、穩定。  

詳盡的隱患統計、對比分析數據報表、圖表，及時掌握建筑內用電分布情況，對比同機關部門能效水平，幫助相關單位制定科學、合理的措施。

為管理者提供直觀、的供配電能源報表和用電分析報告服務，更加方便管理者對文物保護建筑的日常的管理及未來規劃 。