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)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“智慧消防”建設(shè)的指導(dǎo)意見》（公消【2017】297號）發(fā)布意見要求，2018年底地級以上城市建成消防物聯(lián)網(wǎng)遠程監(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組成部分，智慧式用電安全隱患監(jiān)管服務(wù)平臺的應(yīng)用是智慧安監(jiān)、社會管理創(chuàng)新、安全生產(chǎn)社會化服務(wù)的重點內(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、全面落實安全生產(chǎn)經(jīng)營企業(yè)主體責任，推薦企業(yè)安全生產(chǎn)技防、物防建設(shè)，強化企業(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檢測終端CY-LRW-101、控制設(shè)備（如DDC等）或云數(shù)據(jù)管理平臺（即終端服務(wù)器）等幾個部分組成。

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)測終端即智能電表CYBEM101，實時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)，對數(shù)據(jù)進行不間斷的跟蹤與統(tǒng)計，經(jīng)云平臺對大數(shù)據(jù)的綜合診斷分析，實時發(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，同時借助手機、PC等智能終端也可隨時隨地實現(xiàn)對電氣火災(zāi)故障隱患的透明化監(jiān)控管理，從而達到消除潛在的電氣火災(zāi)危險、實現(xiàn)“防患于未燃”的目的。

該系統(tǒng)可實時接收聯(lián)網(wǎng)單位監(jiān)測線路中的漏電、剩余電流、溫度變化信息等對數(shù)據(jù)進行匯總、分析、自動繪成動態(tài)曲線。當監(jiān)測電路發(fā)生異常時，能夠迅速發(fā)出報警信息并準確顯示故障點和故障原因，通知相關(guān)人員及時排查隱患，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檢測終端CY-LRW-101、控制設(shè)備（如DDC等）或云數(shù)據(jù)管理平臺（即終端服務(wù)器）、終端手機或電腦等幾個部分組成。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，在遠距離信號傳輸中起到信號無線傳輸作用；lora檢測終端CY-LRW-101與lora控制終端CY-LRW-102通過lora技術(shù)進行信號無線傳輸；lora檢測終端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)線直接與后臺服務(wù)器相連進行數(shù)據(jù)傳輸；終端服務(wù)器用于存儲及管理數(shù)據(jù)；終端手機或電腦與服務(wù)器進行通訊，實時查看電路及終端設(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

實時在線監(jiān)測線纜溫度、電流、剩余電流的動態(tài)，并形成統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)表；

3.2 數(shù)據(jù)存儲

系統(tǒng)可對歷史數(shù)據(jù)進行存儲，形成知識庫，以備隨時進行處理和查詢；

3.3 數(shù)據(jù)分析

用電安全報告：平臺會定期給客戶發(fā)送監(jiān)測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)的診斷報告：定期提供遠程“體檢”報告，服務(wù)于用戶對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)記錄的每項電路電流及剩余電流數(shù)據(jù)進行分析，避免因為偏項造成用電浪費及用電安全；

3.4 實時終端控制

用戶通過手機或終端電腦等進行登錄認證后，可對電路數(shù)據(jù)進行遠程查看與實時管理控制；

3.5 集中監(jiān)控

針對區(qū)域廣、監(jiān)控點分散的消防單位及人員密集場所，可實現(xiàn)集中監(jiān)控，實時掌握監(jiān)測狀態(tài)；

3.6 分級管理

實現(xiàn)分級管理，多道監(jiān)管防線，避免個人疏漏導(dǎo)致的嚴重事故；

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；

3.8 報警推送

實時推送動態(tài)到用戶APP/Web端，及時發(fā)現(xiàn)隱患；

3.9 維保管理

系統(tǒng)遠程升級和維護：可隨意增加/減少數(shù)據(jù)采集節(jié)點，便捷地改變網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，不斷增強系統(tǒng)功能，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行；

維保管理，實現(xiàn)定期維保提醒，統(tǒng)計維保記錄，保證系統(tǒng)交付后的正常運行。

4 系統(tǒng)優(yōu)勢

4.1 大數(shù)據(jù)

系統(tǒng)架構(gòu)基于云計算、大數(shù)據(jù)、云分析，具有更專業(yè)、更快速的報表分析。

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)，具備靈活性和已擴展性。

4.3 多傳感器

不僅僅支持電路探測，還支持計量插座、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

本儀表采用了高精度采樣計量單元和高速MCU數(shù)據(jù)處理單元，可實現(xiàn)高精度寬范圍準確計量和快速數(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；采用非易失存儲器存儲各類數(shù)據(jù)，可長時間保存數(shù)據(jù)且掉電不丟失；支持RS485通信端口和工業(yè)標準通信規(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

6.4 產(chǎn)品功能

信號傳輸穩(wěn)定，網(wǎng)絡(luò)中段后自動重連；

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；

具有自動檢測各種傳感器端口連接功能；

標準導(dǎo)軌式安裝方式；

檢測對象：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)；

可擴展功能：三相電壓（選配）；

                          3路開關(guān)量輸入，干接點方式（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。