地鐵作為關(guān)系到人民群眾生命和財產(chǎn)安全的主要出行方式,其安全性備受關(guān)注,本篇文從預防火災的安全性角度出發(fā),探索基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧安全用電系統(tǒng)在地鐵低壓配電系統(tǒng)中的應用,達到消除潛在的電氣火災危險,實現(xiàn)“防患于未然”的目的。
關(guān)鍵詞:地鐵低壓配電系統(tǒng);智慧用電;電氣火災
從2019年國家應急管理部消防救援局公開數(shù)據(jù)顯示:2018年全國共接報火災23.7萬起,亡1407人,傷798人,直接財產(chǎn)損失36.75億元。火災事故中,仍以電氣火災比重最大,據(jù)統(tǒng)計因違反電氣線路安裝使用規(guī)定引發(fā)的火災占總數(shù)的34.6%,4起重大火災中,3起為電氣引起。
地鐵系統(tǒng)的電氣線路繁雜,涉及通信、照明、動力等方面,運營時由不同的職能部門分管,且地鐵的工作環(huán)境較嚴峻,導致電氣火災發(fā)生的頻度大。
1969年北京地鐵由于電動車短路引發(fā)的大火,導致3人死亡、300多人受傷,是我國最嚴重的一次地鐵火災;
1995年10月28日阿塞拜疆巴庫地鐵因電動機車電路故障發(fā)生火災,導致558名乘客喪生,269人嚴重受傷;
雖然隨著技術(shù)的不斷進步,地鐵電氣系統(tǒng)的安全性日益提高,但電氣原因仍是目前地鐵火災的主要因素。
現(xiàn)如今,電氣火災事故中由于故障電弧引起的火災占比80%~90%。故障電弧發(fā)生時,會瞬間產(chǎn)生高達3000-4000度的高溫,其足以引燃一切可燃物并造成重大火災事故發(fā)生,并且該類故障電弧不受常規(guī)斷路器等電路保護裝置的控制。故障電弧發(fā)生時,線路中的電壓會產(chǎn)生波動,電流也會發(fā)生突變,更易造成用電設備產(chǎn)生故障。
故障電弧的產(chǎn)生常常具有隱蔽性,事故苗頭不易被發(fā)現(xiàn)大部分故障電弧具有長期緩慢發(fā)生的特點,由此,提前對電氣火災隱患的監(jiān)控防范具有重大意義。
但目前火災的常規(guī)防控措施,如火災探測系統(tǒng)、消防聯(lián)動制系統(tǒng)以及電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)主要的是起火/冒煙后對火情人防的管理,然而在相關(guān)措施中,防范隱患的措施極少出現(xiàn),只有前期設計、現(xiàn)場布置等防止措施,防范技防措施欠缺。
新能眾維電力-智慧用電安全解決方案是針對電氣火災頻發(fā)而創(chuàng)新的一套電氣火災預警和預防管理的智慧用電安全解決方案。它利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),實時發(fā)現(xiàn)電氣線路和用電設備存在的安全隱患并發(fā)出報警信號,起到了很好的防范火災的作用。
它一般由終端檢測裝置、無線報警裝置、云管理平臺等組成,下面進行詳細的介紹。
??方案原理圖
地鐵車站內(nèi)電氣設備、電子設備不僅種類數(shù)量多而且配置復雜,供配電線路、控制線路和信息數(shù)據(jù)布線等密如蛛網(wǎng),一旦出現(xiàn)電氣火災,易造成嚴重的后果。
從預防火災的安全性角度出發(fā),可以在地鐵低壓配電系中應用智慧用電系統(tǒng)。即通過新能眾維電力智能配用電管理云平臺,利用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)功能應用,可實現(xiàn)在電腦、手機等平臺對軌道交通的低壓配電系統(tǒng)運行狀態(tài)實時監(jiān)測管控,包括電流、電壓、溫度、功率、漏電,并對線路及設備故障進行預警、報警,并發(fā)送故障點位置信息,變被動為主動維保,且通過新能眾維電力線下運維作業(yè)管理系統(tǒng),巡檢全程數(shù)字化、可視化。
實現(xiàn)巡檢計劃編制、巡檢任務下達、巡檢過程記錄、巡檢異常上報等巡檢管理全流程數(shù)字化、可視化,讓管理工作簡單化。
還可通過系統(tǒng)自動生成分析報告、統(tǒng)計報表,真實反映出配電室運行存在的缺陷,并給出指導性建議,支持用戶所有記錄和報表的查詢、下載和打印,有效實現(xiàn)智能化、數(shù)字化、移動化的配電室運維,保障軌道交通低壓配電系統(tǒng)的用電安全、可靠。
01 電網(wǎng)數(shù)據(jù)可視化
在智能電網(wǎng)中,通過分析包括調(diào)度、輸配電、發(fā)電和用戶信息等大數(shù)據(jù)(這些數(shù)據(jù)大都是實時并且高度信息化集成的),通過軟件實現(xiàn)實時可視化運算分析,可以全面完整地展示電網(wǎng)運行狀態(tài)中每一個細節(jié),為管理層提供輔助決策支持和依據(jù),從而實現(xiàn)節(jié)能減排、安全環(huán)保。
02 電網(wǎng)負載趨勢預測
通過大數(shù)據(jù)分析電網(wǎng)負載的歷史數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù),展示全網(wǎng)實時負載狀態(tài),可以預測電網(wǎng)負載變化趨勢。并通過綜合性的管理,提高設備的使用率,降低電能損耗,使得電網(wǎng)運行更加經(jīng)濟和高效。
03 設備故障趨勢預測
通過大數(shù)據(jù)分析電網(wǎng)中故障設備的故障類型、歷史狀態(tài)和運行參數(shù)之間的相關(guān)性,預測電網(wǎng)故障發(fā)生的規(guī)律,評估電網(wǎng)運行風險,可以實現(xiàn)及時發(fā)現(xiàn)故障并告警,做到事前維護,避免設備受損,從而降低生產(chǎn)維護成本,減少損失從而減低事故率,提高安全生產(chǎn)系數(shù)。
04 確保用電安全
對末端電氣線路進行365*24實時監(jiān)控,發(fā)現(xiàn)漏電、短路等安全隱患時,自動報警并可遠程斷電,實現(xiàn)緊急事態(tài)一鍵斷電;并讓運維人員迅速接收關(guān)鍵警告,按照時間查看關(guān)鍵警告歷史,獲取設備運行前后精準數(shù)據(jù)源,了解斷電發(fā)生原因,為解決此問題創(chuàng)建行動計劃,幫助運維人員提高維修效率,讓技術(shù)人員提前做好設備維護和檢查工作,讓用電更安全,操作管理更方便。
05 讓管理工作更便捷高效
通過系統(tǒng)可實現(xiàn)遠程監(jiān)測、控制,當存在電氣線路漏電、溫度過高等安全隱患時,會提前發(fā)出預警,幫助運維人員提前檢修。
06 精準的能效分析,促進節(jié)能降耗
通過對監(jiān)測能耗數(shù)據(jù)的綜合分析,實現(xiàn)對用電設備能耗效率及單位產(chǎn)能預測和評估,從而指導技術(shù)和節(jié)能措施的制定和實施,提高效益。具體體現(xiàn)為以圖表顯示電容柜、直流屏、變壓器等重點設備的各項采集值,然后根據(jù)設備運行參數(shù),依據(jù)人工智能算法,分析設備生命周期,及時找出偏離標準的設備,提供預警檢測,實現(xiàn)優(yōu)化設備管理,延長設備使用壽命,消除設備隱患,減少非停與故障時長,提高設備工作績效,也讓用戶及時了解設備安全;同時還可顯示各個回路的分時用電、日用電、月用電以及年用電數(shù)據(jù),根據(jù)數(shù)據(jù)可分析是否由于設備故障、老化、用電操作環(huán)節(jié)原因造成某個電路能耗大,從而優(yōu)化用電管控措施,降低不必要的能效消耗,降低用電成本。