1.項目背景
智慧城市是以互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、電信網(wǎng)、廣電網(wǎng)、無線寬帶網(wǎng)等網(wǎng)絡組合為基礎通信技術手段感測、分析、整合城市運行核心系統(tǒng)的各項關鍵信息，從而對包括民生、環(huán)保、公共安全、實現(xiàn)城市服務、工商業(yè)活動在內(nèi)的各種需求做出智能響應;實現(xiàn)城市智慧式管理和運行，城市的和諧、可持續(xù)成長。
智慧城市是由交通、能源、商業(yè)、通信、水、電資源等子系統(tǒng)構成的普遍、相互、彼此影響的整體。隨著技術的進步與發(fā)展，借助新一代的物聯(lián)網(wǎng)、云計算、決策分析化等信息技術，可以將城市中的社會基礎設施建設涉及到的全部內(nèi)容連接起來，使得城市更加智慧化，同時使得城市不同管理部門和系統(tǒng)之間實現(xiàn)信息共享和協(xié)同作業(yè)，更合理的利用資源、做出好的城市發(fā)展和管理決策、及時預測和應對突發(fā)事件和災害。
智慧用電為智慧城市的布局提供了重要的安全基礎，同時也是建設智慧城市的關鍵。隨著城市建設的迅速發(fā)展，近年來我電氣火災多發(fā)，造成重大人員傷亡和財產(chǎn)損失。據(jù)統(tǒng)計(圖1)，2011年至2016年，我共發(fā)生電氣火災52.4萬起，造成3261人死亡、2063人受傷，直接經(jīng)濟損失92億余元，占全火災總量及傷亡損失的30%以上;其中重特大電氣火災17起，占重特大火災總數(shù)的70%。這些事故暴露出建設工程電氣設計、施工，電器產(chǎn)品及其線路使用、維護管理等方面存在突出問題。
圖1 全電氣火災統(tǒng)計
《*院安全生產(chǎn)委員會關于開展電氣火災綜合治理工作的通知》安委〔2017〕4號中明確指出：在全范圍內(nèi)組織開展為期三年的電氣火災綜合治理工作。排查整治電器產(chǎn)品生產(chǎn)質量、建設工程電氣設計施工、電器產(chǎn)品及其線路使用管理等方面存在的用電安全隱患和問題;同時*院安委會辦公室成立由教育、公按、工業(yè)和信息化、民政、住房城鄉(xiāng)建設、交通運輸、商務、文化、衛(wèi)生計生、工商、質檢、安全監(jiān)管、電力等相關部門參加的電氣火災綜合治理協(xié)調小組，了解掌握并定期通報各地區(qū)進展情況，組織開展督查檢查，研究協(xié)調綜合治理有關工作，鼓勵社會單位應用電氣火災監(jiān)控相關技術，提升對電器產(chǎn)品及其線路運行狀態(tài)的監(jiān)測、預警和處置能力。并且電氣火災綜合治理工作納入2017至2019年度*院對省級政府消防工作考核內(nèi)容、納入*院安全生產(chǎn)考核和*院安委會安全生產(chǎn)巡查以及安全生產(chǎn)綜合督查檢查內(nèi)容;力爭社會單位電氣使用維護安全水平明顯提升，全電氣火災事故減少。
為強化“科技興安”戰(zhàn)略，建設“智慧安監(jiān)”，有效預防電氣火災事故，堅決遏制重特大火災事故的發(fā)生，進一步提升用電單位安全管理和電氣設備本質安全水平。在此背景下山東和遠智能科技股份有限公司針對我用電安全事故頻發(fā)，基于公司十幾年專注于“用電管理”經(jīng)驗，結合大數(shù)據(jù)分析，研發(fā)設計了一套城市用電安全隱患預警和預防管理系統(tǒng)---智慧用電安全隱患監(jiān)管云平臺。
2.項目簡介
智慧用電安全隱患監(jiān)管云平臺是采用物聯(lián)網(wǎng)技術，借助大數(shù)據(jù)分析與挖掘，解決智慧城市用電安全問題。
圖2 智慧用電安全隱患監(jiān)管云平臺架構圖
智慧用電安全隱患監(jiān)管云平臺的設計采用三層架構，感知層是通過配置電流互感器、剩余電流互感器、溫度傳感器、智慧用電安全傳感終端(涵蓋了電氣火災監(jiān)控探測器功能)等采集設備;實時監(jiān)測用電全部數(shù)據(jù)并通過物聯(lián)網(wǎng)通訊層布置的智能網(wǎng)關上傳到監(jiān)管云平臺;經(jīng)過大數(shù)據(jù)比對分析(以日、周、月、年同時期用電情況)，對引發(fā)電氣火災的主要因素( 線纜溫度、電壓、電流、漏電流、電弧危害)進行不間斷的數(shù)據(jù)跟蹤與統(tǒng)計預測，實時發(fā)現(xiàn)電氣線路和用電設備存在的安全隱患(如線纜溫度異常、過載、過壓、欠壓及漏電、電弧光等)，及時向安全管理人員發(fā)送預警信息，進行隱患排查，達到潛在的電氣火災危險，實現(xiàn)“防患于未燃”的目的，真正地做到智慧用電安全，智慧城市建設與和諧發(fā)展。
2.1智慧用電安全傳感終端
針對此架構，我公司自主設計JFDTD系列與HYWE系列探測終端。
JFDTD系列探測終端是根據(jù)相關標準專門針對電氣火災事故頻發(fā)而獨立研發(fā)的智慧用電安全傳感終端探測器，并已取得3C認證證書，獲得消防產(chǎn)品強制認證;同時該系列終端正在進行CMC認證。雙重認證既增加產(chǎn)品競爭力，更是增加智慧用電安全可靠性。
2.2物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關
智能網(wǎng)關IOT-G11是集數(shù)據(jù)采集、存儲、協(xié)議轉換、數(shù)據(jù)轉發(fā)、網(wǎng)關為一體的交互產(chǎn)品，實現(xiàn)傳感終端與云端服務器間的雙向數(shù)據(jù)透明傳輸，支持自定義注冊包，支持Socket連接，支持透傳云接入。
目前該網(wǎng)關采用的是成熟的GPRS技術，自主設計模塊體積極小且安裝方便。同時我公司針對近年網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)新技術進行了研發(fā)工作，自主設計的LoRa模塊現(xiàn)在已經(jīng)進入轉產(chǎn)階段;NB-IOT模塊于今年9月上旬進行了測試實驗;后續(xù)該項目的實施將逐漸采用這兩種低功耗廣域網(wǎng)新興技術(LPWAN)實現(xiàn)傳感網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸。
2.3智慧用電安全隱患監(jiān)管云平臺
智慧用電安全隱患監(jiān)管云平臺搭建在阿里云IaaS層服務器(公司與阿里簽訂服務器租賃合同，響應政府“企業(yè)上云”號召，屬于“企業(yè)上云內(nèi)容”的“研發(fā)設計上云”)，平臺以云計算和大數(shù)據(jù)的理念來設計，可以分類管理所有傳感終端上傳的數(shù)據(jù)，對測點信息進行實時在線監(jiān)測和統(tǒng)計分析，分析與及時發(fā)現(xiàn)智慧用電安全隱患。
2.4創(chuàng)新性
采用智慧用電安全隱患監(jiān)管云平臺來實現(xiàn)智慧城市用電解決方案，相比于傳統(tǒng)電氣火災解決方案，創(chuàng)新性如下：
(1)突破性創(chuàng)新：一是智慧用電安全傳感終端已經(jīng)取得了3C認證，現(xiàn)增加了取得CMC認證，產(chǎn)品雙重認證提高了市場核心競爭力與安全可靠性。二是云平臺設計是基于我公司提出的“四電合一”設計理念，是以搭建在云端服務器的監(jiān)管平臺將電能質量參數(shù)、電能能耗計量、電氣安全運行參數(shù)、電氣設備監(jiān)測四個模塊進行超低成本集成，經(jīng)過大數(shù)據(jù)分析與挖掘，發(fā)現(xiàn)與排查城市用電安全隱患，云平臺的計算機軟件著作權已取得。三是該云平臺可以鏈接政府職能部門、各行業(yè)主管部門以及其它智慧城市綜合應用系統(tǒng)，形成了預測預警、隱患治理、社會化服務和政府信息收集四方聯(lián)動的管理新機制，豐富完善了智慧城市建設與管理機制。
(2)功能創(chuàng)新如下：
(I)7*24小時全天候監(jiān)控，擺脫了人力工作的局限性、低效性。
(II)APP+短信實時推送：當出現(xiàn)報警信息時，及時通過短信方式通知相關人員;了傳統(tǒng)電氣火災只能現(xiàn)場查看以及隱患不能及時發(fā)現(xiàn)的弊端。
(III)人性化顯示：界面設置圖形化，更加直觀展示電氣運行情況;實現(xiàn)用電“可視化”。
(IV)系統(tǒng)遠程升級維護：通過云平臺可以更加方便地進行遠程的升級維護，節(jié)省人力、物力和時間成本。
圖3 創(chuàng)新性
3.項目市場前景
2017年4月*院安全生產(chǎn)委員會發(fā)布《關于開展電氣火災綜合治理工作的通知》安委〔2017〕4號中明確指出在全范圍內(nèi)組織開展為期三年的電氣火災綜合治理工作，在商場市場，賓館飯店;酒吧網(wǎng)吧，娛樂場所;危險化學品生產(chǎn)、儲存、使用企業(yè);勞動密集型企業(yè)，涉塵、涉氨、噴涂行業(yè);來料加工企業(yè);醫(yī)院、學校、幼兒園等領域;養(yǎng)老機構及救助福利機構;大、中型規(guī)模的建筑領域等場所推廣應用智慧用電安全隱患監(jiān)管系統(tǒng)(云平臺)。
圖4 市場應用前景
2017年初至今，政府相關部門陸續(xù)下發(fā)文件進行推廣的領域有：教育、醫(yī)療、鐵路、煤礦、福利院、文物館等，預計我每年智慧安全用電的市場需求粗估為300萬套，并且逐年增加。僅全教育系統(tǒng)(幼兒園、中小學、高等院校)的潛在市場規(guī)模保守估計約百億元以上;同時隨著地方各級安監(jiān)委、消防支隊等部門對安委文件的落實，全范圍內(nèi)將大力推廣應用智慧用電安全隱患監(jiān)管云平臺，市場需求將呈現(xiàn)爆炸式增長的趨勢。
4.項目產(chǎn)業(yè)化
作為智慧城市建設的一個重要組成部分，智慧用電安全隱患監(jiān)管云平臺的推廣與應用具有著巨大戰(zhàn)略意義，并逐漸形成智慧用電產(chǎn)業(yè)化的趨勢。
通過與設備供應商、大數(shù)據(jù)服務商、安全運營服務商、應用經(jīng)銷商、相關電子器件供應商等社會大中小企事業(yè)單位展開深度合作，細化與化解決方案，智慧用電相關產(chǎn)業(yè)鏈和諧發(fā)展與生態(tài)平衡。
積極加強與政府合作，有效激活智慧用電產(chǎn)業(yè)資源，依托“政府主導、企業(yè)推進、行業(yè)并舉”模式，實現(xiàn)生態(tài)圈內(nèi)的共贏互補，以智慧用電產(chǎn)業(yè)化為利劍來深化智慧城市建設。
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