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    物联网电气火灾预警云平台


    作者:转自智能建筑   |   发布时间:2019-07-05   |   点击数:346

    物联网电气火灾预警云平台通过在配电箱部署各类监测终端、智能仪表、测控模块、测温装置、环境传感器、视频监控等设备,应用专用智能网关采集监测数据并上传至云平台,采用云计算技术实现大数据存储和分析,为用户提供用电安全、节能分析、设备运维等服务,实现配电设备全生命周期监护。

    云平台主要是依托阿里云搭建的一套平台系统终端展示分为PC端的Web和移动端APP。该平台有应用层、网络层、设备层三层架构,分别由远程监控中心、GPRS/GSM网络传输、电气火灾监测终端组成。平台系统结构如图1所示。

    1)终端应用层

    移动终端支持Andriod.iOS系统的手机、平板等移动设备和云平台交互的应用,手机、平板等移动设备接收云端的实时数据,实现实时监控功能,接收云平台推送的报警、设备维修建议、能效报警:移动设备可以查询历史数据、曲线,同时可以使用移动设备拍照报修、远程视频诊断等功能。台 式电脑、笔记本电脑、工控机等传统的IT终端通过客户端、浏览器与云平台交互,实现手fjl,APP的全部功能,复杂报表业务,系统维护功能。

    2Web门户层

    Web门户层提供Web服务应用,提供云平台接入申请、报表服务、数据查询等功篚。Web服务应用提供丰富的界面图形展示、灵活的报表业务展示、强大的数据查询功能、多维度的历史数据查询业务、安全可靠的用户权限申请入口。

    3)平台层

    平台层是整个系统的大脑,完成数据的收集和存储、数据分析和挖掘,提供配电和能效的应用服务和移动应用服务,并保证数据安全等功能。

    平台层存储大数据,充分发挥大数据的优势,对设备运行趋势进行潮流分析,提前发现本地配电系统安全故障,并把预判信息推送给用户,使用户提前知道可能的故障和处理方案,保证生产用能的安全,对设备运行参数和运行状况进行同比、类比等,获取设备的运行质量,指导用户更新优质设备,给设备厂商出具质量管理报告,让设备厂商了解自己设备的缺陷以及与同类产品的差别,以便做出优化或更新销售策略。

    平台层提供云平台硬件架构的配置管理、故障管理、事件管理、性能管理、调度管理、平台安全、服务开通管理、用户权限管理等能力,平台层支撑云计算服务并使其稳定安全地运行。

    4)数据中转层

    数据中转层可以看成是  个云平台接八节点,通过智能终端、软件系统、通讯管理机对数据进行压缩、汇总,然后采用加密机制处理,通过Internet网络或移动网络上传至云服务。数据中转层具有数据中断恢复功能,保证数据的完整性。

    5)感知层

    采集端是采集数据的基本装置,采集的数据有电气火灾数据、电力系统、水信号数据、气信号数据参数等。

    2.1平台设计原则

    1)无缝扩展性:配电运维服务系统采用先进的虚拟技术.可动态扩展硬件资源,保证系统的数据不断增长、保证用户无缝扩展新站点的需求、减少用户的基础IT投资和维护升级成本。

    2)配置的简单性.系统工具从智能网关、通讯管理机、电力监控系统抽取数据形成基础配置信息,建立网络模型即可上线运行,后期数据的变更可通过Web系统提供维护,轻易完成工作。

    3)数据安全性.系统采用严格的用户权限访问和验证机制,防止非法登录和访问,数据上传采用MD5的加密算法防止数据被拦截破译,采用异地数据备份保证数据丢失,采用数据隔离机制保证每个用户的数据有专有的磁盘存储,防止链式反应。

    4)稳定性.系统采用主备冗余机制、数据库读写分离技术、业务和数据访问剥离机制,保证系统可靠不间断运行,保证数据读写安全和效率,保证系统升级不影响现场运行。

    2.2平台数据安全机制

    2 2 1智能网关安全机制

    1)智能网关与云平台通信采用HTTPS协议传输。HTTPS是具有安全性的SSL加密传输协议,由SSL+HTTP协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议。在金融、网商、第三方支付、搜索引擎等网站应用广泛,可见其可靠的安全性。

    2)智能网关支持MD5加密算法。MD5的作用是让大容量信息在用数字签名软件签署私人密钥前被”压缩”成一种保密的格式。

    3)智能网关支持128AES高级加密算法。AESr司级加密标准,在密码学中又称Rijndael加密法,是美国联邦政府采用的一种区块加密标准。这个标准用来替代原先的DES,已经被多方分析且广为全世界所使用。

    2 2 2阿里云平台安全

    1)阿里云ECS支持.DDoS防护、木马查杀、防暴力破解等服务,可轻松实现多用户对多服务器的访问控制。

    2)专业的阿里云云盾安全监护:实时监控、动态防御、木马查杀、登录安全识别、补丁管理、漏洞修复、安全巡检。

    2 2 3项目管理安全机制

    1)每个项目数据隔离机制,物理上防止越界访问。

    2)严格的权限管理,防止数据泄露。

    3)完善的操作日志,跟踪记录所有操作记录。

    4)高级别的异常报警。

    2.3 Web平台

    如图2所示,Web定位于综合管理监控平台,使用PC浏览器作为客户端,实现用户配电箱集中化管理。系统通过简单的配置实现客户个性化的权限管理、运维信息调度、工程配置管理、用电端交更、高级报表、文件上传下载的需求。

    1)实时数据:无地域限制7×24小时实时监控(漏电、温度等)。

    2)实时告警集中告警管理功能,及时发现用电异常,保证用电安全。

    3)历史数据:全方位查询设备历史数据信息,按数据模型进行统计分析。

    4)历史曲线:以历史数据为基础,为用户提供强大的数据分析功能。

    5)配置修改.用电端变更、文件上传下载。

    6)高级报表:提供自定义格式、图表混合的报表展现、设备运行质量报表等高端报表功能。

    7)工程管理:项目管理(设置报警阀值等)、公司管理、用户管理、角色管理、权限管理。

    2.4手机APP

    APP可实现掌上在线数据监测,历史数据在线查询,精准历史曲线分析电力运行情况,网络视频实时在线监控,故障预警/报警实时定位推送(过压、欠压、过流、功率因数低值、超温报警、烟雾报警),确保设备始终健康运行,防患于未然。

    1)实时数据:负荷运行曲线、三相电流、电压、有功功率、无功功率、功率因数、频率、电量、电流谐波、开关、电容温度、母排温度、电容投切状态、变压器负荷率等数据。

    2)历史数据-所有实时数据每15分钟存库一次,可调用查询所有历史数据,并可连续查7天不间断历史数据。

    3)厉史曲线各设备数据的精准历史曲线,可筛选多条曲线进行展示分析数据波动情况。

    4)智能网关提供各项数据阀值分为:越上限、越上上限、越下限、越下下限、开关变位等事件告警。

    5)事件告警智能网关检测到越限事件,即推送至相关链的APP用户,APP端发出声音警报。

    6)视频监控:通过手机控制云台调整摄像头的垂直、水平角度,实时监控配电运行状况,减少巡检工作、快速查看配电箱的情况。

    3云平台与传统监控模式比对

    3.1传统电气火灾的监控方式

    传统电气火灾的监控方式主要包括以下两类

    1)人工监控

    无电气火灾监控系统,通过安置监控岗位,实行AI 24小时轮班监控、告警。

    2)传统的电气火灾监控系统

    设置电气火灾监控系统,包括安装电气火灾监控主机、通信管理机、电气火灾监控探测器,通过485或是CAN总线将各设备连接起来,并设置专门人员24小时值班。

    3.2云平台方式

    1Web浏览

    颠覆传统系统部署,现场无需监控主机,节省主量,提高电气安全管理效率,提升设备用能效率。

    4平台的扩展性

    4.1设备层的可扩展

    在满足电气动态安全监控需求的基础上,兼顾智慧安全监管未来业务发展需求,可以接入智能烟感、粉尘浓度监测、配电房监控、视频监控等功能。设备层结构如图3所示。

    4.2系统集成

    物联网电气火灾预警云平台遵循SOA设计原则和技术标准,构建标准的企业服务总线平台,提供松耦合模式,将业务逻辑和应用逻辑、数据逻辑等分离开,提供个满足企业的应用集成和信息调解需求的解决方案和产品,保证遵循数据一致性、实用性、开放性的编制原则。

    系统具备良好的开放性和扩展性,采取模块化设计开发,各模块之间能够相对独立,模块如同组件一样,能够集成应用。平台可开放接口,与智慧安监等其他业务系统对接,便于政府监管机构统一管理各类监管平台。

    5结语

    公安部消防局数据显示,近年来,我国电气火灾多发,造成重大人员伤亡和财产损失。2011年至2016年,我国共发生电气火灾52 4万起,造成3261人死亡、2063人受伤,直接经济损失92亿余元.2017年因电气引发的火灾共有74万起,造成370人死亡、226人受伤,直接财产损失112亿无。电气安全隐患成为火灾发生的主要原因。

    物联网电气火灾预警云平台能有效地监测电气火灾数据,并提供预警,将电气火灾防范于未然,必然将在国家电气火灾综合治理工作推进中得到大力推广和使用。

    【参考文献】

    1】丁宏军谈谈电气火灾监控系统的应用建筑电气,2017.36(4)

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