三、解决方案

　　  随着物联网技术的发展，商铺物业预付费管理系统开始流行，预付费管理系统采用了电能表作为计量装置。用户先购电然后才能用电，物业管理部门收取电费的预付款，等于电费提前回收了一个月，再根据用电量的多少进行多退少补。整个用电过程权责分明用，电力供用双方自愿约定，用户的购电量用完后即跳闸停电，充值后自动送电，恢复用电。

　　预付费管理系统为单个商铺物业解决了收费难的问题，但是对于大型连锁超市收费，仅仅依靠预付费管理系统还不足以解决问题，因此水电预付费云平台在大型连锁超市的水费电费管理中将会起到*关重要的作用。

　　预付费云管理平台采用分层分布式结构进行设计，主要包括数据采集层、网络传输层、数据中心层以及客户端层，具体网络结构如下图所示：

　　  各门店通过安装预付费电表，实现基础数据的采集与计费控制；各预付费电表通过其自带的通讯功能经过本地通讯网络连接*通讯管理机，由通讯管理机经过4G路由器直接将预付费电表计费信息、充值信息等统一上传*集团总部服务器，实现各门店预付费用电的统一管理；各门店物业管理人员、财务管理人员、业主、集团工程管理人员等，均可过PC、PAD、智能手机等终端设备通过B/S客户端的方式登陆预付费管理平台，*终实现缴费充值、控制、查询、票据打印等操作。

1、云平台部署

　　各门店现场可以省去配置预付费服务器、安装数据库、短信猫等一系列工作，不但可以省去很多硬件成本，还能大大减少调试和维护成本；抄表信息通过网关实时上传到云平台，快速便捷，免去人工抄表，大大提高了人员办公效率，减少不必要的现场工作人员。

　　2、系统规模

　　  接入表不受数量、地域限制，一个账户可以管理多个项目，系统设计容量超过十万个计量点，对于不进度期不同规模的商超门店来说，可以随时接入新的计量点位

　　3、售电系统

　　  用户通过浏览器即可进入预付费云系统，输入相应用户名及密码，即可登陆系统界面进行操作。可以将用户权限范围内所有分布于**各个城市、各个区域商场门店等通过地图展示，也可以通过地图左侧列表展示出来，通过列表或者地图可以选择索要进行操作的商场门店；财务集中管理，电量实时下发，并比对充值次数防止作弊；支持一户一电价，一户一水价

　　4、用能分析数据公摊

　　  用户和管理员都可查询预付费表或公共部位计量电表每天的用能状况，可提供能耗分析+财务轨迹一体式综合管理报表，包含用户表的能耗、财务数据、能耗和财务的期初期末值等数据。方便总部对各门店用能数据进行统一分析。

　　四、结束语

　　  电力是各个门店日常运营离不开的重要能源，如何合理有效的利用，如何更加人性化的对各用户的电费进行管理，实现企业管理的进一步升*必将是今后一个长期的课题。现阶段先消费、后用电已不能适应高科技、网络化、快节奏的生活。而预付费管理云平台的推出和应用，通过网路的传输途径从根本上解决了收费难、催费难的问题，并且将收费模式转换到“先缴费，后用电”上来，大大降低了集团企业电费垫资、欠费等压力，使得大型连锁超市在更加激烈的市场竞争中赢得立足之地。

图1 供配电系统架构图

　　监控系统结构

　　电力监控系统是指：通过执行规定功能来实现某一给定目标的一些相互关联单元的组合，电力监控系统是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术等实现对变电站二次设备的功能进行重新组合、*化设计，对变电站全部设备的运行情况执行监视、测量。

　　系统可分为三层结构：即现场设备层、网络通讯层和平台管理层。

　　现场设备层：包含微机保护、智能操控、多功能仪表、计量表等设备，用于采集站内配电柜内电气运行参数、开关状态、电气接点温度等数据，同时分别在每处10kV变配电所配置1套直流电源，保障现场设备良好的运行环境。

　　网络通讯层：包含ANet-2E8S智能网关。网关主动采集现场设备层设备的数据，并可进行规约转换，数据存储，分散变电所通过数据采集箱（内置智能网关）采集数据通过光纤上传*消控室电力监控系统平台。

　　平台管理层：电力监控系统平台、数据基础设施管理系统DCIM。

图2 监控系统网络结构图

　　解决方案

　　方案综述

　　本项目10kV开闭所1座，区域变电所4座，此项目变、配电所布置深入负荷，采取高低压配电室、变压器室及电力电池室贴近负荷的布局在各层设置变压器和低压配电室、电力电池室，向数据机房设备供电。

　　其中一层为10kV开闭所、二层、三层、四层以及地下一层为10kV变压器及0.4kV开关室。消控室位于一层10kV开闭所内。

　　10kV开闭所一次系统图如图1所示，共有48面开关柜，分别为：4面进线隔离柜、4面进线柜、24面出线柜、4面计量柜、4面PT柜、4面母联柜、4面油机进线柜。

　　图3 10kV供配电一次系统图

　　区域变电所10kV采用多回路电源供电，采用10kV变电所内高压计量。变压器出线柜装设定时限过流、速断、零序、失压报警，干式变压器超温跳闸保护，高温报警。低压配电柜采用固定分隔柜，配电柜进出线电缆、插接母线采用上进上出方式，变压器不允许并列运行，同一套低压系统市电进线、联络采用自动电源转换系统，三者只能任合其中二个，保证两路电源进线开关和联络开关不能同时投入。变压器供电采用M（1+1）配置，平时运行时每台变压器的负荷率不大于50；当一台变压器故障时，另一台变压器可带起全部负荷。（注：负荷计算时按"当一台变压器故障时，另一台变压器可带起全部负荷"计算）。

图4 区域10kV变电所10kV进线部分一次系统图

图5 区域10kV变电所低压配电部分一次系统图

　　功能需求

　　①本地数据采集与转发

　　电力监控系统需采集设备数量共计88台，同时将采集的数据中每个配电房计量柜的电量数据上传*数据的DCIM平台，根据转发数据类型主要分为遥测、遥信、电能三类数据，部分数据展示如下：

　　遥测量

　　遥信量

　　电

②二次防护需求

　　为了加强本工程供配电系统，对本项目电气二次部分加强防护，10kV进线采用过流、速断、零序保护；出线采用过流、速断、零序保护；变压器设置过流、速断、温度保护。电能计量设计采用高压集中计量，在每路10kV电源进线处设置专用计量装置，并可根据要求设置低压电力分表。低压保护装置采用主进断路器、联络断路器设过载长延时、短路短延时和瞬时保护脱扣器，其他低压断路器设过载长延时、瞬时脱扣器，部分回路设（分励）脱扣器。

　　③系统硬件配置需求

　　系统功能

　　实时监测

　　Acrel-2000Z电力监控系统人机界面友好，能够以配电一次图的形式直观显示配电线路的运行状态，实时监测各回路电压、电流、功率、功率因数等电参数信息，动态监视各配电回路断路器、隔离开关、地刀等合、分闸状态及有关故障、告警等信号。其中，10kV配电系统中监测的开关量主要有：断路器分、合闸信号，手车工作、试验位置信号，远方/就地切换位置信号、弹簧储能状态信号、接地刀合分信号、变压器超温跳闸信号、高温报警信号，保护跳闸信号和事故预告信。

图6 实时监测主界面图

　　电参量查询

　　在配电一次图中，可以直接查看该回路详细电参量，包括三相电流、三相电压、三相总有功功率、总无功功率、总功率因数、正向有功电能等，并可以查看24小时相电流趋势曲线。

图7 电参量查询界面图

　　运行报表

　　能查询各回路或设备指定时间的运行参数，报表中显示电参量信息应包括：各相电流、三相电压、总功率因数、总有功功率、总无功功率、正向有功电能等。

　　历史事件查询

　　能够对遥信变位，保护动作、事故跳闸，以及电压、电流、功率、功率因数越限等事件记录进行存储和管理，方便用户对系统事件和报警进行历史追溯，查询统计、事故分析。

　　电能统计报表

　　具备定时抄表汇总统计功能，用户可以自由查询自系统正常运行以来任意时间段内各配电节点的用电情况，即该节点进线用电量与各分支回路消耗电量的统计分析报表。

图8 电运行统计报表界面图

　　网络拓扑图

　　系统支持实时监视接入系统的各设备的通信状态，能够完整的显示整个系统网络结构；可在线诊断设备通信状态，发生网络异常时能自动在界面上显示故障设备或元件及其故障部位。

图9 站内设备系统网络拓扑图

图 1 电气火灾发生的原因

　　04

　　电气火灾监控系统应用要求

　　电气火灾监控系统设计应用的技术要求结合上述对医院电气火灾的特点与原因，在进行电气火灾监控系统设计和应用中，需要满足以下基本功能与技术要求。

　　(1)能够对电气设备运行过程中的漏电电流值、配电箱中的温度值进行实时监测。如超过设定值及时报警提示，并可以对电气设备的运行及其线路连接进行控制，从而对电气设备与线路进行有效保护。

　　(2)具备相应的记忆、显示以及打印等功能。电气火灾监控系统在运行中，能够通过探测监控器对三相电源以及每相电流值以及漏电电流值、配电箱中的温度值实时监控显示，并且其系统能够对供电系统各支路运行状态，以及动态参数、操作内容进行保存，方便查询打印，必要时通过网络将报警信息以及部位传输到指定的手机上。

　　(3)具有良好的可操作性。电气火灾监控系统中的探测控制器应具有易操作的特征，能够使操作者方便对其控制参数进行设定，并通过控制器的显示屏方便对供电参数和运行状态进行了解。此外，其系统中主控制计算机的人机界面交互良好，能够为操作者进行供电系统运行观察，并通过不同颜色显示对其工作状态进行区别，便于掌握和操作应用。

　　(4)能够进行整定值调整支持。电气火灾监控系统的设计和应用中，由于其系统内部的探测控制器是采用微处理器控制，不仅具有较好的灵活性、运算速度快、可调节的范围较广等特征*势，而且能够在较为广泛的保护范围内对整定值进行合理选择与调整，以促进其工作在一个合理区域。

　　(5)具有电气设备试验、预警和断电操作等功能。电气火灾监控系统在实际应用中，为保证系统正常运行，需要通过系统中的主控制计算机定期进行试验信号，对其是否存在故障进行判断，一旦出现故障可报警提示同时可以切断故障部位，避免对整个电气防火监控系统的正常运行造成影响。

　　05

　　电气火灾监控系统在医院的应用

　　剩余电流式电气火灾监控设备的有效应用

　　对于电气火灾监控系统中的此类型监控设备而言，其主要是通过监测相关电线和电缆在泄漏时所发生的电流变化，实现对其*缘状态的有效检测。在此情况下，若是地跌中的相关电气设备在实际运行时出现电气故障，其发生故障的位置就一定是电流在穿过电流互感器时进入大地的实际位点。基于此，为了能够更好将这一类监控探测器的实质性作用充分的发挥出来，相关人员应在合理选择安装位置的同时对其进行有效安装。

　　ARCM型剩余电流式电气火灾监控探测器，可对回路中的剩余电流互感器进行有效检测，探测器支持开口式和闭口式多种安装方式，可以有效解决现场互感器的安装问题。

图1 低压配电室现场安装

图2 强电间现场安装

　　测温式电气火灾监控设备的有效应用

　　由于电器负荷的过载，会导致线缆的电流过流，并苏浙电流的不断提升，地铁中相关电气设备的电阻数值正在持续上升，温度升高，而测温式监控探测器设备的有效应用便是在此运行原理的基础上开展相关工作的。对于此类监控探测器设备而言，其主要是以测温传感器为依靠进行实际工作，一般会在一些发热现象比较明显、发热概率比较高的位置进行实际安装。如，电缆接头和开关触点等。此外，地铁的相关部门也会将此类监控探测器设备安装在开关和底座的接触区域，以实现对低压配电设备使用状态和运行状态的有效检测。比如三*负荷的总断路器接口处等。只有这样，才能在实现有效监测的同时，避免出现电气火灾的相关事故。

　　ARCM型测温型电气火灾监控探测器主要配合ARCM-NTC型测温传感器，可以对线缆的温度进行有效检测。

图3 ARCM-NTC

图4 ARCM-NTC现场安装

　　限流式保护器的有效应用

　　随着社会经济的飞速发展，社会电气化程度不断提高，用电负荷过大、线路短路等原因导致电气火灾发生越来越频繁，使得火灾数量呈上升趋势，地铁项目中的电气火灾也屡见不鲜。为了防止电气火灾事故的发生，低压配电系统已普遍采用了智能化的电子设备和系统对用户现场的电气线路进行监测、报警和控制。但是，对于造成电气火灾危害严重、占比大的电路短路故障，始终缺乏有效的限流短路保护手段以预防和解除故障。

　　安科瑞生产的ASCP型限流式保护器，可以对回路的短路进行有效保护。

图5 ASCP限流式保护器现场安装

　　06

　　结语

　　综上所述，对电气火灾监控系统在医院的应用进行研究，结合医院建筑电气线路特点，采用电气防火监控系统，加强对医院电气火灾原因的监测分析，及时进行电气火灾隐患**，对确保医院建筑电气的正常运行，具有十分积*的意义。