1、相关背景

1.1 学校宿舍用电隐患

安全用电历来都是学校安全工作的一个重要工作，然而每年因此发生的人身伤害以及火灾事故却在继续，究其原因，主观上是我们的防患意识淡薄，客观上则是由于学生在宿舍使用违规电器、乱拉电线造成的。

现代的大学生宿舍，许多同学都在使用诸如电脑、电热毯、电饭锅等电器，由于用电量过大，电线超负荷运载可想而知，然而常常让人意识不到的却是安全问题。例如有些同学在使用充电器时，随意将充电器放在床铺上或书本上，人却离开了，结果充电时间过长，引起充电器过热；造成短路，产生火花，引燃床上物品，造成火灾。

为何上述事故屡禁不止？究其根本，还是没能合理的监管，原有人工查寝并不能完全遏制上述隐患，只有实时可以监控宿舍楼，教学楼用电情况，即使发现隐患，或者直接扼杀隐患，才能解决根本问题。

1.2 学校宿舍安全事故

2021年10月24日，南京某大学材料科学与技术学院一实验室发生爆燃，引发火情，事故造成2人死亡、9人受伤。

2022年3月2日，清华园1号院某公寓9号楼1单元102室发生火灾，过火面积约15平方米，无人员伤亡，起火原因系中厅内通电电器发生故障引燃周边可燃物。

2022年5月2日，菲律宾大学某校区发生火灾，火灾造成80间房屋被烧毁，至少8人死亡，3人受伤。

1.3学校教学楼用电浪费

相比于宿舍的火灾隐患，教学楼出现得更多的是用电浪费的情况：

①教学楼电灯、空调不及时关闭造成的浪费。

教室内光照充足的情况下，不能及时关闭教室电灯，或在天气不是很炎热的情况下，不能及时关闭空调电扇；晚间自习，当学生离开，教室、走廊以及卫生间的电灯却没有关闭；

②电子教学设备用电浪费现象。

教室里的电脑和电子黑板等不在使用时，不能及时关闭电源，使其长期处于待机状态，甚至开机状态……

2、学校安全用电有哪些难点？

学校是人员密集的场所，安全用电至关重要。然而，实际操作中却存在着诸多难点，给学校的用电安全管理带来了挑战。

①电器设备质量参差不齐：学生会自带电器设备到学校，如手机充电器、电脑，另外学校在采购电器设备时，也可能选择了质量不过关的产品，这些电器设备的质量参差不齐，有些可能存在安全隐患，易造成短路引发火情。

②教学区域电视、电脑等设备长时间不断电，容易局部过热引发电气火灾。

③公共区域普遍存在消防设施老旧、损坏、标志配备数量不足等问题。

④人员密集场所，人口密度大，学校内高层建筑、综合教学楼、实验室、图书馆等建筑多，电气安全隐患多。

⑤学校属于半开放型的社会，各种经营场所参与其中，除了食堂还有各种类型的餐饮，厨房操作区油烟大，油垢多，但凡电气线路出现一点问题引发一点火星，接触到厨房重油烟地区，就将是一发不可收拾的一场火灾。

⑥安全意识淡薄：很多学生对电的危险性认识不深刻，不了解违规用电可能带来的严重后果，抱有侥幸心理；部分学生养成了一些不良的用电习惯，如充电器长时间不拔、离开宿舍时电器未断电等。这些看似微不足道，但却可能成为引发用电安全事故的隐患。

3、开发背景

常规智慧用电方案，智慧用电的产品大多数只安装于进线测。主要存在以下几个问题：

①难定位，不知道具体哪个回路出线问题，排查困难；

②末端过载或线缆温度过高无法知晓；

③设备成本较高，无法做到覆盖式监管，隐患盲区较多。

4、安科瑞智慧用电解决方案（产品介绍）

4.1 末端组合式智慧用电解决方案

针对校园末端的用电安全实现精细化管控，组合式方案在降低以往智慧用电的成本投入同时，准确定位故障点，不留盲区。

组合式产品方案，统一智能网关上传，降低监管成本，缩短安装时间、提高隐患排查效率。

组合式方案可实现原PZ30箱完整替换，可减少加装新的电箱，避免线路大改带来的隐患。

末端组合式智慧用电安装前后对比图

4.2 产品介绍

4.2.1 智慧用电微型断路器

计量功能：实时监测并上报电压、电流、功率、电能、漏电、温度、频率等电参量。

报警功能：过压报警、欠压报警、过流报警、过载报警、漏电报警、超温报警、三相电缺相报警 等。

保护功能：过压保护跳闸、欠压保护跳闸、过流保护跳闸、过载保护跳闸、短路保护跳闸、漏电保护跳闸、超温保护跳闸、三相电缺相保护跳闸。

控制功能：支持本地手柄通断、本地电动分合闸、本地锁定、远程遥控分合闸、定时控制、预约控制等多种控制功能。

参数整定：支持本地或远程设置各类保护参数，控制任务参数、重合闸参数等。

自检功能：支持漏电自检功能，可通过平台定期提醒用户漏电自检或设置自动自检，自检完成后可10S自动合闸。

安全功能：支持三种控制等级：①本地+远程可控；②仅本地可控；③仅远程可控。支持本地锁定，锁定后远程不可控，保证本地施工人员安全。支持检修模式，检修模式断路器无法合闸，待设备检修完成，需退出检修模式后才可合闸，支持关联保护跳闸自动进入检修状态。

重合闸功能：支持过欠压保护后，待电压恢复正常自动重合闸，重合闸次数可设，支持无限次和有限次数。

4.2.2 智慧用电末端监测模块

计量功能：可实时监测电压、电流、功率、电能、温度、漏电（2P单相）等参量

报警功能：具有过压、欠压、过载、过流、超温等多种报警功能

通讯：标配RS-485（MODBUS）通讯

安装方式：可选直接安装或引线安装，可选模数2P/3P

4.2.3 智慧用电网关

设备连接：可连接16台智能微型断路或16台末端智能监测模块。

数据查看：可查看各个模块的电压、电流、功率、电能、温度和漏电等实时数据；支持事件记录。

状态查看：可查看各个设备的预警、报警、保护、故障等状态。

设置与控制：可对各个智能断路器进行参数设置和控制。

显示方式：LCD液晶显示。

通讯方式：支持RS485/以太网/4G通讯/WIFI通讯。

开关量：一路开关量输入，一路开关量输出。

通讯协议：支持MQTT/Modbus-RTU/Modbus-TCP协议。

连接示意图如下：

4.3 智慧用电系统组网图

5、安科瑞智慧用电解决方案（平台介绍）

实时监控

系统可接入智慧用电末端监测模块和智能微断等，用户可查询对应设备的状态。

展示功能

平台可展示设备的运行状态、实时数据、各个电参量的历史曲线、报警信息和控制日志。

操作设置

平台支持用户对断路器进行复位、分合闸、检修开关、强制分合闸等操作。

时控设置

平台可支持设置多个定时计划和周期计划。

报警设置

支持对报警参数进行设置。

运维管理

系统在产生报警或隐患后，系统可以针对工程人员派发工单，处理完以后工程人员能够在系统中填写相关工单任务记录，以供历史查询。隐患统计支持对项目进行日、月、季、年的维度查询，并能够自定义时间查询，将项目下隐患以曲线，图表的形式展现。

异常推送

针对不同的报警类型，可设置对应的推送方式和推送对象。一旦发生故障隐患，云端后台和管理员立即能收到短信、邮件、APP推送、语音外呼、语音播报通知。

能耗分析

系统提供能耗分析功能，按回路可查询日、月、年的能耗报表和曲线，并支持导出。

6、末端组合式智慧用电优势

6.1 产品优势

集成度高：保护，计量，控制一体化，实现设备的高集成化；

安装便捷：设备体积小，安装方式与传统空开基本无异，适应各类安装环境，应用场景范围广阔；

降低成本：设备的高集成化，大大节省了人力施工布线与多种设备的采购成本；

效率提升：设备端，网页端，手机端三端设备状态同步显示，用户可随时随地监控设备，平台及时更新能耗环比统计分析，方便用户快速制定节能方案；

6.2 方案优势

安全性高：保护方式分为机械保护与电子保护两部分。机械部分可满足国家标准，在电子部分失效的情况下仍能保证线路的安全可靠；

灵活性高：可任意查看各项电力参数，漏电断路器可查看线路实时漏电数据。可任意整定各保护参数及保护时间，包括漏电整定值可调；

高精度等级：电参量均通过线路真实值采集，非合成数据，内部采用高精度计量芯片方案，电能精度0.5级；

高寿命性：触点采用银石墨材质，静触点面积达3.8*3.8mm，抗熔焊性高，电气寿命达6000次以上；

7、资质证书

计算机软件著作权等级证书

检测报告

产品认证证书

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保险

作者简介：魏健辉，女，现任职于安科瑞电气股份有限公司，手机：13681652469（微信同号）