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摘 要:煙草物(wu)(wu)流配送(song)(song)中心儲存的卷煙具有(you)價(jia)值高、易(yi)燃(ran)等特點,因此加(jia)強(qiang)煙草物(wu)(wu)流配送(song)(song)中心的防(fang)火是安(an)(an)防(fang)的重要工作(zuo)之一(yi)。本文提出一(yi)種基于(yu)物(wu)(wu)聯網的智(zhi)(zhi)慧用電(dian)系統,應用于(yu)物(wu)(wu)流中心園區,該系統由感知終端層(ceng)網絡層(ceng)應用層(ceng)交百(bai)層(ceng)組(zu)成。通過物(wu)(wu)聯網技術對物(wu)(wu)流中心園區電(dian)氣量進行(xing)數(shu)據跟(gen)蹤與統計(ji)分(fen)析(xi)及(ji)時地(di)發現(xian)電(dian)氣線路和(he)用電(dian)設(she)(she)備(bei)(bei)的異常并(bing)上送(song)(song)報警信(xin)息,工作(zuo)人員通過交互層(ceng)遠程控制(zhi)用電(dian)設(she)(she)備(bei)(bei),達到消除(chu)潛在安(an)(an)全隱患的目的,實現(xian)用電(dian)設(she)(she)備(bei)(bei)的智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)(neng)化管理。通過開展在功能(neng)(neng)(neng)性(xing)(xing)、非功能(neng)(neng)(neng)性(xing)(xing)、性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)以及(ji)應用場景等方面(mian)的實驗驗證和(he)試點建設(she)(she),表明了該系統可(ke)(ke)以實時地(di)監控用電(dian)設(she)(she)備(bei)(bei),有(you)效地(di)提升了用電(dian)設(she)(she)備(bei)(bei)的安(an)(an)全性(xing)(xing)、可(ke)(ke)靠性(xing)(xing),降低(di)了用電(dian)設(she)(she)備(bei)(bei)的事(shi)故發生率。
關鍵詞:煙(yan)草物(wu)(wu)流配送中心:物(wu)(wu)聯網;云(yun)計(ji)算;智(zhi)慧(hui)用電;智(zhi)能型電路(lu)保護空開。
0引言
根據(ju)國(guo)家(jia)及國(guo)家(jia)煙草(cao)總(zong)局(ju)頒(ban)布的(de)節(jie)能(neng)減排(pai)、 降本增效(xiao)(xiao)指導(dao)思想,在(zai)(zai)智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)制造(zao)新時(shi)代的(de)帶(dai)領下,煙草(cao)物(wu)(wu)(wu)流(liu)(liu)中(zhong)(zhong)心(xin)應以創新利(li)國(guo)家(jia)建(jian)(jian)設(she)帶(dai)領和支(zhi)撐升(sheng)級發(fa)展,推進現代物(wu)(wu)(wu)流(liu)(liu)建(jian)(jian)設(she)。加(jia)快建(jian)(jian)設(she)智(zhi)(zhi)(zhi)慧物(wu)(wu)(wu)流(liu)(liu)提(ti)(ti)升(sheng)倉儲智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)化(hua)水(shui)平實(shi)現智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)化(hua)數據(ju)化(hua),充分融合國(guo)家(jia)智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)制造(zao)大方(fang)向。智(zhi)(zhi)(zhi)慧物(wu)(wu)(wu)流(liu)(liu)指的(de)是以信(xin)息技術為支(zhi)撐,在(zai)(zai)物(wu)(wu)(wu)流(liu)(liu)的(de)運(yun)輸、倉儲、包裝(zhuang)、裝(zhuang)卸(xie)搬運(yun)、流(liu)(liu)通(tong)加(jia)工配送、信(xin)息服務等各個環節(jie)實(shi)現智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)化(hua),就卷(juan)煙物(wu)(wu)(wu)流(liu)(liu)配送中(zhong)(zhong)心(xin)而言倉儲、分揀(jian)作(zuo)為核心(xin)業務,涉及諸多設(she)備、信(xin)息、管理等方(fang)面(mian)數據(ju),為建(jian)(jian)設(she)智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)合儲提(ti)(ti)供(gong)了(le)基礎。在(zai)(zai)一系列智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)化(hua)改造(zao)過程(cheng)中(zhong)(zhong)增加(jia)了(le)大量的(de)自動化(hua)設(she)備提(ti)(ti)高工作(zuo)效(xiao)(xiao)率的(de)同時(shi)也增加(jia)了(le)電氣(qi)設(she)備引發(fa)火災的(de)風險。因(yin)此,如(ru)何規避這些風險是從業者值得思考的(de)問題。
近年來,物聯網、云(yun)計算和(he)大數據(ju)技(ji)(ji)術(shu)在(zai)信息技(ji)(ji)術(shu)方面取得了長足的(de)進(jin)步(bu),不(bu)少學者利用這些技(ji)(ji)術(shu)實(shi)現(xian)了設備的(de)智慧(hui)化管(guan)理。文獻[2]提出(chu)了基于云(yun)技(ji)(ji)術(shu)和(he)物聯網的(de)綠色中心空調系(xi)統,實(shi)現(xian)了環境監測、空調、通風和(he)溫度控(kong)制等(deng)功能,有效地降低了機房的(de)能耗。文獻[3]通過使用物聯網技(ji)(ji)術(shu)對燃(ran)煤火(huo)電(dian)廠中的(de)人員管(guan)控(kong)、缺(que)陷識(shi)別、門禁系(xi)統等(deng)方面進(jin)行(xing)改進(jin)和(he)升級,以提高(gao)安全水平和(he)效率(lv)。文獻[4]通過試驗證明了LoRaWan電(dian)力物聯網的(de)架構可(ke)以對建筑能耗實(shi)現(xian)可(ke)觀的(de)降低。文獻[5]通過物聯網技(ji)(ji)術(shu)、大數據(ju)技(ji)(ji)術(shu)等(deng)新興技(ji)(ji)術(shu)搭建一個智慧(hui)用電(dian)監控(kong)系(xi)統,對電(dian)氣參數進(jin)行(xing)監控(kong)和(he)報警(jing)(jing),從而達到預警(jing)(jing)電(dian)氣火(huo)災的(de)目的(de)。
在上述背景下,本文提出一種基于物聯網的智慧用電系統,通過物聯網技術對物流中心園區電氣量進行數據跟蹤與統計分析,及時地發現電氣線路和用電設備的異常并上送報警信息,工作人員通過交互層遠程控制用電設備,達到消除潛在安全隱患的目的,實現用電設備的智能化管理。*后通過實驗和試點建設驗證了該系統可以實時地監控用電設備,有效地提升了煙草物流配送中心用電設備的安全性、可靠性,降低了用電設備的事故發生率。
1物聯網技術
如圖(tu)1所示(shi)“物(wu)(wu)聯網(wang)(wang)(wang)"(InternetofThings)是(shi)一個集合感(gan)知網(wang)(wang)(wang)、傳感(gan)網(wang)(wang)(wang)、互聯網(wang)(wang)(wang)的(de)網(wang)(wang)(wang)絡(luo)(luo),它(ta)通過各種信息(xi)傳感(gan)裝置將現實物(wu)(wu)品(pin)與(yu)網(wang)(wang)(wang)絡(luo)(luo)進行(xing)連(lian)接。使用(yong)互聯網(wang)(wang)(wang)技(ji)術的(de)目的(de)就是(shi)讓所有的(de)現實物(wu)(wu)品(pin)與(yu)網(wang)(wang)(wang)絡(luo)(luo)進行(xing)連(lian)接,可以在網(wang)(wang)(wang)絡(luo)(luo)上(shang)對物(wu)(wu)品(pin)進行(xing)自動(dong)、實時地定(ding)位、識別(bie)、監控等。因(yin)此物(wu)(wu)聯網(wang)(wang)(wang)主要有射(she)頻識別(bie)技(ji)術、傳感(gan)器技(ji)術、智(zhi)能技(ji)術和(he)納米技(ji)術這四個關(guan)鍵(jian)性(xing)應(ying)用(yong)技(ji)術。
RFID
射(she)(she)頻(pin)(pin)識(shi)(shi)別技(ji)術(shu)(Radio FrequencyIdentification RFID)是一(yi)種非接觸式的自動(dong)識(shi)(shi)別技(ji)術(shu),它通過射(she)(she)頻(pin)(pin)信號自動(dong)識(shi)(shi)別目標(biao)對(dui)象并(bing)獲取(qu)相(xiang)關數據,識(shi)(shi)別過程無需人工干預,可(ke)(ke)工作于各(ge)種惡劣環(huan)境,同(tong)時射(she)(she)頻(pin)(pin)識(shi)(shi)別技(ji)術(shu)可(ke)(ke)以(yi)識(shi)(shi)別高(gao)速運動(dong)物體并(bing)可(ke)(ke)同(tong)時識(shi)(shi)別多(duo)個標(biao)簽,操作快捷方便。射(she)(she)頻(pin)(pin)識(shi)(shi)別技(ji)術(shu)目前可(ke)(ke)以(yi)和大數據技(ji)術(shu)、云計算等(deng)結合,可(ke)(ke)以(yi)更好(hao)地(di)應用到物聯網(wang)上(shang)。
1.2傳感器技術
傳感器網(wang)(wang)絡主要包括(kuo)感應通訊(xun)、計算三(san)個方(fang)面(mian),主要技(ji)術為無線數據庫(ku)技(ji)術和用于(yu)其他傳感器通訊(xun)的網(wang)(wang)絡技(ji)術,特(te)別是(shi)多次跳(tiao)躍路由協議(yi)。通過感知識別技(ji)術讓(rang)物(wu)品可(ke)以清晰地表(biao)(biao)達(da)自己所代表(biao)(biao)的信息。傳感器網(wang)(wang)絡可(ke)以說是(shi)物(wu)聯網(wang)(wang)的眼睛和耳朵(duo),負責感知海量信息。
序號 | 名稱 | 型號、規格 | 單位 | 備注 |
1 | ARCM300D-Z -4G/NB |
注:設備包含1個剩余電流互感器,1個電流傳感器和2個溫度傳感器。 | 套 | 單相 |
2 | ARCM300-ZD -4G/NB |
| 套 | 單相 |
3 | ARCM300-J1 -4G/NB |
| 只 | 三相 |
4 | ARCM300-Z -4G/NB |
| 套 | 三相 |
5 | ARCM300T-Z -4G/NB |
注:電流互感器和漏電流規格根據現場回路電流大小選擇。電流互感器二次輸入信號規格為5A。 | 套 | 三相 |
6 | 無線傳輸模塊 AF-GSM400-4G | 下(xia)行485上行4G,內嵌TCP/IP協議,內置看門狗,性能穩定,需(xu)加SIM卡,SIM卡甲供 | 只 | 安科瑞 |
7 | 滅弧式保護器 ASCP200-1 | 可(ke)實現短路限流(liu)滅弧保(bao)護(hu)、過(guo)載限流(liu)保(bao)護(hu)、內部超溫限流(liu)保(bao)護(hu)、過(guo)欠(qian)壓保(bao)護(hu)、漏電監測、線(xian)纜溫度監測等功能,1路RS485通訊(xun)嗎,1路GPRS無線(xian)通訊(xun),額定電流(liu)為0-63A,額定電流(liu)菜單(dan)可(ke)設。 | 只 | 安科瑞 |
8 | 故障電弧探測器AAFD-40 | 檢測線(xian)路的故障(zhang)電(dian)弧、1路繼電(dian)器(qi)輸出、485通訊、導軌(gui)式(shi)安(an)裝、液晶顯(xian)示(shi);適用額定(ding)電(dian)流檢測范圍(wei):0-40A | 只 | 安科瑞 |
典型配置方
7.1 ARCM300系列儀表直連平
a)配置方案
說明:ARCM300-Z-4G和ARCM300-ZD-4G直接上傳到平臺。
b)安裝實例
7.2 ARCM300系列(lie)儀表接入網關上傳到(dao)平臺(tai)
a)配置方案
說明:arcm系(xi)列儀(yi)表(biao)通(tong)過485接口連(lian)接網關(guan),由網關(guan)上傳到(dao)平臺,一個網關(guan)下面可以(yi)接入(ru)30塊儀(yi)表(biao)
b)安裝實例
7.3故障電弧探測器(qi)和滅弧式(shi)保護器(qi)接(jie)入平臺
配置方案
說明:故(gu)障電弧(hu)探測器(qi)和滅弧(hu)式保護器(qi)通過485接口連接網關,由(you)網關上傳(chuan)到平臺,一個網關下面(mian)可以接入30塊設備。
安裝實例
8.典型業績
中鐵某局安全(quan)用電管理云平(ping)臺
云南玉溪(xi)某(mou)電力(li)安全用電管理(li)云平臺(tai)
某地強制戒毒所智(zhi)慧用電氣火災監(jian)控系統
響水某畜牧改造安全用電管理系統
天津某電子有限公司安全用電管理云平臺
某冰川遺跡陳(chen)列館安(an)全用電管理云平(ping)臺
承德某網(wang)絡科(ke)技有限公司安全用電管理(li)云平臺
復旦大學某校區安全(quan)用電(dian)
廣(guang)東(dong)某能源科技有限公(gong)司安全用(yong)電管理(li)云(yun)平臺
湖南某智慧消防科技有限公司安全用電管理云平臺
9結束語
電(dian)氣火災往(wang)往(wang)具有很(hen)強的(de)隱蔽性,通(tong)過人(ren)工觀 察較難(nan)發(fa)現,一(yi)旦(dan)發(fa)生火災,煙(yan)草(cao)物(wu)流(liu)(liu)中心工作(zuo)人(ren)員的(de)生命財產安(an)(an)全(quan)(quan)將受到巨大威脅(xie)。本文為消除煙(yan)草(cao)物(wu)流(liu)(liu)配送(song)中心潛在(zai)的(de)安(an)(an)全(quan)(quan)隱患,設計和開發(fa)了(le)煙(yan)草(cao)專用(yong)物(wu)聯網智慧用(yong)電(dian)管理云平(ping)臺系統。
同時(shi),以(yi)物(wu)聯網(wang)技術(shu)的(de)輕簡化(hua)、實用(yong)化(hua)以(yi)及運營成本低為前提(ti),以(yi)成熟技術(shu)和產(chan)品(pin)作為支撐,針對(dui)性的(de)根據物(wu)流(liu)中心園區用(yong)電(dian)(dian)設備提(ti)岀技術(shu)集成方案,具有的(de)安全(quan)性。智慧用(yong)電(dian)(dian)系(xi)統能(neng)在火(huo)災事故初(chu)期發岀警報(bao),即使沒(mei)有工作人員值班(ban)也能(neng)通過手(shou)機APP發出對(dui)應(ying)事故警報(bao)(如開關漏(lou)電(dian)(dian)、線路過載等(deng)),適宜于(yu)煙草行(xing)業所有的(de)用(yong)電(dian)(dian)設備并進行(xing)推(tui)廣。
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