廣播電視臺(tái)配電安全智能化改造

文/秦義參

公安部消防局《中國火災(zāi)統(tǒng)計(jì)年鑒》數(shù)據(jù)顯示：電氣火災(zāi)年均發(fā)生次數(shù)占火災(zāi)年均總發(fā)生次數(shù)的30%，占重特大火災(zāi)總發(fā)生次數(shù)的80%。電氣火災(zāi)是消防安全的頭號(hào)殺手。2017年，廣西廣電系統(tǒng)出現(xiàn)的安全播出事故中，由于供電故障導(dǎo)致的超過10%，其中，某城市臺(tái)兩路市電跳閘而值班人員渾然不知，致使UPS電能耗盡，造成多個(gè)頻道停播數(shù)小時(shí)的重大責(zé)任事故。配電系統(tǒng)問題已成為安全生產(chǎn)安全播出的重大隱患，智能化改造迫在眉睫。

1.隱患成因分析

廣播電視臺(tái)是國家一級(jí)用電保證單位，使用獨(dú)立的雙電源市電專線供電，臺(tái)內(nèi)播出系統(tǒng)皆配有大容量UPS，備有應(yīng)急發(fā)電機(jī)，各種應(yīng)急預(yù)案完備，應(yīng)急演練充分，一般來說，配電系統(tǒng)很少出問題。隱患來自于兩種情況：一是發(fā)生電氣火災(zāi)使電路損毀；二是斷電后沒被發(fā)現(xiàn)。

電氣火災(zāi)一般是指由于電氣線路、用電設(shè)備以及供配電設(shè)備出現(xiàn)故障性釋放的熱能，如高溫、電弧、電火花以及非故障性釋放的能量，在具備燃燒條件下引燃本體或其他可燃物而造成的火災(zāi)。電氣火災(zāi)一般分為漏電火災(zāi)、短路火災(zāi)、過負(fù)荷火災(zāi)。

電氣火災(zāi)的早期征兆是：（1）線路上有漏電流產(chǎn)生；（2）線路上電流過大；（3）線路上溫度異常升高。

導(dǎo)致電線電纜著火的因素主要有以下幾點(diǎn)：（1）部分電纜長期滿負(fù)荷或經(jīng)常超負(fù)荷運(yùn)行，溫升過高，電纜絕緣層快速老化，受潮、過熱時(shí)引起短路自燃；（2）電纜安裝施工中，有的單位因場地原因電纜敷設(shè)過于集中、堆壓嚴(yán)重，常因刮、碰、壓、扭而造成電纜外護(hù)層損傷，易進(jìn)水受潮，運(yùn)行時(shí)絕緣層就可能被擊穿產(chǎn)生電弧起火燃燒；（3）鼠害導(dǎo)致電纜放炮，蔓延起火；（4）電線、電路的老化不易于發(fā)現(xiàn)和察覺，當(dāng)電器超負(fù)荷使用時(shí)，電線和開關(guān)就會(huì)發(fā)熱，到一定程度就可能引發(fā)火災(zāi)。

總的來說，主因是線路老化，然而，電線、電路的老化不易被發(fā)現(xiàn)和確認(rèn)。

2.解決思路

廣播電視臺(tái)安全生產(chǎn)、安全播出事故一但發(fā)生，將會(huì)造成不良的社會(huì)影響，因此，廣播電視臺(tái)配電系統(tǒng)應(yīng)該引入用電安全動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，建立預(yù)警機(jī)制，實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣異常情況24小時(shí)循環(huán)監(jiān)控，讓電氣異常情況能預(yù)知、預(yù)報(bào)和預(yù)防，讓電氣火災(zāi)防患于未“燃”，用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)填補(bǔ)傳統(tǒng)防火安全監(jiān)控漏洞，確保市電斷開能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，在事故可能會(huì)發(fā)生之前將隱患除掉，使得配電導(dǎo)致的安全事故真正能夠“防得穩(wěn)，控得住”。

3.安裝用電安全動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的必要性

廣播電視臺(tái)配電系統(tǒng)已經(jīng)安裝了傳統(tǒng)的漏電開關(guān)、空氣開關(guān)，為何還要安裝用電安全動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)？原因有以下四點(diǎn)。

（1）目前，市面上的漏電開關(guān)、空氣開關(guān)，國際、國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)都沒有要求具備防火功能，它們?cè)诰€路過載（非短路）后至少需要1～2小時(shí)才能夠動(dòng)作。

（2）漏電開關(guān)、空氣開關(guān)的設(shè)計(jì)是機(jī)械式觸點(diǎn)接觸彈開，觸點(diǎn)在斷開時(shí)產(chǎn)生電弧，拉弧火花會(huì)把觸點(diǎn)燒黑，加上氣候冷熱變化以及長時(shí)間使用產(chǎn)生氧化，參數(shù)變異失去作用，常常會(huì)導(dǎo)致開關(guān)失靈，存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。

（3）漏電開關(guān)、空氣開關(guān)在購買時(shí)規(guī)定要求每月按按鈕一次，而我們幾乎沒有人能做到，所以使用時(shí)間長久后不一定起到保護(hù)作用。

（4）短路等故障致空氣開關(guān)跳開后，播出系統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)為由UPS供電，值班員不一定知曉，不能保證及時(shí)通知維修人員盡快恢復(fù)市電供電。

因此，安裝用電安全動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)可以為配電安全再增加一道堅(jiān)固的“防火墻”，防止任何的電氣線路故障得不到及時(shí)排除而引發(fā)電氣火災(zāi)，還能避免斷電后沒被及時(shí)發(fā)現(xiàn)。

4.河池市廣播電視臺(tái)配電安全動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)

黨的十九大召開前，河池市廣播電視臺(tái)在安全檢查中發(fā)現(xiàn)配電系統(tǒng)存在隱患，為保證十九大期間節(jié)目安全播出，籌資新建了一個(gè)配電房，引入用電安全動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)全臺(tái)用電系統(tǒng)進(jìn)行智能化改造。此系統(tǒng)由前端設(shè)備、系統(tǒng)平臺(tái)和客戶端三部分組成，24小時(shí)不間斷監(jiān)控辦公區(qū)各樓層用電系統(tǒng)運(yùn)行情況。

4.1 前端設(shè)備

前端設(shè)備即用電安全監(jiān)控模塊，安裝在配電柜、配電箱之中，核心部件為探測器和通訊模塊，探測器分三種：漏電互感器、電流互感器和溫度傳感器，河池市廣播電視臺(tái)的方案中選擇了開口式的互感器，開口式的互感器具有安裝方便、易于拆卸、不用改造線路及不需要斷電操作等優(yōu)點(diǎn)。

電流互感器探測到交流電壓信號(hào)，再通過運(yùn)放線路放大，放大后的信號(hào)再經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換，就由原來模擬的交流電壓信號(hào)換算成了當(dāng)前的漏電值（電流值），然后經(jīng)液晶屏中文顯示出來；通過溫度傳感器，探測到線路的溫度變化，經(jīng)過轉(zhuǎn)換后經(jīng)液晶屏中文顯示出實(shí)時(shí)溫度值。通訊模塊每30秒采集一次探測器數(shù)據(jù)，通過GSM/CDMA無線通信發(fā)送到系統(tǒng)平臺(tái)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。

4.2 系統(tǒng)平臺(tái)

系統(tǒng)平臺(tái)安裝在設(shè)備提供商機(jī)房，由數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和監(jiān)控后臺(tái)組成。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器對(duì)這些采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行適時(shí)的分析整理，與歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，如有異常即會(huì)發(fā)出聲光報(bào)警，通過客戶端提醒電視臺(tái)相關(guān)部室的管理人員。

監(jiān)控后臺(tái)兼?zhèn)淇刂坪筒樵児δ埽?/p>

①超大容量，可存儲(chǔ)海量監(jiān)控信息。

②記錄監(jiān)控信息：單位簡介、 GPS定位信息、監(jiān)控負(fù)責(zé)人姓名及電話（3組，第一責(zé)任人，第二責(zé)任人，領(lǐng)導(dǎo)）、報(bào)警短信通知移動(dòng)電話號(hào)碼（5個(gè)）、每個(gè)用電安全監(jiān)控模塊的地址碼、移動(dòng)號(hào)碼、安裝位置說明、監(jiān)控報(bào)警狀態(tài)。

③當(dāng)有監(jiān)控用電安全監(jiān)控模塊報(bào)警時(shí)，可以地圖上定位。

④對(duì)每一臺(tái)前端探測設(shè)備每30秒主動(dòng)查詢一次，以確保不遺漏任何報(bào)警信息。

⑤能查詢到每臺(tái)監(jiān)控用電安全監(jiān)控模塊的歷史報(bào)警記錄。

⑥記錄客戶端的登陸信息。

4.3 客戶端

客戶端設(shè)計(jì)成PC端和移動(dòng)端兩個(gè)版式，在任何一臺(tái)能夠上Internet的電腦或者手機(jī)上登陸用電安全監(jiān)控系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)地址，輸入用戶ID及密碼，即可進(jìn)入客戶端。河池市廣播電視臺(tái)在播出部設(shè)置一臺(tái)電腦登錄PC客戶端，由監(jiān)播崗位值班員監(jiān)看，發(fā)現(xiàn)異常情況即啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案通知維護(hù)人員。另外，規(guī)定技術(shù)部、辦公室的負(fù)責(zé)人、維護(hù)責(zé)任人下載移動(dòng)客戶端到個(gè)人手機(jī)上，接到報(bào)警提示時(shí)快速查看實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，及時(shí)安排下一步工作。

4.3.1 客戶端功能

①能直觀顯示本單位所裝設(shè)用電安全監(jiān)控模塊的相關(guān)信息。如每個(gè)用電安全監(jiān)控模塊的地址碼、移動(dòng)號(hào)碼、安裝位置（分區(qū)域，區(qū)域下分某幢建筑物，建筑物下分樓層）說明等。

②管理人員能夠編輯修改上述相關(guān)信息。

③實(shí)時(shí)顯示用電安全監(jiān)控模塊當(dāng)前的監(jiān)控及報(bào)警狀態(tài)。

④可以隨時(shí)主動(dòng)查詢每一臺(tái)用電安全監(jiān)控模塊的實(shí)時(shí)采樣數(shù)據(jù)。

⑤可以查詢到每臺(tái)用電安全監(jiān)控模塊的歷史報(bào)警記錄。

⑥當(dāng)有監(jiān)控用電安全監(jiān)控模塊報(bào)警時(shí)，在PC端能第一時(shí)間彈出報(bào)警窗口，顯示報(bào)警位置及報(bào)警類型；在移動(dòng)端即時(shí)向設(shè)定的電話號(hào)碼發(fā)送報(bào)警短信，提示管理人員進(jìn)入移動(dòng)客端查看詳情。

⑦客戶端能對(duì)前端監(jiān)控用電安全監(jiān)控模塊進(jìn)行“復(fù)位”的遠(yuǎn)程控制。

5.安裝用電安全動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)后的效果

配電系統(tǒng)改造完成之后，用電安全動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行正常，河池市廣播電視臺(tái)十九大期間沒有發(fā)生任何事故，圓滿完成安全播出任務(wù)。到現(xiàn)在一年多時(shí)間，只在2018年9月有過一次報(bào)警提示：辦公樓第二樓層線路溫度出現(xiàn)異常，高到74℃，經(jīng)過認(rèn)真檢查，發(fā)現(xiàn)是空氣開關(guān)出線口螺絲松動(dòng)接觸不良所致，擰緊后溫度恢復(fù)到正常值27℃，警報(bào)解除。這次隱患的消除，用電安全動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)揮了很好的作用。