溫州市易燃易爆場(chǎng)所防雷智能監(jiān)測(cè)平臺(tái)的開(kāi)發(fā)建設(shè)

劉元林 周旋 唐翠云

【摘 要】溫州市易燃易爆場(chǎng)所防雷智能監(jiān)測(cè)平臺(tái)的開(kāi)發(fā)建設(shè)，是溫州氣象部門(mén)進(jìn)一步加強(qiáng)事中事后監(jiān)管、創(chuàng)新監(jiān)管方式的重要舉措之一，也是浙江省氣象部門(mén)首個(gè)針對(duì)易燃易爆危化場(chǎng)所的業(yè)務(wù)在線監(jiān)測(cè)平臺(tái)。該平臺(tái)通過(guò)對(duì)現(xiàn)有部分防雷設(shè)施進(jìn)行在線監(jiān)控的升級(jí)和改造，實(shí)時(shí)監(jiān)控接地裝置阻值、SPD的主要性能參數(shù)及雷擊數(shù)據(jù)，并通過(guò)物聯(lián)卡無(wú)線傳輸?shù)杰浖脚_(tái)，隨時(shí)監(jiān)測(cè)防雷裝置的性能狀態(tài)，及時(shí)預(yù)警防雷安全隱患，更好地為易燃易爆危化企業(yè)安全生產(chǎn)保駕護(hù)航。

【關(guān)鍵詞】易燃易爆場(chǎng)所;防雷智能監(jiān)測(cè);平臺(tái);開(kāi)發(fā)建設(shè)

中圖分類(lèi)號(hào)： TP277 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2019）12-0078-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.12.037

2016年，國(guó)務(wù)院印發(fā)《關(guān)于優(yōu)化建設(shè)工程防雷許可的決定》，進(jìn)一步明確了氣象部門(mén)在易燃易爆等建設(shè)工程的防雷監(jiān)管責(zé)任[1]。浙江省氣象局也多次發(fā)文，強(qiáng)調(diào)了加強(qiáng)事中事后監(jiān)管，創(chuàng)新監(jiān)管方式，進(jìn)一步做好防雷監(jiān)管服務(wù)的工作。為鞏固易燃易爆?；瘑挝环览装踩C合治理成效，更主動(dòng)地做好防雷社會(huì)管理，更主動(dòng)地做好防雷社會(huì)服務(wù)，溫州市氣象局開(kāi)發(fā)建設(shè)了溫州市易燃易爆場(chǎng)所防雷智能監(jiān)測(cè)平臺(tái)，更好地服務(wù)當(dāng)?shù)匾兹家妆；瘓?chǎng)所。溫州市氣象局根據(jù)建設(shè)需要，先將全市60家加油站納入本平臺(tái)的一期建設(shè)，于2018年底建成并投入使用，使得易燃易爆?；瘓?chǎng)所的防雷監(jiān)管便利化、實(shí)時(shí)化、智能化，隨時(shí)監(jiān)測(cè)跟蹤防雷裝置的性能狀態(tài)，及時(shí)預(yù)警防雷安全隱患，將企業(yè)防雷安全生產(chǎn)責(zé)任落到實(shí)處，為?；髽I(yè)安全生產(chǎn)保駕護(hù)航。雖然投入使用時(shí)間并不長(zhǎng)，但本平臺(tái)發(fā)揮出了應(yīng)有的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)效益，溫州市氣象局將創(chuàng)造條件繼續(xù)進(jìn)行開(kāi)發(fā)建設(shè)，以期取得更多的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)效益。

1 平臺(tái)建設(shè)目標(biāo)

通過(guò)對(duì)各易燃易爆場(chǎng)所現(xiàn)有部分防雷設(shè)施，進(jìn)行在線監(jiān)控的升級(jí)和改造，實(shí)時(shí)監(jiān)控接地裝置阻值、SPD的主要性能參數(shù)及遭受雷擊數(shù)據(jù)，并通過(guò)無(wú)線傳輸?shù)杰浖脚_(tái)，實(shí)現(xiàn)市縣氣象主管機(jī)構(gòu)管理人員對(duì)轄區(qū)內(nèi)易燃易爆場(chǎng)所防雷設(shè)施的遠(yuǎn)程監(jiān)控和SPD壽命、接地電阻值、各相溫度、各相漏電流、雷擊史等監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的查詢統(tǒng)計(jì)。通過(guò)用戶創(chuàng)建和管理，實(shí)現(xiàn)各易燃易爆場(chǎng)所的分組管理，實(shí)現(xiàn)各易燃易爆場(chǎng)所防雷安全員對(duì)所管理場(chǎng)所防雷設(shè)施狀態(tài)的實(shí)時(shí)查看和監(jiān)控。通過(guò)連續(xù)不間斷監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)對(duì)SPD壽命的預(yù)警，指標(biāo)異常和設(shè)備脫扣報(bào)警，數(shù)據(jù)傳輸異常的警報(bào)。

2 平臺(tái)建設(shè)原則

本監(jiān)測(cè)平臺(tái)的建設(shè)，應(yīng)能最大限度發(fā)揮其社會(huì)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，軟件平臺(tái)和硬件設(shè)備都能持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定正常，達(dá)到預(yù)期使用壽命，人機(jī)交互界面友好，易于操作，視圖簡(jiǎn)潔易懂，體現(xiàn)出一定的先進(jìn)性、智能性和前瞻性，具備可擴(kuò)充性，打造成為浙江省首家針對(duì)易燃易爆場(chǎng)所的業(yè)務(wù)在線智能監(jiān)測(cè)平臺(tái)。

3 平臺(tái)建設(shè)內(nèi)容

平臺(tái)建設(shè)內(nèi)容分為軟件和硬件兩部分（圖1）。軟件部分是對(duì)在線監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和查詢、場(chǎng)所管理功能的實(shí)現(xiàn)，硬件部分是將部分防雷裝置升級(jí)為智能型，對(duì)防雷裝置主要參數(shù)進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)傳輸。

3.1 軟件部分

本平臺(tái)軟件以安全性、兼容性和實(shí)用性為基礎(chǔ)，以穩(wěn)定性、先進(jìn)性和開(kāi)放性為前提而進(jìn)行開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，支持高并發(fā)訪問(wèn)，具備7×24小時(shí)穩(wěn)定長(zhǎng)期無(wú)人值守的運(yùn)行能力，同時(shí)不漏報(bào)任何一條告警信息。系統(tǒng)開(kāi)發(fā)采用xml標(biāo)準(zhǔn)與Webservice等標(biāo)準(zhǔn)，為信息采集、聚合提供多種信息接口標(biāo)準(zhǔn)，為第三方系統(tǒng)信息導(dǎo)入提供支持;系統(tǒng)采用跨平臺(tái)技術(shù)，支持主流操作系統(tǒng)（Windows、Linux），用戶可根據(jù)實(shí)際情況和需要選擇不同的操作系統(tǒng)。本平臺(tái)軟件還兼容目前常見(jiàn)的主流瀏覽器，可支持IE、Firefox、Chrome等[2]。同時(shí)本平臺(tái)軟件充分考慮到可擴(kuò)展性，采用成熟、穩(wěn)定、先進(jìn)的開(kāi)發(fā)技術(shù)，同時(shí)充分運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展的新技術(shù)，開(kāi)發(fā)完成高效、穩(wěn)定、界面友好的網(wǎng)站系統(tǒng)，并支持移動(dòng)端（手機(jī)、平板電腦等）設(shè)備的操作。平臺(tái)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵循標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，按照分層設(shè)計(jì)，軟件構(gòu)件化實(shí)現(xiàn)，使得業(yè)務(wù)與實(shí)現(xiàn)分離，邏輯與數(shù)據(jù)分離，構(gòu)件語(yǔ)意描述形式化，以統(tǒng)一的服務(wù)接口規(guī)范為核心，使用開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 硬件部分

3.2.1 智能型SPD及后備保護(hù)器

在普通型SPD的基礎(chǔ)上，內(nèi)置微處理器及多個(gè)傳感器，無(wú)間隙的監(jiān)測(cè)各關(guān)鍵部件的工作狀態(tài)，并形成監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。再通過(guò)接口電路采用485模式即時(shí)將數(shù)據(jù)發(fā)送至監(jiān)控平臺(tái)。并在短路或過(guò)載時(shí)，啟動(dòng)后備保護(hù)器，用以切斷電源線路。

3.2.2 智能接地電阻監(jiān)測(cè)儀

利用電位降法測(cè)量原理，通過(guò)輸出工頻脈沖電流，以較小的時(shí)間間隔對(duì)接地體的接地電阻值進(jìn)行測(cè)量，并對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步處理后傳輸至網(wǎng)絡(luò)接入機(jī)。

3.2.3 防雷監(jiān)測(cè)模塊

對(duì)雷擊狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)有雷擊發(fā)生時(shí)，監(jiān)測(cè)記錄雷擊發(fā)生時(shí)間，雷電流大小、極性、峰值等數(shù)據(jù)。

3.2.4 網(wǎng)絡(luò)接入機(jī)

用于采集SPD數(shù)據(jù)、接地體數(shù)據(jù)及雷擊數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總和初步處理，按一定時(shí)間間隔打包后發(fā)給數(shù)據(jù)采集分析通訊儀。

3.2.5 數(shù)據(jù)采集分析通訊儀

安裝在現(xiàn)場(chǎng)的一款高性能串口轉(zhuǎn)GPRS網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，模塊內(nèi)嵌了工業(yè)級(jí) GSM 模塊。它可以在串口端與網(wǎng)絡(luò)端之間 提供高速雙向透明數(shù)據(jù)傳輸通道，使得用戶設(shè)備實(shí)現(xiàn)無(wú)線遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)傳輸，按照一定的數(shù)據(jù)格式，使用物聯(lián)網(wǎng)卡無(wú)線傳輸?shù)狡脚_(tái)軟件。

4 監(jiān)控主要指標(biāo)

4.1 SPD漏電流

SPD在正常情況下，泄漏電流是微安級(jí)的，容易受監(jiān)測(cè)儀電流計(jì)感應(yīng)電流的影響，因此監(jiān)測(cè)儀采用智能算法，糾錯(cuò)并排除外在干擾電流、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)SPD的實(shí)際泄漏電流變化趨勢(shì)，并通過(guò)軟件設(shè)定SPD損壞程度的報(bào)警范圍。為確保SPD漏電流監(jiān)測(cè)儀能夠正常工作，監(jiān)測(cè)儀的自身防雷能力不低于100kA（8/20μs），采集器精度為微安級(jí)，同時(shí)監(jiān)測(cè)阻性漏電流輔助判斷漏電流值。

4.2 SPD各相脫扣點(diǎn)溫度

實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)SPD各相脫扣點(diǎn)的溫度，并通過(guò)軟件設(shè)置溫度告警上下限值。

4.3 SPD壽命和多狀態(tài)指示信息

SPD加載在被保護(hù)設(shè)備線路上，由于泄漏電流的存在，自身存在持續(xù)損耗，通過(guò)監(jiān)測(cè)SPD的老化程度，將SPD壽命以百分百的形式在軟件上顯示。并用4種顯示狀態(tài)來(lái)表示SPD在不同時(shí)期的老化程度：（1）綠色正常;（2）綠閃有劣化;（3）紅閃劣化嚴(yán)重;（4）紅色失效。

4.4 SPD雷擊浪涌

監(jiān)測(cè)SPD遭受雷擊的時(shí)刻，雷擊浪涌的大小、峰值、極性。

4.5 SPD環(huán)境溫濕度

監(jiān)測(cè)SPD所安裝環(huán)境的溫度和濕度，可通過(guò)軟件設(shè)置環(huán)境溫度、濕度告警上下限值。

4.6 SPD后備保護(hù)器工作狀態(tài)

為確保SPD正常工作，對(duì)SPD的后備保護(hù)器開(kāi)合狀態(tài)進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，當(dāng)其斷開(kāi)時(shí)，即通過(guò)軟件進(jìn)行遠(yuǎn)程報(bào)警。

4.7 接地電阻

利用智能接地監(jiān)測(cè)儀，在不影響防雷接地的實(shí)際效果和設(shè)施的正常運(yùn)行情況下，對(duì)接地裝置的接地電阻值進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

5 結(jié)語(yǔ)

溫州市易燃易爆場(chǎng)所防雷智能監(jiān)測(cè)平臺(tái)的開(kāi)發(fā)建設(shè)，通過(guò)對(duì)SPD性能參數(shù)和接地裝置接地阻值的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，既能隨時(shí)了解主要防雷裝置的性能狀態(tài)，也能更早地發(fā)現(xiàn)防雷安全隱患。同時(shí)，將對(duì)易燃易爆?；瘓?chǎng)所的常規(guī)例行現(xiàn)場(chǎng)檢查，拓展到全天候無(wú)人值守遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，是加強(qiáng)事中事后監(jiān)管，轉(zhuǎn)變監(jiān)管方式的創(chuàng)新之舉，通過(guò)用戶創(chuàng)建和設(shè)置，增加了與易燃易爆?；瘑挝坏幕?dòng)，更好地為這些企業(yè)的防雷減災(zāi)和安全生產(chǎn)主動(dòng)服務(wù)，保駕護(hù)航，發(fā)揮出了明顯的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)效益。

【參考文獻(xiàn)】

[1]中華人民共和國(guó)中央人民政府.《國(guó)務(wù)院關(guān)于優(yōu)化建設(shè)工程防雷許可的決定》（國(guó)發(fā)〔2016〕39號(hào)）http：//www.gov.cn/zhengce/content/2016-06/28/content_5086435.htm.

[2]杭州易龍防雷科技有限公司.《溫州重點(diǎn)易燃易爆危險(xiǎn)化學(xué)品場(chǎng)所防雷設(shè)施在線安全監(jiān)控系統(tǒng)供應(yīng)商竣工報(bào)告》.作者簡(jiǎn)介：劉元林，男，MPA碩士，浙江省溫州市氣象局工程師，主要從事雷電防護(hù)研究與監(jiān)管、行政執(zhí)法及氣象防災(zāi)減災(zāi)工作。