銀行智慧用電系統(tǒng)的設計與應用

劉 捷，張 祥，王梓凡

(1.南京市建筑設計研究院有限責任公司，南京 210014；2.安科瑞電氣股份有限公司，上海 201801)

0 引言

中國銀行業(yè)監(jiān)督管理委員會在2016年11月14日印發(fā)的《中國銀監(jiān)會辦公廳關于切實加強消防安全管理工作的通知》中指出，在建筑安全方面，要對自身進行消防安全檢查，建立良好的消防意識，能有效地進行自我管理、評估以及提升，保證單位可以良好地應對消防問題。

銀行屬于重要的建筑場所，對安全有著很高的要求。一旦銀行發(fā)生火災，其經(jīng)濟損失會比普通的建筑火災更加嚴重。由于其用電方面的細分程度很高(例如銀行的門市、ATM自助銀行及銀行辦公大樓)，并且包括工作中的用電以及下班后的用電安全，若要統(tǒng)一對這些用電方面進行管理，就必須先分析銀行用電目前存在的問題，并根據(jù)這些問題設計一套以智能化為要求，集方便、安全、人性化等特色于一體的智慧用電系統(tǒng)，多方面、多角度保障銀行的用電安全。

1 銀行用電方面存在的問題

根據(jù)筆者對現(xiàn)階段銀行營業(yè)場所用電系統(tǒng)和用電情況的相關統(tǒng)計，包括銀行的營業(yè)門市、ATM自助銀行及銀行辦公大樓等，在用電方面主要存在以下問題。

1.1 基礎管理方式不先進

其用電系統(tǒng)以及用電設備基本上都還處于非智能、非網(wǎng)絡化階段，用電設備都處在獨立且分散式的工作狀態(tài)。包括空氣開關、漏電保護裝置、保險絲以及定時裝置成為了保護用電設備的主要保護方法，而這些方法和手段卻不能實時遠程監(jiān)測設備前段的強電系統(tǒng)以及設備。

1.2 設計應用不統(tǒng)一

在實際進行設備安裝以及線路敷設時，往往會因為現(xiàn)場實際情況以及人員的技術水平，造成與最初的設計規(guī)劃不一致，如存在地線缺失等問題，人員生命安全以及設備工作無法得到安全保證。

1.3 運維管理不規(guī)范

由于受人員技術水平和管理技術手段的限制，很多情況下都會出現(xiàn)不合理的現(xiàn)象。例如保護和所帶負載并不匹配；沒經(jīng)過合適的規(guī)劃和設計就隨意添加負載；分回路布線雜亂；以及線路和設備使用時間過長產(chǎn)生老化、損壞以及蟲患鼠患等，都是會引起火災的重大隱患。

1.4 管理設備難度大

電氣設備在管理和使用過程中，隨意的安裝方式和擺放位置，走線雜亂無序，會對后期的設備維護造成嚴重的阻礙。同時由于人員監(jiān)管不到位，一些并不需要24h工作的設備一直在不停運轉(zhuǎn)造成使用壽命大大減少，而且絕緣老化問題也是一種嚴重的火災隱患。

1.5 員工不執(zhí)行相關規(guī)定

大部分銀行的營業(yè)廳以及辦公樓的電能，只在營業(yè)時才會用到，例如照明用電、電腦/空調(diào)/飲水機用電，以及電子大屏用電等，下班后員工并沒有進行拉閘斷電，不僅會對能源造成浪費，而且在無人值守時這些未斷電的設備都存在著極大的安全隱患。

2 銀行智慧用電設計原則

銀行項目不是普通的用電場所，整體設計一定要首先考慮其安全，其次解決技術問題，最后要考慮其合理性并結(jié)合實際需要來操作。整個項目工程需要遵守一些基本設計原則。

首先，要經(jīng)過專業(yè)設計，由于其他系統(tǒng)多是在電氣系統(tǒng)的基礎上進行設計，所以電氣系統(tǒng)的設計是一切的基礎，必須經(jīng)過專業(yè)人員以及團隊的考察和設計，結(jié)合實際進行項目建設或者改造，不能根據(jù)以往固有的設計項目或者經(jīng)驗進行套用，否則會造成很大的隱患。

其次，建設過程必須循序漸進，不能一次將所有項目處理完成，需先改造一部分項目，期間不斷完善設計規(guī)劃，在項目投入使用無障礙后再進行推廣和大規(guī)模施工。

要注意的是，設計與建設必須遵循“只監(jiān)不控”的原則，并且將每條回路細分后再進行監(jiān)測預警，將隱藏的危害降到最低。施工中還要保證相關設備以及組網(wǎng)的系統(tǒng)運行穩(wěn)定，后續(xù)培訓相關人員并制定相關規(guī)則進行有效運維，防止發(fā)生危險。

3 銀行智慧用電相關需求

由于項目是在銀行這樣一個特殊的地點，所以有些需求不同于一般場所，部分施工要求也比普通的要高。整體系統(tǒng)要求智能化，各個設備需要高度集成，以保證對水、電、氣、火災、雷擊等消防安全方面的風險進行24h全方位監(jiān)控。并且需要與消防進行聯(lián)動，將一些設備進行聯(lián)網(wǎng)改造，使其數(shù)據(jù)能夠上傳并實現(xiàn)對其監(jiān)控。其主要需求包括防火、防水、防雷、防盜、煙感監(jiān)測以及用電監(jiān)測。

防火主要是以預警為主，能夠及時對溫度以及相關參數(shù)進行監(jiān)控，達到一定閾值時立即報警。例如環(huán)境防火利用煙感監(jiān)測技術，對場所內(nèi)產(chǎn)生的煙氣或者明火造成的煙霧等進行監(jiān)測；線路防火則是利用溫度傳感器，采集線纜的實時溫度，超過一定的閾值則會報警，防止線纜損壞造成火災，也能利用剩余電流檢測技術直接檢測線路中剩余電流的大小，過大則會造成線路溫度上升，導致火災。

防水則是能夠進行水浸監(jiān)測以及水漫監(jiān)測。防雷擊是各個場所的基本需求。

為了達到不同回路進行不同監(jiān)測配置的目標，銀行機構基本把網(wǎng)點回路分為如圖1所示的幾大類型。同時還要避免正常拉閘斷電引發(fā)的報警，實現(xiàn)分時分區(qū)用電的個性化配置與監(jiān)測。

圖1 銀行用電類型與安裝位置

其次，還需要能夠?qū)崿F(xiàn)自動巡檢功能，能夠及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中出現(xiàn)故障的設備，以便相關人員及時維修。并能夠根據(jù)不同場所的不同需求，遠程設置相關參數(shù)的報警閾值。

另外，要根據(jù)不同銀行網(wǎng)點不同的規(guī)模和需求，制定不同的建設標準以及設備分類。

4 銀行智慧用電平臺體系架構

如圖2所示為銀行智慧用電平臺整體架構，漏電互感器以及溫度傳感器等設備采集到基礎數(shù)據(jù)，由電氣火災儀表或者用電檢測預警設備匯總，通過無線網(wǎng)絡或者網(wǎng)關發(fā)送到云平臺，再由云平臺將所有匯總的數(shù)據(jù)發(fā)送到用戶的終端，滿足用戶的實時在線監(jiān)測需求。

圖2 銀行智慧用電平臺體系架構

4.1 用電檢測預警設備主要功能

數(shù)據(jù)上傳功能：用電檢測預警設備可以通過2G/4G/NB等模式將數(shù)據(jù)上傳給銀行智慧用電云平臺，報警信息實時上傳，實時數(shù)據(jù)(電壓、電流、電能、漏電、溫度等)信息定時上傳。

數(shù)據(jù)采集功能：用電檢測預警設備可以檢測多路的單/三相回路數(shù)據(jù)，可以檢測多路漏電、溫度、電壓、電流等參量，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時采集。

輸入輸出功能：用電檢測預警設備可以接收多路的聯(lián)動輸入功能，監(jiān)測現(xiàn)場的斷路器是否跳閘，也可以提供多路的控制輸出功能控制現(xiàn)場設備斷電等。

斷電工作功能：用電檢測預警設備內(nèi)置電池，當現(xiàn)場斷電后依然可以保持正常工作，并提供現(xiàn)場斷電報警。

4.2 通訊組網(wǎng)

現(xiàn)場一般采用用電檢測預警設備與銀行智慧用電云平臺兩級的組網(wǎng)方式，只需將采集的設備信息接入用電檢測設備即可，布線施工比較簡單。

4.3 銀行智慧用電云平臺主要功能

銀行智慧用電云平臺主要由銀行智慧用電云平臺、用電檢測預警設備兩部分組成。

智慧用電云平臺的數(shù)據(jù)可以在電腦、手機和iPad上展現(xiàn)出來。平臺以檢測多臺用電檢測預警設備的數(shù)據(jù)，并可以根據(jù)現(xiàn)場情況控制斷路器的分合閘。平臺各類運行數(shù)據(jù)、運行狀態(tài)、報警報告信息等能夠確保不丟失，隨時可查，通過大數(shù)據(jù)對銀行重要回路的用電情況進行管理。

5 結(jié)束語