银行智慧用电系统的设计与应用

刘 捷，张 祥，王梓凡

(1.南京市建筑设计研究院有限责任公司，南京 210014；2.安科瑞电气股份有限公司，上海 201801)

0 引言

中国银行业监督管理委员会在2016年11月14日印发的《中国银监会办公厅关于切实加强消防安全管理工作的通知》中指出，在建筑安全方面，要对自身进行消防安全检查，建立良好的消防意识，能有效地进行自我管理、评估以及提升，保证单位可以良好地应对消防问题。

银行属于重要的建筑场所，对安全有着很高的要求。一旦银行发生火灾，其经济损失会比普通的建筑火灾更加严重。由于其用电方面的细分程度很高(例如银行的门市、ATM自助银行及银行办公大楼)，并且包括工作中的用电以及下班后的用电安全，若要统一对这些用电方面进行管理，就必须先分析银行用电目前存在的问题，并根据这些问题设计一套以智能化为要求，集方便、安全、人性化等特色于一体的智慧用电系统，多方面、多角度保障银行的用电安全。

1 银行用电方面存在的问题

根据笔者对现阶段银行营业场所用电系统和用电情况的相关统计，包括银行的营业门市、ATM自助银行及银行办公大楼等，在用电方面主要存在以下问题。

1.1 基础管理方式不先进

其用电系统以及用电设备基本上都还处于非智能、非网络化阶段，用电设备都处在独立且分散式的工作状态。包括空气开关、漏电保护装置、保险丝以及定时装置成为了保护用电设备的主要保护方法，而这些方法和手段却不能实时远程监测设备前段的强电系统以及设备。

1.2 设计应用不统一

在实际进行设备安装以及线路敷设时，往往会因为现场实际情况以及人员的技术水平，造成与最初的设计规划不一致，如存在地线缺失等问题，人员生命安全以及设备工作无法得到安全保证。

1.3 运维管理不规范

由于受人员技术水平和管理技术手段的限制，很多情况下都会出现不合理的现象。例如保护和所带负载并不匹配；没经过合适的规划和设计就随意添加负载；分回路布线杂乱；以及线路和设备使用时间过长产生老化、损坏以及虫患鼠患等，都是会引起火灾的重大隐患。

1.4 管理设备难度大

电气设备在管理和使用过程中，随意的安装方式和摆放位置，走线杂乱无序，会对后期的设备维护造成严重的阻碍。同时由于人员监管不到位，一些并不需要24h工作的设备一直在不停运转造成使用寿命大大减少，而且绝缘老化问题也是一种严重的火灾隐患。

1.5 员工不执行相关规定

大部分银行的营业厅以及办公楼的电能，只在营业时才会用到，例如照明用电、电脑/空调/饮水机用电，以及电子大屏用电等，下班后员工并没有进行拉闸断电，不仅会对能源造成浪费，而且在无人值守时这些未断电的设备都存在着极大的安全隐患。

2 银行智慧用电设计原则

银行项目不是普通的用电场所，整体设计一定要首先考虑其安全，其次解决技术问题，最后要考虑其合理性并结合实际需要来操作。整个项目工程需要遵守一些基本设计原则。

首先，要经过专业设计，由于其他系统多是在电气系统的基础上进行设计，所以电气系统的设计是一切的基础，必须经过专业人员以及团队的考察和设计，结合实际进行项目建设或者改造，不能根据以往固有的设计项目或者经验进行套用，否则会造成很大的隐患。

其次，建设过程必须循序渐进，不能一次将所有项目处理完成，需先改造一部分项目，期间不断完善设计规划，在项目投入使用无障碍后再进行推广和大规模施工。

要注意的是，设计与建设必须遵循“只监不控”的原则，并且将每条回路细分后再进行监测预警，将隐藏的危害降到最低。施工中还要保证相关设备以及组网的系统运行稳定，后续培训相关人员并制定相关规则进行有效运维，防止发生危险。

3 银行智慧用电相关需求

由于项目是在银行这样一个特殊的地点，所以有些需求不同于一般场所，部分施工要求也比普通的要高。整体系统要求智能化，各个设备需要高度集成，以保证对水、电、气、火灾、雷击等消防安全方面的风险进行24h全方位监控。并且需要与消防进行联动，将一些设备进行联网改造，使其数据能够上传并实现对其监控。其主要需求包括防火、防水、防雷、防盗、烟感监测以及用电监测。

防火主要是以预警为主，能够及时对温度以及相关参数进行监控，达到一定阈值时立即报警。例如环境防火利用烟感监测技术，对场所内产生的烟气或者明火造成的烟雾等进行监测；线路防火则是利用温度传感器，采集线缆的实时温度，超过一定的阈值则会报警，防止线缆损坏造成火灾，也能利用剩余电流检测技术直接检测线路中剩余电流的大小，过大则会造成线路温度上升，导致火灾。

防水则是能够进行水浸监测以及水漫监测。防雷击是各个场所的基本需求。

为了达到不同回路进行不同监测配置的目标，银行机构基本把网点回路分为如图1所示的几大类型。同时还要避免正常拉闸断电引发的报警，实现分时分区用电的个性化配置与监测。

图1 银行用电类型与安装位置

其次，还需要能够实现自动巡检功能，能够及时发现系统中出现故障的设备，以便相关人员及时维修。并能够根据不同场所的不同需求，远程设置相关参数的报警阈值。

另外，要根据不同银行网点不同的规模和需求，制定不同的建设标准以及设备分类。

4 银行智慧用电平台体系架构

如图2所示为银行智慧用电平台整体架构，漏电互感器以及温度传感器等设备采集到基础数据，由电气火灾仪表或者用电检测预警设备汇总，通过无线网络或者网关发送到云平台，再由云平台将所有汇总的数据发送到用户的终端，满足用户的实时在线监测需求。

图2 银行智慧用电平台体系架构

4.1 用电检测预警设备主要功能

数据上传功能：用电检测预警设备可以通过2G/4G/NB等模式将数据上传给银行智慧用电云平台，报警信息实时上传，实时数据(电压、电流、电能、漏电、温度等)信息定时上传。

数据采集功能：用电检测预警设备可以检测多路的单/三相回路数据，可以检测多路漏电、温度、电压、电流等参量，可以实现数据实时采集。

输入输出功能：用电检测预警设备可以接收多路的联动输入功能，监测现场的断路器是否跳闸，也可以提供多路的控制输出功能控制现场设备断电等。

断电工作功能：用电检测预警设备内置电池，当现场断电后依然可以保持正常工作，并提供现场断电报警。

4.2 通讯组网

现场一般采用用电检测预警设备与银行智慧用电云平台两级的组网方式，只需将采集的设备信息接入用电检测设备即可，布线施工比较简单。

4.3 银行智慧用电云平台主要功能

银行智慧用电云平台主要由银行智慧用电云平台、用电检测预警设备两部分组成。

智慧用电云平台的数据可以在电脑、手机和iPad上展现出来。平台以检测多台用电检测预警设备的数据，并可以根据现场情况控制断路器的分合闸。平台各类运行数据、运行状态、报警报告信息等能够确保不丢失，随时可查，通过大数据对银行重要回路的用电情况进行管理。

5 结束语