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摘 要：煙草物流配送儲存的卷煙具有價(jià)值高、易燃等特點(diǎn)，因此加強煙草物流配送的防火是安防的重要工作之一。本文提出一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧用電系統，應用于物流園區，該系統由感知終端層網(wǎng)絡(luò )層應用層交百層組成。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對物流園區電氣量進(jìn)行數據追蹤與統計分析及時(shí)地發(fā)現電氣線(xiàn)路和用電設備的異常并上送預警信息，工作人員通過(guò)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(shí)現用電設備的智能化管理。通過(guò)開(kāi)展在功能性、非功能性、性能以及應用場(chǎng)景等方面的實(shí)驗驗證和試點(diǎn)建設，表明了該系統可以實(shí)時(shí)地監控用電設備，有效地提升了用電設備的安全性、可靠性，降低了用電設備的事故發(fā)生率。 關(guān)鍵詞：煙草物流配送:物聯(lián)網(wǎng)；云計算；智慧用電；智能型電路保護空開(kāi)。 0引言 根據國家及國家煙草總局頒布的節能減排、 降本增效指導思想，在智能制造新時(shí)代的帶領(lǐng)下，煙草物流應以創(chuàng )新利國家建設帶領(lǐng)和支撐升級發(fā)展,推進(jìn)現代物流建設。加快建設智慧物流提升倉儲智能化水平實(shí)現智能化數據化，充分融合國家智能制造大方向。智慧物流指的是以信息技術(shù)為支撐,在物流的運輸、倉儲、包裝、裝卸搬運、流通加工配送、信息服務(wù)等各個(gè)環(huán)節實(shí)現智能化，就卷煙物流配送而言倉儲、分揀作為核心業(yè)務(wù)，涉及諸多設備、信息、管理等方面數據，為建設智能合儲提供了基礎。在一系列智能化改造過(guò)程中增加了大量的自動(dòng)化設備提高工作效率的同時(shí)也增加了電氣設備引發(fā)火災的風(fēng)險。因此，如何規避這些風(fēng)險是從業(yè)者值得思考的問(wèn)題。 近年來(lái),物聯(lián)網(wǎng)、云計算和大數據技術(shù)在信息技術(shù)方面取得了長(cháng)足的進(jìn)步,不少學(xué)者利用這些技術(shù)實(shí)現了設備的智慧化管理。有人提出了基于云技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)的綠色空調系統，實(shí)現了環(huán)境監測、空調、通風(fēng)和溫度控制等功能，有效地降低了機房的能耗。有人通過(guò)使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對燃煤火電廠(chǎng)中的人員管控、缺陷識別、門(mén)禁系統等方面進(jìn)行改進(jìn)和升級，以提高安全水平和效率。有人通過(guò)試驗證明了LoRaWan電力物聯(lián)網(wǎng)的架構可以對建筑能耗實(shí)現可觀(guān)的降低。有人通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數據技術(shù)等新興技術(shù)搭建一個(gè)智慧用電監控系統，對電氣參數進(jìn)行監控和預警，從而達到預警電氣火災的目的。 在上述背景下，本文提出一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧用電系統,通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對物流園區電氣量進(jìn)行數據追蹤與統計分析，及時(shí)地發(fā)現電氣線(xiàn)路和用電設備的異常并上送預警信息，工作人員通過(guò)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(shí)現用電設備的智能化管理。而后通過(guò)實(shí)驗和試點(diǎn)建設驗證了該系統可以實(shí)時(shí)地監控用電設備，有效地提升了煙草物流配送用電設備的安全性、可靠性，降低了用電設備的事故發(fā)生率。 1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 如圖1所示“物聯(lián)網(wǎng)”是一個(gè)集合感知網(wǎng)、傳感網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò )，它通過(guò)各種信息傳感裝置將現實(shí)物品與網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行連接。使用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的目的就是讓所有的現實(shí)物品與網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行連接，可以在網(wǎng)絡(luò )上對物品進(jìn)行自動(dòng)、實(shí)時(shí)地定位、識別、監控等。因此物聯(lián)網(wǎng)主要有射頻識別技術(shù)、傳感器技術(shù)、智能技術(shù)和納米技術(shù)這四個(gè)關(guān)鍵性應用技術(shù)。 
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2.2智慧用電系統架構 本文設計的智慧用電系統架構如圖3所示。智慧用電系統的架構可以劃分為四個(gè)層次:感知終端層、網(wǎng)絡(luò )層、應用層、交互層。 感知終端層主要作用是信息感知與采集，主要包括溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器。RFID標簽、電壓電流傳感器等，是智慧用電系統的底層部分。技術(shù)方面，絕大部分傳感器技術(shù)基本成熟，可以做到實(shí)時(shí)在線(xiàn)準準探測，但在低壓斷路器方面卻是無(wú)法很好的滿(mǎn)足系統智慧用電管理的需求。 低壓斷路器是低壓配電系統中較重要的開(kāi)關(guān)電器設備之一，在供配電系統中起著(zhù)供配電線(xiàn)路的控制和故障保護的作用，對電網(wǎng)的安全，穩定以及經(jīng)濟運行起著(zhù)十分重要的作用。針對煙草物流配送儲存卷煙具有價(jià)值高、易燃等特點(diǎn)，需要加強防火工作，因此本文提出和設計了一種智能型電路保護空開(kāi)(即俗稱(chēng)的“空氣開(kāi)關(guān)”)來(lái)替代微型斷路器，從而解決傳統空開(kāi)安全的效率低、無(wú)法配合智慧用電系統的問(wèn)題，提高煙草物流配送用電的安全性。
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圖4平臺多途徑推送用電狀態(tài) 高可靠性:在智慧電源箱內置防雷模塊，具有可靠的防雷接地保護；對過(guò)流、過(guò)溫、過(guò)載、超負荷、短路、缺相等危險用電行為進(jìn)行預警和保護，對線(xiàn)路接頭打火情況進(jìn)行預警。 實(shí)時(shí)監控性：系統可對每一用電回路的電流、電壓、功率、接頭溫度等用電指標參數情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監測與預警。 （4）易管理性：電源自控技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與報 警技術(shù)的集成，系統具有遠程實(shí)時(shí)監測、控制、 預警、管理功能。集中管理、多級聯(lián)網(wǎng)、分析決策, 為客戶(hù)實(shí)現了安全用電、規范用電、節能用電、智慧用電的智能化管理。 （5）降低能耗、節能減排:對每一回路靈活設置分區、分時(shí)供電管理，以適應前端各種長(cháng)期、臨時(shí)、 營(yíng)業(yè)、非營(yíng)業(yè)等情況下的供電需求，可對每一回路設置定時(shí)供電管理，減少不必要電力消耗。 （6）易維護性：前端設備單路故障斷電不影響其他回路工作，系統維護方便，即裝即用，簡(jiǎn)化維護工作。 （7）高兼容性：安防工程的安全性和可靠性很 大程度上取決于所選設備的性能、質(zhì)量。但高質(zhì)量設備組合在一起，并不一定能構成高質(zhì)量的系統，根據實(shí)際情況考慮設備相互間的兼容性，以保證系統的正常運行。 此外本系統還有著(zhù)可擴展、操作簡(jiǎn)便、易于掌握等特點(diǎn)。 3 試點(diǎn)應用分析 為了驗證本系統的有效性和適應性，廣西壯族自治區某公司自2021年9月起便從系統功能、性能、非功能性和實(shí)際應用性四方面開(kāi)展了實(shí)驗驗證和現場(chǎng)的試點(diǎn)建設。試點(diǎn)建設分為試點(diǎn)推廣階段、分區域試點(diǎn)推廣階段、全物流園區推廣階段三個(gè)階段，經(jīng)過(guò)三個(gè)階段的應用與推廣，驗證了本文所提的智慧用電系統具有良好的穩定性。 首先對物流所有用電設備、設施的功率、 電壓電流等資料進(jìn)行調研和收集；然后向市場(chǎng)采購已有的物聯(lián)網(wǎng)用電模塊進(jìn)行更換配電箱的空開(kāi)模塊;接著(zhù)根據項目物流聯(lián)合工房的設備使用情況調整物聯(lián)網(wǎng)智慧用電模塊的靈敏度、各種閥值等參數，同時(shí)設計煙草專(zhuān)用物聯(lián)網(wǎng)智慧用電管理平臺軟件;然后通過(guò)調正參數和運行測試，在線(xiàn)實(shí)時(shí)監 測所有用電情況，反復調試后，選取安全、穩定、可靠的參數方案寫(xiě)入硬件用電模塊，完成物聯(lián)網(wǎng)智慧用電管理平臺的開(kāi)發(fā)，實(shí)現對該煙草公司物流園區重要用電設備設施的智能化監測、管理、預警、控制等功能，實(shí)現高度集成的電源智慧管理。本文開(kāi)發(fā)實(shí)現的智慧用電系統性能測試結果如表1所示。 ] 說(shuō)明：故障電弧探測器和滅弧式保護器通過(guò)485接口連接網(wǎng)關(guān)，由網(wǎng)關(guān)上傳到平臺，一個(gè)網(wǎng)關(guān)下面可以接入30塊設備。 安裝實(shí)例
8.典型業(yè)績(jì) 中鐵某局安全用電管理云平臺 云南玉溪某電力安全用電管理云平臺 某地強制戒毒所智慧用電氣火災監控系統 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 某冰川遺跡陳列館安全用電管理云平臺 承德某網(wǎng)絡(luò )科技有限公司安全用電管理云平臺 復旦大學(xué)某校區安全用電 廣東某能源科技有限公司安全用電管理云平臺 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(yǔ) 電氣火災往往具有很強的隱蔽性，通過(guò)人工觀(guān) 察較難發(fā)現，一旦發(fā)生火災，煙草物流工作人員的生命財產(chǎn)安全將受到巨大威脅。本文為消除煙草物流配送潛在的安全隱患，設計和開(kāi)發(fā)了煙草專(zhuān)用物聯(lián)網(wǎng)智慧用電管理云平臺系統。 同時(shí)，以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的輕簡(jiǎn)化、實(shí)用化以及運營(yíng)成本低為前提，以成熟技術(shù)和產(chǎn)品作為支撐，針對性的根據物流園區用電設備提岀技術(shù)集成方案,具有很強的安全性。智慧用電系統能在火災事故初期發(fā)岀警報，即使沒(méi)有工作人員值班也能通過(guò)手機APP發(fā)出對應事故警報(如開(kāi)關(guān)漏電、線(xiàn)路過(guò)載等)，適宜于煙草行業(yè)所有的用電設備并進(jìn)行推廣。 |
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