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摘 要：煙草物流配送儲(chǔ)存的卷煙具有價(jià)值高、易燃等特點(diǎn)，因此加強(qiáng)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(tǒng)，應(yīng)用于物流園區(qū)，該系統(tǒng)由感知終端層網(wǎng)絡(luò)層應(yīng)用層交百層組成。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)物流園區(qū)電氣量進(jìn)行數(shù)據(jù)追蹤與統(tǒng)計(jì)分析及時(shí)地發(fā)現(xiàn)電氣線路和用電設(shè)備的異常并上送預(yù)警信息，工作人員通過(guò)交互層遠(yuǎn)程控制用電設(shè)備，達(dá)到消除潛在安全隱患的目的，實(shí)現(xiàn)用電設(shè)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(yīng)用場(chǎng)景等方面的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和試點(diǎn)建設(shè)，表明了該系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)地監(jiān)控用電設(shè)備，有效地提升了用電設(shè)備的安全性、可靠性，降低了用電設(shè)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(jì)算；智慧用電；智能型電路保護(hù)空開(kāi)。 0引言 根據(jù)國(guó)家及國(guó)家煙草總局頒布的節(jié)能減排、 降本增效指導(dǎo)思想，在智能制造新時(shí)代的帶領(lǐng)下，煙草物流應(yīng)以創(chuàng)新利國(guó)家建設(shè)帶領(lǐng)和支撐升級(jí)發(fā)展,推進(jìn)現(xiàn)代物流建設(shè)。加快建設(shè)智慧物流提升倉(cāng)儲(chǔ)智能化水平實(shí)現(xiàn)智能化數(shù)據(jù)化，充分融合國(guó)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(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)、包裝、裝卸搬運(yùn)、流通加工配送、信息服務(wù)等各個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)智能化，就卷煙物流配送而言倉(cāng)儲(chǔ)、分揀作為核心業(yè)務(wù)，涉及諸多設(shè)備、信息、管理等方面數(shù)據(jù)，為建設(shè)智能合儲(chǔ)提供了基礎(chǔ)。在一系列智能化改造過(guò)程中增加了大量的自動(dòng)化設(shè)備提高工作效率的同時(shí)也增加了電氣設(shè)備引發(fā)火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)。因此，如何規(guī)避這些風(fēng)險(xiǎn)是從業(yè)者值得思考的問(wèn)題。 近年來(lái),物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)技術(shù)在信息技術(shù)方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,不少學(xué)者利用這些技術(shù)實(shí)現(xiàn)了設(shè)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(diào)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了環(huán)境監(jiān)測(cè)、空調(diào)、通風(fēng)和溫度控制等功能，有效地降低了機(jī)房的能耗。有人通過(guò)使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)燃煤火電廠中的人員管控、缺陷識(shí)別、門(mén)禁系統(tǒng)等方面進(jìn)行改進(jìn)和升級(jí)，以提高安全水平和效率。有人通過(guò)試驗(yàn)證明了LoRaWan電力物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)可以對(duì)建筑能耗實(shí)現(xiàn)可觀的降低。有人通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)等新興技術(shù)搭建一個(gè)智慧用電監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)電氣參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控和預(yù)警，從而達(dá)到預(yù)警電氣火災(zāi)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(tǒng),通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)物流園區(qū)電氣量進(jìn)行數(shù)據(jù)追蹤與統(tǒng)計(jì)分析，及時(shí)地發(fā)現(xiàn)電氣線路和用電設(shè)備的異常并上送預(yù)警信息，工作人員通過(guò)交互層遠(yuǎn)程控制用電設(shè)備,達(dá)到消除潛在安全隱患的目的,實(shí)現(xiàn)用電設(shè)備的智能化管理。而后通過(guò)實(shí)驗(yàn)和試點(diǎn)建設(shè)驗(yàn)證了該系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)地監(jiān)控用電設(shè)備，有效地提升了煙草物流配送用電設(shè)備的安全性、可靠性，降低了用電設(shè)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(xiàn)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(xiàn)實(shí)物品與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，可以在網(wǎng)絡(luò)上對(duì)物品進(jìn)行自動(dòng)、實(shí)時(shí)地定位、識(shí)別、監(jiān)控等。因此物聯(lián)網(wǎng)主要有射頻識(shí)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(yīng)用技術(shù)。 
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2.2智慧用電系統(tǒng)架構(gòu) 本文設(shè)計(jì)的智慧用電系統(tǒng)架構(gòu)如圖3所示。智慧用電系統(tǒng)的架構(gòu)可以劃分為四個(gè)層次:感知終端層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)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(biāo)簽、電壓電流傳感器等，是智慧用電系統(tǒng)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)在線準(zhǔn)準(zhǔn)探測(cè)，但在低壓斷路器方面卻是無(wú)法很好的滿足系統(tǒng)智慧用電管理的需求。 低壓斷路器是低壓配電系統(tǒng)中較重要的開(kāi)關(guān)電器設(shè)備之一，在供配電系統(tǒng)中起著供配電線路的控制和故障保護(hù)的作用，對(duì)電網(wǎng)的安全，穩(wěn)定以及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著十分重要的作用。針對(duì)煙草物流配送儲(chǔ)存卷煙具有價(jià)值高、易燃等特點(diǎn)，需要加強(qiáng)防火工作，因此本文提出和設(shè)計(jì)了一種智能型電路保護(hù)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(tǒng)空開(kāi)安全的效率低、無(wú)法配合智慧用電系統(tǒng)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(tái)多途徑推送用電狀態(tài) 高可靠性:在智慧電源箱內(nèi)置防雷模塊，具有可靠的防雷接地保護(hù)；對(duì)過(guò)流、過(guò)溫、過(guò)載、超負(fù)荷、短路、缺相等危險(xiǎn)用電行為進(jìn)行預(yù)警和保護(hù)，對(duì)線路接頭打火情況進(jìn)行預(yù)警。 實(shí)時(shí)監(jiān)控性：系統(tǒng)可對(duì)每一用電回路的電流、電壓、功率、接頭溫度等用電指標(biāo)參數(shù)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與預(yù)警。 （4）易管理性：電源自控技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與報(bào) 警技術(shù)的集成，系統(tǒng)具有遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、控制、 預(yù)警、管理功能。集中管理、多級(jí)聯(lián)網(wǎng)、分析決策, 為客戶實(shí)現(xiàn)了安全用電、規(guī)范用電、節(jié)能用電、智慧用電的智能化管理。 （5）降低能耗、節(jié)能減排:對(duì)每一回路靈活設(shè)置分區(qū)、分時(shí)供電管理，以適應(yīng)前端各種長(zhǎng)期、臨時(shí)、 營(yíng)業(yè)、非營(yíng)業(yè)等情況下的供電需求，可對(duì)每一回路設(shè)置定時(shí)供電管理，減少不必要電力消耗。 （6）易維護(hù)性：前端設(shè)備單路故障斷電不影響其他回路工作，系統(tǒng)維護(hù)方便，即裝即用，簡(jiǎn)化維護(hù)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(shè)備的性能、質(zhì)量。但高質(zhì)量設(shè)備組合在一起，并不一定能構(gòu)成高質(zhì)量的系統(tǒng)，根據(jù)實(shí)際情況考慮設(shè)備相互間的兼容性，以保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。 此外本系統(tǒng)還有著可擴(kuò)展、操作簡(jiǎn)便、易于掌握等特點(diǎn)。 3 試點(diǎn)應(yīng)用分析 為了驗(yàn)證本系統(tǒng)的有效性和適應(yīng)性，廣西壯族自治區(qū)某公司自2021年9月起便從系統(tǒng)功能、性能、非功能性和實(shí)際應(yīng)用性四方面開(kāi)展了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和現(xiàn)場(chǎng)的試點(diǎn)建設(shè)。試點(diǎn)建設(shè)分為試點(diǎn)推廣階段、分區(qū)域試點(diǎn)推廣階段、全物流園區(qū)推廣階段三個(gè)階段，經(jīng)過(guò)三個(gè)階段的應(yīng)用與推廣，驗(yàn)證了本文所提的智慧用電系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)定性。 首先對(duì)物流所有用電設(shè)備、設(shè)施的功率、 電壓電流等資料進(jìn)行調(diào)研和收集；然后向市場(chǎng)采購(gòu)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;接著根據(jù)項(xiàng)目物流聯(lián)合工房的設(shè)備使用情況調(diào)整物聯(lián)網(wǎng)智慧用電模塊的靈敏度、各種閥值等參數(shù)，同時(shí)設(shè)計(jì)煙草專(zhuān)用物聯(lián)網(wǎng)智慧用電管理平臺(tái)軟件;然后通過(guò)調(diào)正參數(shù)和運(yùn)行測(cè)試，在線實(shí)時(shí)監(jiān) 測(cè)所有用電情況，反復(fù)調(diào)試后，選取安全、穩(wěn)定、可靠的參數(shù)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(tái)的開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)對(duì)該煙草公司物流園區(qū)重要用電設(shè)備設(shè)施的智能化監(jiān)測(cè)、管理、預(yù)警、控制等功能，實(shí)現(xiàn)高度集成的電源智慧管理。本文開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)的智慧用電系統(tǒng)性能測(cè)試結(jié)果如表1所示。 ] 說(shuō)明：故障電弧探測(cè)器和滅弧式保護(hù)器通過(guò)485接口連接網(wǎng)關(guān)，由網(wǎng)關(guān)上傳到平臺(tái)，一個(gè)網(wǎng)關(guān)下面可以接入30塊設(shè)備。 安裝實(shí)例
8.典型業(yè)績(jī) 中鐵某局安全用電管理云平臺(tái) 云南玉溪某電力安全用電管理云平臺(tái) 某地強(qiáng)制戒毒所智慧用電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng) 響水某畜牧改造安全用電管理系統(tǒng) 天津某電子有限公司安全用電管理云平臺(tái) 某冰川遺跡陳列館安全用電管理云平臺(tái) 承德某網(wǎng)絡(luò)科技有限公司安全用電管理云平臺(tái) 復(fù)旦大學(xué)某校區(qū)安全用電 廣東某能源科技有限公司安全用電管理云平臺(tái) 湖南某智慧消防科技有限公司安全用電管理云平臺(tái) 9結(jié)束語(yǔ) 電氣火災(zāi)往往具有很強(qiáng)的隱蔽性，通過(guò)人工觀 察較難發(fā)現(xiàn)，一旦發(fā)生火災(zāi)，煙草物流工作人員的生命財(cái)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(shè)計(jì)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(tái)系統(tǒng)。 同時(shí)，以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的輕簡(jiǎn)化、實(shí)用化以及運(yùn)營(yíng)成本低為前提，以成熟技術(shù)和產(chǎn)品作為支撐，針對(duì)性的根據(jù)物流園區(qū)用電設(shè)備提岀技術(shù)集成方案,具有很強(qiáng)的安全性。智慧用電系統(tǒng)能在火災(zāi)事故初期發(fā)岀警報(bào)，即使沒(méi)有工作人員值班也能通過(guò)手機(jī)APP發(fā)出對(duì)應(yīng)事故警報(bào)(如開(kāi)關(guān)漏電、線路過(guò)載等)，適宜于煙草行業(yè)所有的用電設(shè)備并進(jìn)行推廣。 |
