刘丹
安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定201801
摘要：智能安全用电技术在智慧监狱的应用，可以提升监狱智能化管控水平和降低能耗。文章以智能安全用电技术为入手点，简要分析了监狱用电现状，论述了智能安全用电技术在智慧监狱中的具体应用，对智能安全用电技术在智慧监狱中的应用存在问题及前景进行了进一步探究。
关键词:建筑；智能安全用电技术；智慧监狱；电气火灾监控
0引言
监狱是关押案犯的主要场所之一，智能安全用电技术在智慧监狱中的应用，将为监狱电气安全管注入规范化理念，为监狱各方面工作开展提供安全、充足的电力资源支持，进而为监狱用电安全管理水平达到新高度奠定基础。因此，对智能安全用电技术在智慧监狱中的应用进行适当分析非常必要。
1智能安全用电技术概述
智能用电技术主要是通过用电状态监测（每一路输出电流、温度、漏电），实现用电设备、回路运行情况可控、可监、可测、可视。并对用电过程进行智能化、网络化、精细化管理，效降低了能耗，提高了用电，减少了火灾发生可能。
2监狱用电管理现状分析
从监狱用电管理视角入手，现阶段监狱用电管理仍然处于传统手工操作控制状态，无法实现用电、节能用电，也无法保证用电设备的可控、可测、可视、可监，用电安全隐患较大[1]当前监狱正由“智能监狱”往“智慧监狱”发展，其传统的供电方式成为信息化建设中的短板和颈，无法为智慧监狱的用电提供可靠的的电源保障。
3智能安全用电技术在智慧监狱的应用
3.1系统需求及架构
智能化用电技术在智慧监狱中的应用主要是以系统平台为载体，通过一个高稳定性、高性系统建构，实时监控监狱电气回路使用的温度、电流及剩余电流。一旦发现异常情况，与系统联动，进而提升各用电场所的规范用电、用电，提醒值班人员进行用电隐患排查，达到防患于未然的目的。
基于智能化用电技术的智慧监狱用电管理系统架构主要是利用前端信息采集技术、智能用电终端设备，进行前端设备监测控制系统构建。也可涉及高压变压器、高压柜、低压配电柜、配电箱等设备全部数据信息有机集成、集中调度。其中信息化设备、安防设备主要采用内置双电源模块的智能双备份集成电源系统，在主电源模块发生故障时可以自动转入备用电源模块工作供电，保证智慧监狱用电管理系统可靠性、稳定性。
3.2系统功能实现
基于智能化用电技术的智慧监狱用电管理系统主要以监狱管理平台为，在前端以RJ45、RS485等形式接入诸多子系统设备，如智能末端控制主机、智能末端配电箱、智能双备份集成电源、智能电表等，采用TCP/IP、Modbus、BACnet等通信协议，同时向下提供多种类型标准接口，向上开放对接协议，在智慧平台统一协调下实现便捷监控、资源共享、信息互通。基于智能化用电技术的智慧监狱用电管理系统主要功能为信息警告、数据统计、状态查询、事件查看、数据报表统计等。
基于智能化用电技术的智慧监狱用电管理系统主要应用在门禁系统、监控系统、系统、监仓对讲系统等安防设备配套，交换机、等信息设备配套，监狱楼层、监舍、机房、车间等用电区域应用。其中安防设备传统供电方式大多为开关电源供电，存在供电系统不稳定、电源无序堆叠、无限流保护及防雷保护、无网络管理等问题。针对上述问题，可以利用智能双备份集成电源，具有智能化、集成化功能。而基于智能化用电技术的智慧监狱用电管理系统在监舍中的应用，主要是通过节点 灵活智能化控制+回路定时/远程开关，对监舍照明、风扇等回路进行控制；基于智能化用电技术的智慧监狱用电管理系统在机房中的应用，主要通过管理平台，对机房运行服务器供电回路、设备进行远距离智能监控[2]。同时通过时序开关，避免浪涌对用电设备造成危害；在车间应用基于智能化安全用电技术的智慧监狱用电管理系统，可以对生产车间照明、生产机器、风扇、空调进行回路控制，避免过载、漏电、短路等问题出现，保障车间安全。除此之外，基于智能化安全用电技术的智慧监狱用电管理系统还可以分时段、分季节为公共区域空调、电磁水阀、照明供电，降低电力能源消耗量。
4智能安全用电技术存在问题及应用前景
4.1智能安全用电技术存在问题
虽然基于智能化安全用电技术的智慧监狱用电管理系统可以实现长时间不间断实时监测、监测线路剩余电流变化，随时了解监狱电气线路供电状况变化趋势，也可以在剩余电流过大时发出预警。但是对于监狱复杂环境而言，单一剩余电流监控并无法掌握具体用电设备真实情况。再加上基于智能化安全用电技术的智慧监狱用电管理系统在部分特定情况下会有局限性，无法实时监测电流及设备运行情况。
4.2智能安全用电技术应用前景
在基于智能化安全用电技术的智慧监狱用电管理系统保护设备、隐患预测、省电降耗功能发挥的基础上，为了进一步发挥其在防火减灾方面的优势，可以结合温度、故障电弧监测技术，在恰当位置安装温度传感器、故障电弧探测器，逐步形成监狱电气火灾预警平台、电气火灾治理综合服务平台、电气火灾隐患管理平台与智慧监狱系统的管理体系。同时在智能安全用电系统内设置外联接口，以电子地图、告示灯的形式，实时显示点位置及声光告警，实现前端设备在各级别单位的远程监测。
除此之外，针对以往智能安全用电技术在智慧监狱中应用的极限性，用电预警仅围绕在一定范围内等问题，应基于整个场所电气火灾监控预警探测及平台大数据，从“智能用电”到整体解决方案的“智慧用电”安全管理的系统构建。在系统内对电气设备电流进行分析，在电流电路、设备出现异常的时间进行预警，并经即时通讯形式逐级上报，保证监狱用电安全。
5安科瑞智能安全用电系统架构和硬件选型
安科瑞电气推出的智能安全用电系统采用自主研发的剩余电流互感器、温度传感器和电气火灾探测器、故障电弧探测器和电气防火限流式保护器，对引发电气火灾的主要因素（导线温度、电流、剩余电流、故障电弧等）进行不间断的数据与统计分析，并将发现的各种隐患信息及时推送给学校管理人员，指导学校实现时间的排查和治理，达到潜在电气火灾隐患，实现“防患于未然”的目的。
用户可以利用PC、手机、平板电脑等多种终端实现对平台的访问，查询包括系统信息、实时数据、报记录等在内的各种信息，使用方便。利用该系统为用户提供的低成本服务，能有提升企业的消防管理和电气设备水平，防范重大恶性火灾财产损失、尤其是重大恶性人员伤亡责任事故的发生。
本系统的整体结构如图所示：
5.1硬件配置：
平台服务器：建议按照我方提供配置标准购买，或者客户自己租用阿里云资源。
推荐硬件配置：（如申请阿里云可忽略）
现场硬件配置
方案一：100A以下回路，开口式互感器
方案三：100A以下回路，普通电流互感器，探测器和无线模块分开，可适用多回路
5.2运行条件
1）浏览器运行设备：
台式电脑（WindowsXP以上），安卓系统或IOS系统手机（android或IOS4.0及以上版本）。
2）浏览器端运行环境：
Windows系统下使用谷歌、火狐、360（速模式）等浏览器访问。
5.3主要技术指标
数据上传频率：2分钟
通信方式：RS485、2G/3G/4G
并发访问量：>=10000
历史数据存储：>=3年
6结束语
综上所述，智能用电是智慧城市建设科技化、现代化、集约化的重要标志，也是智慧监狱发展新趋势。因此，在智慧监狱建设进程中，可以利用现代化高科技智能用电技术，构筑一个高度集成、易操作、完整、可靠的监狱智能用电系统，促使监狱用电成为一个有机整体，切实实现对监狱用电管理的科学、实时、高效性。
参考文献：
[1]刘阵群.浅谈智能安全用电技术在智慧监狱的应用[J].
[2]宋雪述.王科.互联网+用电智慧服务云平台——山东联通基于物联网应用的智慧用电管理系统[J].科技资讯，2019，17（06）:20-22.
[3]裴释冰.移动警务助力建设“智慧监狱”[J].中国防范技术与应用，2019，0（6）:22-23.
[4]安科瑞企业微电网设计与应用手册.2020.06版.
作者简介：
刘丹，女，安科瑞电气股份有限公司，主要研究方向为电气火灾的现状问题和防控对策。手机：18702111763（微信同号），QQ:2881392118，Email:2881392118@qq.com。
