溫州市易燃易爆場所防雷智能監測平臺的開發建設

劉元林 周旋 唐翠云

【摘 要】溫州市易燃易爆場所防雷智能監測平臺的開發建設，是溫州氣象部門進一步加強事中事后監管、創新監管方式的重要舉措之一，也是浙江省氣象部門首個針對易燃易爆危化場所的業務在線監測平臺。該平臺通過對現有部分防雷設施進行在線監控的升級和改造，實時監控接地裝置阻值、SPD的主要性能參數及雷擊數據，并通過物聯卡無線傳輸到軟件平臺，隨時監測防雷裝置的性能狀態，及時預警防雷安全隱患，更好地為易燃易爆危化企業安全生產保駕護航。

【關鍵詞】易燃易爆場所;防雷智能監測;平臺;開發建設

中圖分類號： TP277 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）12-0078-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.12.037

2016年，國務院印發《關于優化建設工程防雷許可的決定》，進一步明確了氣象部門在易燃易爆等建設工程的防雷監管責任[1]。浙江省氣象局也多次發文，強調了加強事中事后監管，創新監管方式，進一步做好防雷監管服務的工作。為鞏固易燃易爆危化單位防雷安全綜合治理成效，更主動地做好防雷社會管理，更主動地做好防雷社會服務，溫州市氣象局開發建設了溫州市易燃易爆場所防雷智能監測平臺，更好地服務當地易燃易爆危化場所。溫州市氣象局根據建設需要，先將全市60家加油站納入本平臺的一期建設，于2018年底建成并投入使用，使得易燃易爆危化場所的防雷監管便利化、實時化、智能化，隨時監測跟蹤防雷裝置的性能狀態，及時預警防雷安全隱患，將企業防雷安全生產責任落到實處，為危化企業安全生產保駕護航。雖然投入使用時間并不長，但本平臺發揮出了應有的經濟價值和社會效益，溫州市氣象局將創造條件繼續進行開發建設，以期取得更多的經濟價值和社會效益。

1 平臺建設目標

通過對各易燃易爆場所現有部分防雷設施，進行在線監控的升級和改造，實時監控接地裝置阻值、SPD的主要性能參數及遭受雷擊數據，并通過無線傳輸到軟件平臺，實現市縣氣象主管機構管理人員對轄區內易燃易爆場所防雷設施的遠程監控和SPD壽命、接地電阻值、各相溫度、各相漏電流、雷擊史等監控數據的查詢統計。通過用戶創建和管理，實現各易燃易爆場所的分組管理，實現各易燃易爆場所防雷安全員對所管理場所防雷設施狀態的實時查看和監控。通過連續不間斷監測，實現平臺對SPD壽命的預警，指標異常和設備脫扣報警，數據傳輸異常的警報。

2 平臺建設原則

本監測平臺的建設，應能最大限度發揮其社會價值和經濟價值，軟件平臺和硬件設備都能持續穩定運行，數據傳輸穩定正常，達到預期使用壽命，人機交互界面友好，易于操作，視圖簡潔易懂，體現出一定的先進性、智能性和前瞻性，具備可擴充性，打造成為浙江省首家針對易燃易爆場所的業務在線智能監測平臺。

3 平臺建設內容

平臺建設內容分為軟件和硬件兩部分（圖1）。軟件部分是對在線監測、數據存儲和查詢、場所管理功能的實現，硬件部分是將部分防雷裝置升級為智能型，對防雷裝置主要參數進行持續監測和數據傳輸。

3.1 軟件部分

本平臺軟件以安全性、兼容性和實用性為基礎，以穩定性、先進性和開放性為前提而進行開發設計，支持高并發訪問，具備7×24小時穩定長期無人值守的運行能力，同時不漏報任何一條告警信息。系統開發采用xml標準與Webservice等標準，為信息采集、聚合提供多種信息接口標準，為第三方系統信息導入提供支持;系統采用跨平臺技術，支持主流操作系統（Windows、Linux），用戶可根據實際情況和需要選擇不同的操作系統。本平臺軟件還兼容目前常見的主流瀏覽器，可支持IE、Firefox、Chrome等[2]。同時本平臺軟件充分考慮到可擴展性，采用成熟、穩定、先進的開發技術，同時充分運用互聯網、移動通信技術發展的新技術，開發完成高效、穩定、界面友好的網站系統，并支持移動端（手機、平板電腦等）設備的操作。平臺軟件系統設計遵循標準化、規范化，按照分層設計，軟件構件化實現，使得業務與實現分離，邏輯與數據分離，構件語意描述形式化，以統一的服務接口規范為核心，使用開放標準。

3.2 硬件部分

3.2.1 智能型SPD及后備保護器

在普通型SPD的基礎上，內置微處理器及多個傳感器，無間隙的監測各關鍵部件的工作狀態，并形成監測數據。再通過接口電路采用485模式即時將數據發送至監控平臺。并在短路或過載時，啟動后備保護器，用以切斷電源線路。

3.2.2 智能接地電阻監測儀

利用電位降法測量原理，通過輸出工頻脈沖電流，以較小的時間間隔對接地體的接地電阻值進行測量，并對監測數據進行初步處理后傳輸至網絡接入機。

3.2.3 防雷監測模塊

對雷擊狀況進行監測，當有雷擊發生時，監測記錄雷擊發生時間，雷電流大小、極性、峰值等數據。

3.2.4 網絡接入機

用于采集SPD數據、接地體數據及雷擊數據，并對數據進行匯總和初步處理，按一定時間間隔打包后發給數據采集分析通訊儀。

3.2.5 數據采集分析通訊儀

安裝在現場的一款高性能串口轉GPRS網絡產品，模塊內嵌了工業級 GSM 模塊。它可以在串口端與網絡端之間 提供高速雙向透明數據傳輸通道，使得用戶設備實現無線遠距離的數據傳輸，按照一定的數據格式，使用物聯網卡無線傳輸到平臺軟件。

4 監控主要指標

4.1 SPD漏電流

SPD在正常情況下，泄漏電流是微安級的，容易受監測儀電流計感應電流的影響，因此監測儀采用智能算法，糾錯并排除外在干擾電流、實時監測SPD的實際泄漏電流變化趨勢，并通過軟件設定SPD損壞程度的報警范圍。為確保SPD漏電流監測儀能夠正常工作，監測儀的自身防雷能力不低于100kA（8/20μs），采集器精度為微安級，同時監測阻性漏電流輔助判斷漏電流值。

4.2 SPD各相脫扣點溫度

實時監測SPD各相脫扣點的溫度，并通過軟件設置溫度告警上下限值。

4.3 SPD壽命和多狀態指示信息

SPD加載在被保護設備線路上，由于泄漏電流的存在，自身存在持續損耗，通過監測SPD的老化程度，將SPD壽命以百分百的形式在軟件上顯示。并用4種顯示狀態來表示SPD在不同時期的老化程度：（1）綠色正常;（2）綠閃有劣化;（3）紅閃劣化嚴重;（4）紅色失效。

4.4 SPD雷擊浪涌

監測SPD遭受雷擊的時刻，雷擊浪涌的大小、峰值、極性。

4.5 SPD環境溫濕度

監測SPD所安裝環境的溫度和濕度，可通過軟件設置環境溫度、濕度告警上下限值。

4.6 SPD后備保護器工作狀態

為確保SPD正常工作，對SPD的后備保護器開合狀態進行在線監測，當其斷開時，即通過軟件進行遠程報警。

4.7 接地電阻

利用智能接地監測儀，在不影響防雷接地的實際效果和設施的正常運行情況下，對接地裝置的接地電阻值進行監測。

5 結語

溫州市易燃易爆場所防雷智能監測平臺的開發建設，通過對SPD性能參數和接地裝置接地阻值的實時監測，既能隨時了解主要防雷裝置的性能狀態，也能更早地發現防雷安全隱患。同時，將對易燃易爆危化場所的常規例行現場檢查，拓展到全天候無人值守遠程監測，是加強事中事后監管，轉變監管方式的創新之舉，通過用戶創建和設置，增加了與易燃易爆危化單位的互動，更好地為這些企業的防雷減災和安全生產主動服務，保駕護航，發揮出了明顯的經濟價值和社會效益。

【參考文獻】

[1]中華人民共和國中央人民政府.《國務院關于優化建設工程防雷許可的決定》（國發〔2016〕39號）http：//www.gov.cn/zhengce/content/2016-06/28/content_5086435.htm.

[2]杭州易龍防雷科技有限公司.《溫州重點易燃易爆危險化學品場所防雷設施在線安全監控系統供應商竣工報告》.作者簡介：劉元林，男，MPA碩士，浙江省溫州市氣象局工程師，主要從事雷電防護研究與監管、行政執法及氣象防災減災工作。