城市道路照明用电的安全风险性分析及防范

背景

城市道路照明设施作为城市基础设施的重要组成部分，具有遍布范围广、数量多等特征，其管理与建设是一项系统而复杂的工程，同时城市道路照明设施一般分布在人群稠密的地区，因此其电气安全是否可靠，涉及到市民乃至路灯维管部门工作人员的生命安全，备受各方关注。

近年来国内城市道路照明设施漏电伤人的案例频繁发生，通过相关安全事故调研分析，主要有以下两大因素：（1）内部因素：灯杆或配电柜接地保护系统达不到标准要求，且电缆长期运行或环境影响导致的绝缘老化，市政改造中的野蛮施工导致的绝缘破损等原因导致道路照明设施绝缘系统失效，同时短路保护和过负荷保护起不了作用；（2）外部因素：暴雨天气，特别是发生水淹浸泡时，灯杆或配电柜中的电缆接头等带电部件被雨水浸泡，导致周围水域带电。

为了保证城市道路照明设施能安全可靠运行，城市照明管理单位不得不投入大量的人力与物力进行管理维护，但是依然存在触电风险的安全隐患。所以如何保证道路照明设施的安全可靠十分重要，对城市照明管理单位提出巨大挑战。

解决方案简介

派诺户外照明安全用电监控平台依托派诺科技20年的电力智能化行业经验，在大数据时代中，结合“互联网+”及“SaaS模式”的理念，通过监测户外照明杆线路的漏电、温度、电压、电流、三相不平衡、短路、电度等来判断户外照明杆的工作情况，实现对路灯、广告牌、视频监控等的能耗监控、并精确定位存在用电隐患的户外照明杆位置，推送安全报警信息，达到消除潜在安全隐患，实现“防患于未然”的目的。

平台架构

平台采用B/S架构，支持本地和云端部署，具备多级管理权限，满足不同层次用户的需求，为客户实现用电更安全、更高效的目标。户外照明安全用电监控平台由几大核心架构组成：监控平台软件、电脑终端显示系统、APP终端软件、数据采集设备、智能网关设备等。

系统功能

1、远程监控功能

可实时监测各户外照明杆线路的漏电流、温度、电压、电流、功率、电度、三相不平衡、电弧等实时数据，捕捉其曲线异常变化，提供历史数据进行用电安全隐患的专业分析。

2、报警推送功能

24小时在线隐患监测服务，被监控电气线路出现漏电流、温度过高、电流过大、电火花等异常报警信息，立即报警，并通知指定联系人。

3、线路损耗判断分析

通过对各回路用电情况进行分析，判断各时间段内的用电电量和线路损耗情况，及时处理线路损耗较大的回路，节约能源。

4、远程监控路灯杆线路的启闭

远程控制户外照明杆线路的启闭，并对使用时长，非工作时间开启，或开启时间过短、过长，则进行预警，通知指定联系人。

5、边缘网关智能运算

通过边缘网关设备获取其智能照明、交通管理、城市监控、5G基站、视频广播、环境监测等的数据，通过边缘计算实时监控各个子模块状态并传输至上一级平台。

硬件参数

1、智慧电量传感器

PMAC503C系列智慧电量传感器是一款集电参量测量、漏电监测于一体的无线通迅智能终端，该产品既可对低压配电系统进行全电量数据监控，又可对用电故障产生的剩余电流、温度、过载等进行监控报警。

1）至少具备1路剩余电流监控功能

2）至少具备4路温度监测功能，同时监测A、B、C、N温度变化情况

3）具备过负荷、过压、欠压报警功能

4）实时在线监测剩余电流及温度变化情况，分析变化趋势，达到条件后，输出声光报警。

5）具备有源开关量输入、继电器输出功能

6）信息上传至监控主机，提醒用户及时处理。

7）报警值自动锁定，冻结报警现场

8）支持本地消音、复位及自检。

9）自动检测与传感器的连接，发现异常，故障报警

10）全时监测电压、电流、功率等电参量，分析变化趋势

11）电度计量

12）RS485通信接口，Mosbus标准协议

13）NB-IoT物联网接口，Mqtt协议

2、多回路计量传感器

Pilot SPM 20微型分布式多回路监测单元是针对用电终端的一套监测方案，由主体控制器和测量模块组成，主体控制器与测量模块之间通过派诺开发的PLbus总线连接，PLbus使用菊花链总线拓扑，连接器使用RJ12插头，极大地简化了现场的布线。

Pilot SPM 20支持单相和三相四线系统，最多支持30个测量模块。具有三相回路的总参数（总功率，总电能等）和分相参数的测量和计量功能。测量模块有闭口穿线安装和开口卡扣安装两种方式，最大支持63A电流测量，满足不同的现场应用需求。

1）体积小，闭口穿线安装只有一位空开宽度，开口卡扣安装不到两位空开宽度。

2）每个测量模块具有独立的测量计算核心，通过菊花链式总线连接，可以任意扩展。

3）一个系统单元最多支持30个测量模块，最多测量30路单相回路或10路三相回路。

3、边缘网关

边缘网关应用于接入设备的数据采集与数据分析，可通过配置接入多台智能设备。实现智能设备的自动化管理和维护，利用网络实现远程遥信、遥测、遥控的智能监控维护系统。实时准确掌握智能杆下各智能设备的运行状态和智能设备所检测的环境量的状态，及时发现监控环境在使用过程中存在的问题并产生报警提示、推送至第三方应用平台，极大的降低了人力、物力等维护成本。

1）支持总线和协议的加载，满足不同系统对接的需求，同时支持与多种总线不同厂家的协议对接能力。

2）满足逻辑定义功能，可定义设备与数据之间的协同逻辑关系，支持跨设备总线的联动。

3）支持以太网、RS485、RS232、4G、NB-IOT、LoRa等通讯方式，并支持这些通信方式上的不同协议，支持MODBUS、BACNE、645等标准协议，且支持Json、xml等数据格式。

4）支持私有协议动态配置和加载，具备和私有协议互通的能力。

5）支持采用开放的。统一的标准化网络协议和各种现场总线为基础的控制系统集成网络进行集成融合，实现网络连接、数据交换和数据共享。

6）支持加密算法，为所有通讯方式提供链路加密算法安全保障。