温州市易燃易爆场所防雷智能监测平台的开发建设

刘元林 周旋 唐翠云

【摘 要】温州市易燃易爆场所防雷智能监测平台的开发建设，是温州气象部门进一步加强事中事后监管、创新监管方式的重要举措之一，也是浙江省气象部门首个针对易燃易爆危化场所的业务在线监测平台。该平台通过对现有部分防雷设施进行在线监控的升级和改造，实时监控接地装置阻值、SPD的主要性能参数及雷击数据，并通过物联卡无线传输到软件平台，随时监测防雷装置的性能状态，及时预警防雷安全隐患，更好地为易燃易爆危化企业安全生产保驾护航。

【关键词】易燃易爆场所;防雷智能监测;平台;开发建设

中图分类号： TP277 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）12-0078-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.12.037

2016年，国务院印发《关于优化建设工程防雷许可的决定》，进一步明确了气象部门在易燃易爆等建设工程的防雷监管责任[1]。浙江省气象局也多次发文，强调了加强事中事后监管，创新监管方式，进一步做好防雷监管服务的工作。为巩固易燃易爆危化单位防雷安全综合治理成效，更主动地做好防雷社会管理，更主动地做好防雷社会服务，温州市气象局开发建设了温州市易燃易爆场所防雷智能监测平台，更好地服务当地易燃易爆危化场所。温州市气象局根据建设需要，先将全市60家加油站纳入本平台的一期建设，于2018年底建成并投入使用，使得易燃易爆危化场所的防雷监管便利化、实时化、智能化，随时监测跟踪防雷装置的性能状态，及时预警防雷安全隐患，将企业防雷安全生产责任落到实处，为危化企业安全生产保驾护航。虽然投入使用时间并不长，但本平台发挥出了应有的经济价值和社会效益，温州市气象局将创造条件继续进行开发建设，以期取得更多的经济价值和社会效益。

1 平台建设目标

通过对各易燃易爆场所现有部分防雷设施，进行在线监控的升级和改造，实时监控接地装置阻值、SPD的主要性能参数及遭受雷击数据，并通过无线传输到软件平台，实现市县气象主管机构管理人员对辖区内易燃易爆场所防雷设施的远程监控和SPD寿命、接地电阻值、各相温度、各相漏电流、雷击史等监控数据的查询统计。通过用户创建和管理，实现各易燃易爆场所的分组管理，实现各易燃易爆场所防雷安全员对所管理场所防雷设施状态的实时查看和监控。通过连续不间断监测，实现平台对SPD寿命的预警，指标异常和设备脱扣报警，数据传输异常的警报。

2 平台建设原则

本监测平台的建设，应能最大限度发挥其社会价值和经济价值，软件平台和硬件设备都能持续稳定运行，数据传输稳定正常，达到预期使用寿命，人机交互界面友好，易于操作，视图简洁易懂，体现出一定的先进性、智能性和前瞻性，具备可扩充性，打造成为浙江省首家针对易燃易爆场所的业务在线智能监测平台。

3 平台建设内容

平台建设内容分为软件和硬件两部分（图1）。软件部分是对在线监测、数据存储和查询、场所管理功能的实现，硬件部分是将部分防雷装置升级为智能型，对防雷装置主要参数进行持续监测和数据传输。

3.1 软件部分

本平台软件以安全性、兼容性和实用性为基础，以稳定性、先进性和开放性为前提而进行开发设计，支持高并发访问，具备7×24小时稳定长期无人值守的运行能力，同时不漏报任何一条告警信息。系统开发采用xml标准与Webservice等标准，为信息采集、聚合提供多种信息接口标准，为第三方系统信息导入提供支持;系统采用跨平台技术，支持主流操作系统（Windows、Linux），用户可根据实际情况和需要选择不同的操作系统。本平台软件还兼容目前常见的主流浏览器，可支持IE、Firefox、Chrome等[2]。同时本平台软件充分考虑到可扩展性，采用成熟、稳定、先进的开发技术，同时充分运用互联网、移动通信技术发展的新技术，开发完成高效、稳定、界面友好的网站系统，并支持移动端（手机、平板电脑等）设备的操作。平台软件系统设计遵循标准化、规范化，按照分层设计，软件构件化实现，使得业务与实现分离，逻辑与数据分离，构件语意描述形式化，以统一的服务接口规范为核心，使用开放标准。

3.2 硬件部分

3.2.1 智能型SPD及后备保护器

在普通型SPD的基础上，内置微处理器及多个传感器，无间隙的监测各关键部件的工作状态，并形成监测数据。再通过接口电路采用485模式即时将数据发送至监控平台。并在短路或过载时，启动后备保护器，用以切断电源线路。

3.2.2 智能接地电阻监测仪

利用电位降法测量原理，通过输出工频脉冲电流，以较小的时间间隔对接地体的接地电阻值进行测量，并对监测数据进行初步处理后传输至网络接入机。

3.2.3 防雷监测模块

对雷击状况进行监测，当有雷击发生时，监测记录雷击发生时间，雷电流大小、极性、峰值等数据。

3.2.4 网络接入机

用于采集SPD数据、接地体数据及雷击数据，并对数据进行汇总和初步处理，按一定时间间隔打包后发给数据采集分析通讯仪。

3.2.5 数据采集分析通讯仪

安裝在现场的一款高性能串口转GPRS网络产品，模块内嵌了工业级 GSM 模块。它可以在串口端与网络端之间 提供高速双向透明数据传输通道，使得用户设备实现无线远距离的数据传输，按照一定的数据格式，使用物联网卡无线传输到平台软件。

4 监控主要指标

4.1 SPD漏电流

SPD在正常情况下，泄漏电流是微安级的，容易受监测仪电流计感应电流的影响，因此监测仪采用智能算法，纠错并排除外在干扰电流、实时监测SPD的实际泄漏电流变化趋势，并通过软件设定SPD损坏程度的报警范围。为确保SPD漏电流监测仪能够正常工作，监测仪的自身防雷能力不低于100kA（8/20μs），采集器精度为微安级，同时监测阻性漏电流辅助判断漏电流值。

4.2 SPD各相脱扣点温度

实时监测SPD各相脱扣点的温度，并通过软件设置温度告警上下限值。

4.3 SPD寿命和多状态指示信息

SPD加载在被保护设备线路上，由于泄漏电流的存在，自身存在持续损耗，通过监测SPD的老化程度，将SPD寿命以百分百的形式在软件上显示。并用4种显示状态来表示SPD在不同时期的老化程度：（1）绿色正常;（2）绿闪有劣化;（3）红闪劣化严重;（4）红色失效。

4.4 SPD雷击浪涌

监测SPD遭受雷击的时刻，雷击浪涌的大小、峰值、极性。

4.5 SPD环境温湿度

监测SPD所安装环境的温度和湿度，可通过软件设置环境温度、湿度告警上下限值。

4.6 SPD后备保护器工作状态

为确保SPD正常工作，对SPD的后备保护器开合状态进行在线监测，当其断开时，即通过软件进行远程报警。

4.7 接地电阻

利用智能接地监测仪，在不影响防雷接地的实际效果和设施的正常运行情况下，对接地装置的接地电阻值进行监测。

5 结语

温州市易燃易爆场所防雷智能监测平台的开发建设，通过对SPD性能参数和接地装置接地阻值的实时监测，既能随时了解主要防雷装置的性能状态，也能更早地发现防雷安全隐患。同时，将对易燃易爆危化场所的常规例行现场检查，拓展到全天候无人值守远程监测，是加强事中事后监管，转变监管方式的创新之举，通过用户创建和设置，增加了与易燃易爆危化单位的互动，更好地为这些企业的防雷减灾和安全生产主动服务，保驾护航，发挥出了明显的经济价值和社会效益。

【参考文献】

[1]中华人民共和国中央人民政府.《国务院关于优化建设工程防雷许可的决定》（国发〔2016〕39号）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.《温州重点易燃易爆危险化学品场所防雷设施在线安全监控系统供应商竣工报告》.作者简介：刘元林，男，MPA硕士，浙江省温州市气象局工程师，主要从事雷电防护研究与监管、行政执法及气象防灾减灾工作。