智慧消防管控系統-變電站智慧消防安全管理系統

近年來(lái)，加強變電站消防安全管理是電網(wǎng)企業(yè)的重要工作之一，預防火災、消除火災的安全隱患尤為重要。國網(wǎng)公司、省公司等對于消防管理的要求逐年提高，關(guān)于消防的技術(shù)、管理措施不斷升級。從目前電力系統消防管理總體情況來(lái)看，存在以下幾個(gè)問(wèn)題：缺少適用消防專(zhuān)業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)智能感知終端、缺少消防物聯(lián)網(wǎng)智能診斷決策系統、缺少“設備主人”消防管控的有效技術(shù)手段。
目前，大數據、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用水平不斷提升，如何將智慧與變電站消防有機的融合應用，智慧消防應運而生，更好地將信息技術(shù)應用于消防領(lǐng)域，進(jìn)而實(shí)現滅火救援和火災防控智能化，為變電站防火監督管理和滅火救援提供數據支撐，提高消防監督與管理水平。因此，本文提出基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧消防管控系統的研究，并在變電站實(shí)施應用。
1 需求分析
1.1 業(yè)務(wù)需求
監管中心：實(shí)時(shí)接收用戶(hù)端聯(lián)網(wǎng)傳輸裝置發(fā)送的報警信息、報警點(diǎn)周?chē)鷪D像信息，通過(guò)現場(chǎng)數據全面感知、視頻圖像等信息的分析來(lái)確定真實(shí)火警、疑似火警、嚴重故障、一般故障。
運檢中心：安裝在變電站內的用于監控火災自動(dòng)報警系統及其聯(lián)動(dòng)系統運行狀態(tài)信息的設備，物聯(lián)傳輸終端采集到的各種信息傳送到消防物聯(lián)網(wǎng)管控中心。
1.2 功能需求
系統應實(shí)時(shí)接收、顯示聯(lián)網(wǎng)單位的火災自動(dòng)報警系統及其聯(lián)動(dòng)系統各個(gè)監控點(diǎn)報警信息，并通過(guò)語(yǔ)音通信和數據通信對火警信息進(jìn)行判別確認，真實(shí)火警及起火部位及時(shí)向消防指揮系統傳送，提高火災報警的及時(shí)性和可靠性。
落實(shí)消防設備主人制，嚴格日常管理，隨時(shí)掌握本單位變電站消防設施運行情況，建立消防檔案，實(shí)現消防異常告警診斷，制作滅火預案，隱患登記整改等消防安全管理工作，提高單位自身的消防安全管理水平。
2 智慧消防管控系統
2.1 整體框架
基于變電站消防管控的相關(guān)需求，結合變電站消防實(shí)際狀況，提出建設具有狀態(tài)全面感知、信息高效處理、應用便捷靈活特征的智慧消防管控系統的整體框架

在智慧消防整體架構的基礎上，通過(guò)云、管、邊、場(chǎng)、端五元素，最終實(shí)現1張物聯(lián)網(wǎng)、 2個(gè)核心數據庫、N種智慧服務(wù)（1+2+N）的智慧理念。
2.2 主要功能
1）全面感知實(shí)時(shí)監測
采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，研發(fā)具有前端感知的智能消防栓、智能滅火器、智能消防報警系統、智能消防水箱、泛在液位傳感器等智能化設備，如圖2。

通過(guò)配置以上智能終端對整套消防系統進(jìn)行實(shí)時(shí)有效監控，實(shí)現站內消防系統運行數據的智能化采集和高效監管定位，如圖3，利用數據分析和可視化技術(shù)，后臺直觀(guān)展示不同類(lèi)型消防設施運行狀態(tài)及數據，實(shí)現在線(xiàn)監控消防設備，推動(dòng)機器代人，提高消防安全智能化水平。

2）火災異常告警及診斷
當系統監控到火災異常告警時(shí)，聯(lián)動(dòng)工業(yè)視頻、智能機器人等智能化設備進(jìn)行火災告警觀(guān)察，實(shí)時(shí)掌握火災告警情況。系統自動(dòng)定位火災告警地點(diǎn)、數量，分析火災報警是否存在誤報，并判斷分析火災告警情況重要程度，利用視頻監控進(jìn)行伙食觀(guān)察、判斷，利用系統診斷分析模型，給出火災異常分析報告，可在系統后臺直接顯示及發(fā)送至手機APP，如圖4。運行人員可依據上傳視頻判斷火災情況，結合系統診斷報告，做出相應處理方案，實(shí)現火災異常告警及診斷處置的及時(shí)、有效、精準。

3）災情處置智能決策方案
本系統利用變電站3D建模技術(shù)，將變電站透視化、層級化、當發(fā)生火警時(shí)，系統及時(shí)啟動(dòng)火災應急預案，將調動(dòng)著(zhù)火附近區域內所有工業(yè)視頻以及變電站內智能機器人進(jìn)行火勢觀(guān)察，通知變電站運維人員采取措施、依據實(shí)際情況和要求進(jìn)行判斷是否停電，并且聯(lián)動(dòng)消防部門(mén)，將變電站所在位置、火勢情況等相關(guān)信息及時(shí)有效進(jìn)行通知，給出最佳滅火方案和最佳逃生預案，如圖5。最終實(shí)現火警以最快速度，全方位的信息化智能方案控制消滅火災，確保變電站安全。 

4）消防運維全過(guò)程管控
改變傳統的紙質(zhì)作業(yè)模式，使消防作業(yè)透明化、系統化。系統提供消防設施故障一鍵報修，實(shí)現運維與維保工作無(wú)縫對接，在線(xiàn)完成從火災報警系統故障的自動(dòng)上報、日常工作中的人工故障上報，到故障的指派、分發(fā)、協(xié)同處理，直至故障的確認和解決，上傳故障維修單據。設施運行數據真實(shí)有效，故障預警及時(shí)處理，設施完好率一目了然，在線(xiàn)生成維保報告，在線(xiàn)完成全過(guò)程閉環(huán)，使消防安全管理工作更加快捷高效。對兩項工作實(shí)現全過(guò)程管控，同時(shí)實(shí)現設備消缺、維保率及關(guān)鍵環(huán)節實(shí)現了有效監管，實(shí)現關(guān)鍵環(huán)節的見(jiàn)證，保證了設備完好率。
3 成效與應用
3.1 實(shí)施成效
該系統實(shí)施應用以來(lái)效果顯著(zhù)，主要有如下幾點(diǎn)。
1）智能化管控：改變傳統的作業(yè)模式，增加了巡檢頻率，實(shí)現了消防設備的實(shí)時(shí)監控、智能診斷、全過(guò)程管控，并提供最佳決策方案，有效保障了變電站安全性，提高變電站消防火災監管和管理水平。
2）機器代人：變革消防巡檢方式，節省了人力物力。消防巡檢時(shí)間由3 h縮短至5 min。按每小時(shí)人力費、車(chē)輛調度費600元來(lái)算，嘉興地區200個(gè)變電站1年可節省150萬(wàn)元。
3）泛在物聯(lián)網(wǎng)應用：從初步試用LoRa以及后期NB-IoT、以及最終的泛在物聯(lián)網(wǎng)智能運維終端的全面適應，探索了通訊技術(shù)在消防物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)施應用。
3.2 應用情況
1）智慧消防管控系統目前已在煙雨變、匯龍變全面推廣使用。首次實(shí)現變電站內智慧消防，具有代表性，推廣范圍廣，易復制?；谠撓到y申請獨有核心知識產(chǎn)權，已經(jīng)形成專(zhuān)利鏈和專(zhuān)利池。
2）本項目通用性、可拓展性廣，現場(chǎng)采集數據均可接入智能輔控平臺，統一管理，實(shí)現數據全面共享。
4 結論
本文研發(fā)了智慧消防管控系統，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)全面感知，實(shí)現了站內消防系統數據的實(shí)時(shí)采集和高效監控。異常告警時(shí)，系統智能診斷，自動(dòng)判別，當發(fā)生火災，啟動(dòng)火災應急預案，直觀(guān)展示火災位置附近的消防設置數量、位置，聯(lián)動(dòng)消防部門(mén)，及時(shí)消除火災隱患。系統使消防作業(yè)透明化、系統化，消防設備主人實(shí)時(shí)跟蹤消防維保動(dòng)態(tài)，在線(xiàn)完成消防管理上全過(guò)程的閉環(huán)，實(shí)現消防關(guān)鍵環(huán)節的見(jiàn)證。該系統具有狀態(tài)全面感知、信息高效處理、應用便捷靈活特征，提高了變電站消防監督與管理水平，增強消防滅火救援能力。本系統可進(jìn)一步研發(fā)深化，建立應用建筑等相關(guān)消防應用環(huán)境下的數據深度學(xué)習分析模型，涵蓋事件判定、火災風(fēng)險、規則設置、數據統計、智能決策與修正火警機制，提升系統消防功能特性。

原文：基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧消防管控系統的研究與應用 呂? 超，顏國華，周? 剛，盛鵬飛? 國網(wǎng)浙江省電力有限公司嘉興供電公司