劉細鳳

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

 

摘要：闡述變電站智慧消防系統(tǒng)的建設，提出變電站智慧消防系統(tǒng)的特點、需要面臨的挑戰(zhàn)、應該達到的建設標準，包括狀態(tài)感知技術、網(wǎng)絡技術、平臺技術。

 

關鍵詞：智慧消防，系統(tǒng)建設，變電站，標準。

 

       傳統(tǒng)的消防工作在管理模式上已經(jīng)無法適應新的時代發(fā)展需要，所存在的不足愈發(fā)明顯，為了更好地提高我國現(xiàn)代社會防火能力和火災救援能力，加強智慧消防的普及力度，構(gòu)建起智慧消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，各方面保障火災防控工作的可靠。變電站也需要加強社會消防系統(tǒng)建設力度，對用電給予可靠的保障，提供有力的支持。  

 

       變電站作為我國輸送電源的重要功能組成部分，也是長期以來消防的重要關注領域，雖然一方面我國現(xiàn)代科學技術呈現(xiàn)出快速發(fā)展進步的趨勢，但是另一方面，我國許多變電站仍然采取的是傳統(tǒng)的消防管理方法，對于消防管理控制力度上沒有實現(xiàn)各方面的現(xiàn)代化完善，導致消防設備信息覆蓋面不廣、信息數(shù)據(jù)孤立、滅火調(diào)度能力不強，無法充分發(fā)揮出信息技術對于火災防控工作的支持效用，所以這就要求變電站要提高消防工作的社會化和精細化，充分發(fā)揮出物聯(lián)網(wǎng)技術、大數(shù)據(jù)技術以及智能視頻技術的優(yōu)勢價值，通過構(gòu)建起變電站智慧消防系統(tǒng)形成檔案管理系統(tǒng)、設備狀態(tài)感知系統(tǒng)等多層次的管控系統(tǒng)體系，多方位、多節(jié)點維護變電站消防防控工作的效率和。

 

3.1 合法的標準

       變電站在進行消防系統(tǒng)建設的過程中，為了充分發(fā)揮出社會化的功能優(yōu)勢，首先需要按照國家相關法律法規(guī)的要求來進行逐步的落實。在設備的選擇上、信息技術入網(wǎng)標準上以 及系統(tǒng)運行模式上都需要嚴格按照法律規(guī)定來進行開展。

3.2 可靠性標準

       所建設出的變電站智慧消防系統(tǒng)要具備良好的兼容性、電氣隔離性以及智慧診斷能力，能夠適應每天24h不間歇的工作壓力，這樣才能夠保障變電站智慧消防系統(tǒng)保持良好的穩(wěn)定和可靠性。

3.3 兼容性標準

       兼容性的原則標準主要是指變電站智慧消防系統(tǒng)應該能夠支持來自國內(nèi)外各個領域的消防設備廠家所提供的各類消防智慧機械設備，這樣才能夠更好地保障設備之間以及不同變電站網(wǎng)絡之間的信息互通。 

3.4 性標準

        變電站智慧消防系統(tǒng)需要實現(xiàn)更高標準的性能，這就要求系統(tǒng)在運行的過程中能夠?qū)ψ陨淼倪\行狀態(tài)進行自檢，自我研判預警狀態(tài)，并具備報警功能，這樣可以幫助系統(tǒng)實現(xiàn)自動化的運行，降低對人力勞動的依賴性。

3.5 可擴展性標準

       變電站智慧消防系統(tǒng)在系統(tǒng)設計上應該保持動態(tài)化的理念，以更高的宏觀性的角度來對系統(tǒng)進行軟件的設計和功能的選擇，而且這一定程度上硬件的搭配使用也應該實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的標準，使整個系統(tǒng)都能夠在標準化的模塊結(jié)構(gòu)下獲得可擴展的能力，不僅要使系統(tǒng)適用于任何標準的變電站，也要促進系統(tǒng)保持更為持久的使用壽命，通過功能升級適應不同發(fā)展時期下的消防防控需要。 

3.6 開放性標準

        對于智慧消防系統(tǒng)的規(guī)劃需要滿足開放性的原則，這主要是指系統(tǒng)的設計標準應該迎合國際標準來進行開展，同時建立起通用型功能類型以及數(shù)據(jù)模塊，以開放性的理念促進數(shù)據(jù)之間的對接。

3.7 分層級標準

       分層級標準主要是指系統(tǒng)在設計時需要建立起兩層以上的系統(tǒng)架構(gòu)，這樣便可以實現(xiàn)不同層級的管理人員獲得不同的權(quán)限，進而對系統(tǒng)進行分工協(xié)作的管理提高管理效率、保障監(jiān)管力度。

 

4.1 感知技術 

       變電站智慧消防系統(tǒng)建設中所需要的使用到的技術類型之一便是感知技術，感知技術需要依靠現(xiàn)代信息技術的功能實現(xiàn)信息采集層級建設，憑借著現(xiàn)代信息技術完成自動化感知能力，能夠?qū)Ω鱾€消防器械設備進行準確的識別，并對設備的運行狀態(tài)進行分析和報警。如系統(tǒng)內(nèi)可以設置出針對管道壓力的感知設備、閥門運行狀態(tài)的感知設備，或者是對周邊環(huán)境進行感知的設備等等。這些設備的核心技術都是依靠信息技術，不同領域內(nèi)系統(tǒng)的運行狀態(tài)所生成的數(shù)據(jù)進行分析，進而可以實現(xiàn)設備機械化的感知功能，提高整個系統(tǒng)的社會能力[5]。 

4.2 網(wǎng)絡技術 

       網(wǎng)絡技術主要是針對的數(shù)據(jù)信息傳輸技術，通過構(gòu)建其網(wǎng)絡層可以將變電站運行數(shù)據(jù)和功能數(shù)據(jù)進行及時的傳輸，網(wǎng)絡所依靠的系統(tǒng)有多大，就能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)傳播的范圍有多大。具體而言，該技術主要涉及內(nèi)容包括微波技術、長期演進技術、分頻演講技術等等。 

4.3 平臺技術 

       通過對信息進行處理能夠提高變電站消防系統(tǒng)的智慧效果，而處理的過程中需要依靠平臺建設，數(shù)據(jù)信息的分析、收集、處理、傳輸都需要在該平臺上進行完成，平臺的技術主要針對的是對各項數(shù)據(jù)進行整合和使用，需要依靠整個體系內(nèi)的消防物聯(lián)網(wǎng)應用平臺和大數(shù)據(jù)平臺的協(xié)同作用才能夠?qū)崿F(xiàn)良好的功能效果。在對平臺技術進行應用時，其核心技術主要包括大數(shù)據(jù)技術、云計算技術、結(jié)構(gòu)化或者是非結(jié)構(gòu)化信息數(shù)據(jù)自動化處理技術等等。 

 

       變電站智慧消防系統(tǒng)所具備的應用型技術主要是指體系功能的實現(xiàn)以及特殊用戶需求之間應該形成良好的聯(lián)系度，進而發(fā)揮出系統(tǒng)的應用價值，使消防信息在共享的過程中為系統(tǒng)自動制定決策提供輔助。應用型技術主要涉及服務性的體系結(jié)構(gòu)以及中介型技術。如物聯(lián)網(wǎng)技術等，以交互式的方式對軟件功能進行優(yōu)化，完成各個技術之間的協(xié)調(diào)置，保障各個關鍵技術功能的發(fā)揮。變電站智慧消防系統(tǒng)建設的系統(tǒng)分析：

5.1 檔案管理系統(tǒng)

      變電站智慧消防系統(tǒng)建設中所構(gòu)建起的檔案管理系統(tǒng)主要針對的是消防基本數(shù)據(jù)檔案以及管理過程中所生成的數(shù)據(jù)檔案。消防基本數(shù)據(jù)檔案的內(nèi)容包括單位的布局情況、單位的實際情況、消防規(guī)劃、消防驗收以及日常消防檢查所生成的檔案數(shù)據(jù)，也包括消防組織架構(gòu)、消防制度、消防器材等等；消防數(shù)據(jù)檔案主要包括的是智慧消防系統(tǒng)在運行的過程中，各類機械設備的配置規(guī)格、軟件設計特點、系統(tǒng)運行狀態(tài)、消防預警狀態(tài)的快速查詢以及風險防范的測試查詢。通過構(gòu)建起消防管理數(shù)據(jù)檔案能夠幫助消防部門及時掌握變電站的運行狀態(tài)以及消防能力，提高系統(tǒng)維護效率。

5.2 狀態(tài)感知系統(tǒng)

     變電站智慧消防系統(tǒng)中的狀態(tài)感知系統(tǒng)主要包括的是警系統(tǒng)、閥門監(jiān)控系統(tǒng)、電源監(jiān)控系統(tǒng)、實時視頻系統(tǒng)，整個系統(tǒng)會對變電站的運行過程中，各個災報警情況進行實時的監(jiān)控；閥門作為變電站的功能樞紐也將成為該系統(tǒng)內(nèi)關注的對象；變電站系統(tǒng)內(nèi)所具備的消防設施設備會得到實時的監(jiān)控。如消防栓、水箱水位噴淋系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)等。以智能化的手段對這些關鍵的設施進行狀態(tài)的感知，能夠各方面提高變電站消防系統(tǒng)的智慧可靠性。

 

6.1 平臺結(jié)構(gòu)

6.2平臺主要功能介紹

6.2.1首頁

       用戶登錄成功之后進入首頁，如圖所示。主要展示的內(nèi)容有：項目概況、設備狀態(tài)、設備分類、設備報警信息、報警分類、報警統(tǒng)計、設備臺賬信息等。其中地圖可以選配成BIM建筑模型，任何傳感器報警時可以在BIM模型中預警顯示。

 

6.2.2消防子系統(tǒng)

       智慧消防管理云平臺包含了智慧用電子系統(tǒng)、防排煙子系統(tǒng)、消防水子系統(tǒng)、消防設備電源子系統(tǒng)、防火門子系統(tǒng)、消防設備管理子系統(tǒng)和視頻監(jiān)控子系統(tǒng)等。智慧用電子系統(tǒng)可以接入電氣火災、孤航電弧、電氣火災主機、滅弧式保護器探測器和無線測溫探測器等。點擊智慧用電子系統(tǒng)進入智慧用電監(jiān)控頁面，點擊菜單顯示整個項目的基礎信息和該項目下的所有探測器的信息，點擊末級節(jié)點顯示具體探測器的監(jiān)控頁面。

 

        消防水子系統(tǒng)可以接入消防栓、消防水壓、水位傳感器等，用于實時的監(jiān)控消防水管網(wǎng)的壓力、液位、是否漏水，以及開蓋等事件，當消防水壓不夠，管網(wǎng)漏水時，系統(tǒng)也能實時地發(fā)出警報，能讓相關人員及時維修維護，保障消防。

防排煙子系統(tǒng)通過高靈敏的無線煙感報警裝置，實現(xiàn)對煙霧、有害氣體、及氣體滅火信息等數(shù)據(jù)采集，實時秒級檢測煙霧，一且發(fā)現(xiàn)監(jiān)測數(shù)劇超過風險閾值，APP、短信報警、手機報警統(tǒng)統(tǒng)上陣，通過設備的標簽、地理位置定位，快速通知業(yè)主、物業(yè)消防單位是哪個位置的火災隱情。

消防設備電源子系統(tǒng)實時監(jiān)控消防系統(tǒng)各個部件（如消防報警主機、樓層顯示器、水泵、噴淋泵、電梯等）的電源工作狀態(tài)，確保消防設備供電正常，并對各個部件電源產(chǎn)生的過壓、欠壓、過流、短路、斷路等故障報警提示?？砷L期記錄電壓電流運行參數(shù)，自動對消防電源一段時間的運行狀態(tài)進行分析，對可能產(chǎn)出問題的隱患進行警示。

        防火門子系統(tǒng)通過與門禁報警、視頻識別的關聯(lián)，實時監(jiān)控消防通道、出口、生命通道防火門的開閉及消防通道堆放物情況，實現(xiàn)緊急情況下的開閉控制等功能。確保防火門常閉、不上鎖狀態(tài)及保障火警救援是消防生命通道的暢通等，保障的生活、工作環(huán)境。

應急照明與疏散指示子系統(tǒng)可實現(xiàn)對各個應急燈具的實時監(jiān)控和控制，當發(fā)生火災時，可準確的給出的疏散路徑指示，智能打開消防應急指示燈的指示方向及應急照明燈，幫助建筑內(nèi)的人群選擇逃生疏散路線，指引逃生方向。

       視頻監(jiān)控子系統(tǒng)數(shù)據(jù)部門收到感應端各子系統(tǒng)報警信息后，可調(diào)出報警位置關聯(lián)的監(jiān)控攝像頭圖像，查看報警現(xiàn)場視頻輔助進行火情確認。實現(xiàn)火災報警子系統(tǒng)、消防水子系統(tǒng)、電氣火災子系統(tǒng)、防排煙子系統(tǒng)、消防設備電源子系統(tǒng)、防火門子系統(tǒng)和視頻監(jiān)控子系統(tǒng)的有機結(jié)合，實現(xiàn)了報警點和監(jiān)控點的聯(lián)動。

       消防設備管理子系統(tǒng)能夠?qū)⒚總€建筑、項目節(jié)點的所有消防設備和資產(chǎn)納入管理，對一些消防栓、滅火器、噴淋和消防大隊地址等著重標注，日常的巡檢和維護都需要納入計劃，在緊急情況下，會聯(lián)動GIS調(diào)度子系統(tǒng)進行調(diào)度。

6.2.3隱患管理

       隱患管理功能包括了隱患查詢、隱患派發(fā)、隱患處理和隱患分析四個模塊?？梢圆榭吹卿浻脩粝碌乃许椖康碾[患信息，并進行派發(fā)和處理操作，且對所有隱患進行統(tǒng)計分析。

 

6.2.4能耗分析

       能耗分析功能包括了能耗概況、能耗同比、能耗環(huán)比、能耗報表和能耗預測等五個模塊?？梢圆榭吹卿浻脩粝碌乃许椖康哪芎慕y(tǒng)計、同環(huán)比和報表，且按日、周、月等維度進行能耗管理。

 

6.2.5手機APP

       APP支持Android、iOS操作系統(tǒng)，方便用戶查看電氣火災、防排煙、消防水、消防設備電源、防火門、消防設備管理、視頻監(jiān)控、火災報警等子系統(tǒng)的實時監(jiān)控數(shù)據(jù)、報警信息、能耗統(tǒng)計等。

6.3 配置

6.3.1 平臺服務器：建議按照我方配置購買，或者客戶自己租用阿里云資源。

硬件配置清單：（如申請阿里云可忽略）

6.3.2 系統(tǒng)現(xiàn)場硬件配置清單：

注：以下配置為針對1個回路選型，其中剩余電流互感器應根據(jù)現(xiàn)場回路電流大

6.4 產(chǎn)品介紹

電氣火災監(jiān)控探測器

ARCM300T-Z-2G/4G/NB可選配2G上傳、4G上傳、NB-IOT網(wǎng)絡上傳，單表流量說明：

上傳間隔一分鐘， 小于30M/月；

上傳間隔二分鐘，小于15M/月；

上傳間隔五分鐘，小于10M/月

 

       隨著我國對于變電站消防工作的重視度不斷提高，要求采取更為有力的手段強化保障能力，各個電網(wǎng)企業(yè)必將加強變電站智慧消防系統(tǒng)建設的力度，相關業(yè)界人士需要緊跟時代發(fā)展步伐，提高現(xiàn)代信息技術使用能力，關注新的技術優(yōu)勢以及系統(tǒng)建設的內(nèi)容要求，為變電站進行消防保障工作做出更大的貢獻。

[1]. 李國生.智慧消防平臺建設探討[J].消防科學與技術,2018,37(05):687-690.

[2]. 嚴 薇，宋 豪，董 梁，常彩霞，盧義兵，強若辰. 變電站的智慧消防系統(tǒng)分析

[3]. 安科瑞AcrelCloud-6800智慧消防管理云平臺2020版

[4]. 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2020.06版

 

龔永波. 男. 現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要從事智慧消防平臺的設計與應用。