韓歡慶

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的建設，提出變電站智慧消防系統的特點(diǎn)、需要面臨的挑戰、應該達到的建設標準，包括狀態(tài)感知技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、平臺技術(shù)。

 

關(guān)鍵詞：智慧消防，系統建設，變電站，標準。

 

       傳統的消防工作在管理模式上已經(jīng)無(wú)法適應新的時(shí)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代社會(huì )防火能力和火災救援能力，加強智慧消防的普及力度，構建起智慧消防物聯(lián)網(wǎng)系統，各方面保障火災防控工作的安全可靠。變電站也需要加強社會(huì )消防系統建設力度，對用電安全給予可靠的保障，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(cháng)期以來(lái)消防安全的重要關(guān)注領(lǐng)域，雖然一方面我國現代科學(xué)技術(shù)呈現出快速發(fā)展進(jìn)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的消防管理方法，對于消防安全管理控制力度上沒(méi)有實(shí)現各方面的現代化完善，導致消防安全設備信息覆蓋面不廣、信息數據孤立、滅火調度能力不強，無(wú)法充分發(fā)揮出信息技術(shù)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(huì )化和精細化，充分發(fā)揮出物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數據技術(shù)以及智能視頻技術(shù)的優(yōu)勢價(jià)值，通過(guò)構建起變電站智慧消防系統形成檔案管理系統、設備狀態(tài)感知系統等多層次的管控系統體系，多方位、多節點(diǎn)維護變電站消防防控工作的效率和安全。

 

3.1 合法的標準

       變電站在進(jìn)行消防系統建設的過(guò)程中，為了充分發(fā)揮出社會(huì )化的功能優(yōu)勢，首先需要按照國家相關(guān)法律法規的要求來(lái)進(jìn)行逐步的落實(shí)。在設備的選擇上、信息技術(shù)入網(wǎng)標準上以 及系統運行模式上都需要嚴格按照法律規定來(lái)進(jìn)行開(kāi)展。

3.2 可靠性標準

       所建設出的變電站智慧消防系統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保持良好的穩定和可靠性。

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應該能夠支持來(lái)自國內外各個(gè)領(lǐng)域的消防設備廠(chǎng)家所提供的各類(lèi)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(luò )之間的信息互通。 

3.4 安全性標準

        變電站智慧消防系統需要實(shí)現更高標準的安全性能，這就要求系統在運行的過(guò)程中能夠對自身的運行狀態(tài)進(jìn)行自檢，自我研判預警狀態(tài)，并具備功能，這樣可以幫助系統實(shí)現自動(dòng)化的運行，降低對人力勞動(dòng)的依賴(lài)性。

3.5 可擴展性標準

       變電站智慧消防系統在系統設計上應該保持動(dòng)態(tài)化的理念，以更高的宏觀(guān)性的角度來(lái)對系統進(jìn)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(shí)現可持續發(fā)展的標準，使整個(gè)系統都能夠在標準化的模塊結構下獲得可擴展的能力，不僅要使系統適用于任何標準的變電站，也要促進(jìn)系統保持更為持久的使用壽命，通過(guò)功能升級適應不同發(fā)展時(shí)期下的消防防控需要。 

3.6 開(kāi)放性標準

        對于智慧消防系統的規劃需要滿(mǎn)足開(kāi)放性的原則，這主要是指系統的設計標準應該迎合國際標準來(lái)進(jìn)行開(kāi)展，同時(shí)建立起通用型功能類(lèi)型以及數據模塊，以開(kāi)放性的理念促進(jìn)數據之間的對接。

3.7 分層級標準

       分層級標準主要是指系統在設計時(shí)需要建立起兩層以上的系統架構，這樣便可以實(shí)現不同層級的管理人員獲得不同的權限，進(jìn)而對系統進(jìn)行分工協(xié)作的管理提高管理效率、保障監管力度。

 

4.1 感知技術(shù) 

       變電站智慧消防系統建設中所需要的使用到的技術(shù)類(lèi)型之一便是感知技術(shù)，感知技術(shù)需要依靠現代信息技術(shù)的功能實(shí)現信息采集層級建設，憑借著(zhù)現代信息技術(shù)完成自動(dòng)化感知能力，能夠對各個(gè)消防器械設備進(jìn)行準確的識別，并對設備的運行狀態(tài)進(jìn)行分析和。如系統內可以設置出針對管道壓力的感知設備、閥門(mén)運行狀態(tài)的感知設備，或者是對周邊環(huán)境進(jìn)行感知的設備等等。這些設備的核心技術(shù)都是依靠信息技術(shù)，不同領(lǐng)域內系統的運行狀態(tài)所生成的數據進(jìn)行分析，進(jìn)而可以實(shí)現設備機械化的感知功能，提高整個(gè)系統的社會(huì )能力[5]。 

4.2 網(wǎng)絡(luò )技術(shù) 

       網(wǎng)絡(luò )技術(shù)主要是針對的數據信息傳輸技術(shù)，通過(guò)構建其網(wǎng)絡(luò )層可以將變電站運行數據和功能數據進(jìn)行及時(shí)的傳輸，網(wǎng)絡(luò )所依靠的系統有多大，就能夠實(shí)現數據傳播的范圍有多大。具體而言，該技術(shù)主要涉及內容包括微波技術(shù)、長(cháng)期演進(jìn)技術(shù)、分頻演講技術(shù)等等。 

4.3 平臺技術(shù) 

       通過(guò)對信息進(jìn)行處理能夠提高變電站消防系統的智慧效果，而處理的過(guò)程中需要依靠平臺建設，數據信息的分析、收集、處理、傳輸都需要在該平臺上進(jìn)行完成，平臺的技術(shù)主要針對的是對各項數據進(jìn)行整合和使用，需要依靠整個(gè)體系內的消防物聯(lián)網(wǎng)應用平臺和大數據平臺的協(xié)同作用才能夠實(shí)現良好的功能效果。在對平臺技術(shù)進(jìn)行應用時(shí)，其核心技術(shù)主要包括大數據技術(shù)、云計算技術(shù)、結構化或者是非結構化信息數據自動(dòng)化處理技術(shù)等等。 

 

       變電站智慧消防系統所具備的應用型技術(shù)主要是指體系功能的實(shí)現以及特殊用戶(hù)需求之間應該形成良好的聯(lián)系度，進(jìn)而發(fā)揮出系統的應用價(jià)值，使消防信息在共享的過(guò)程中為系統自動(dòng)制定決策提供輔助。應用型技術(shù)主要涉及服務(wù)性的體系結構以及中介型技術(shù)。如物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等，以交互式的方式對軟件功能進(jìn)行優(yōu)化，完成各個(gè)技術(shù)之間的協(xié)調置，保障各個(gè)關(guān)鍵技術(shù)功能的發(fā)揮。變電站智慧消防系統建設的系統分析：

5.1 檔案管理系統

      變電站智慧消防系統建設中所構建起的檔案管理系統主要針對的是消防安全基本數據檔案以及管理過(guò)程中所生成的數據檔案。消防安全基本數據檔案的內容包括單位的布局情況、單位的實(shí)際情況、消防規劃、消防驗收以及日常消防安全檢查所生成的檔案數據，也包括消防組織架構、消防制度、消防器材等等；消防數據檔案主要包括的是智慧消防系統在運行的過(guò)程中，各類(lèi)機械設備的配置規格、軟件設計特點(diǎn)、系統運行狀態(tài)、消防預警狀態(tài)的快速查詢(xún)以及風(fēng)險防范的測試查詢(xún)。通過(guò)構建起消防管理數據檔案能夠幫助消防部門(mén)及時(shí)掌握變電站的運行狀態(tài)以及消防能力，提高系統維護效率。

5.2 狀態(tài)感知系統

     變電站智慧消防系統中的狀態(tài)感知系統主要包括的是警系統、閥門(mén)監控系統、電源監控系統、實(shí)時(shí)視頻系統，整個(gè)系統會(huì )對變電站的運行過(guò)程中，各個(gè)災情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監控；閥門(mén)作為變電站的功能樞紐也將成為該系統內關(guān)注的對象；變電站系統內所具備的消防設施設備會(huì )得到實(shí)時(shí)的監控。如消防栓、水箱水位噴淋系統、氣體滅火系統等。以智能化的手段對這些關(guān)鍵的設施進(jìn)行狀態(tài)的感知，能夠各方面提高變電站消防系統的智慧可靠性。

 

6.1 平臺結構

6.2平臺主要功能介紹

6.2.1首頁(yè)

       用戶(hù)登錄成功之后進(jìn)入首頁(yè)，如圖所示。主要展示的內容有：項目概況、設備狀態(tài)、設備分類(lèi)、設備信息、報分類(lèi)、統計、設備臺賬信息等。其中地圖可以選配成BIM建筑模型，任何傳感器時(shí)可以在BIM模型中預警顯示。

 

6.2.2消防子系統

       智慧消防管理云平臺包含了智慧用電子系統、防排煙子系統、消防水子系統、消防設備電源子系統、防火門(mén)子系統、消防設備管理子系統和視頻監控子系統等。智慧用電子系統可以接入電氣火災、孤航電弧、電氣火災主機、滅弧式保護器探測器和無(wú)線(xiàn)測溫探測器等。點(diǎn)擊智慧用電子系統進(jìn)入智慧用電監控頁(yè)面，點(diǎn)擊菜單顯示整個(gè)項目的基礎信息和該項目下的所有探測器的信息，點(diǎn)擊末級節點(diǎn)顯示具體探測器的監控頁(yè)面。

 

        消防水子系統可以接入消防栓、消防水壓、水位傳感器等，用于實(shí)時(shí)的監控消防水管網(wǎng)的壓力、液位、是否漏水，以及開(kāi)蓋等事件，當消防水壓不夠，管網(wǎng)漏水時(shí)，系統也能實(shí)時(shí)地發(fā)出警報，能讓相關(guān)人員及時(shí)維修維護，保障消防安全。

防排煙子系統通過(guò)高靈敏的無(wú)線(xiàn)煙感裝置，實(shí)現對煙霧、有害氣體、及氣體滅火信息等數據采集，實(shí)時(shí)秒級檢測煙霧，一且發(fā)現監測數劇超過(guò)風(fēng)險閾值，APP、短信報、電話(huà)報統統上陣，通過(guò)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(gè)位置的火災隱情。

消防設備電源子系統實(shí)時(shí)監控消防系統各個(gè)部件（如消防報主機、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(gè)部件電源產(chǎn)生的過(guò)壓、欠壓、過(guò)流、短路、斷路等故障報提示?？砷L(cháng)期記錄電壓電流運行參數，自動(dòng)對消防電源一段時(shí)間的運行狀態(tài)進(jìn)行分析，對可能產(chǎn)出問(wèn)題的隱患進(jìn)行警示。

        防火門(mén)子系統通過(guò)與門(mén)禁報、視頻識別的關(guān)聯(lián)，實(shí)時(shí)監控消防通道、安全出口、生命通道防火門(mén)的開(kāi)閉及消防通道堆放物情況，實(shí)現緊急情況下的開(kāi)閉控制等功能。確保防火門(mén)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，保障安全的生活、工作環(huán)境。

應急照明與疏散指示子系統可實(shí)現對各個(gè)應急燈具的實(shí)時(shí)監控和控制，當發(fā)生火災時(shí)，可準確的給出安全的疏散路徑指示，智能打開(kāi)消防應急指示燈的指示方向及應急照明燈，幫助建筑內的人群選擇逃生疏散路線(xiàn)，指引安全逃生方向。

       視頻監控子系統數據部門(mén)收到感應端各子系統報信息后，可調出報位置關(guān)聯(lián)的監控攝像頭圖像，查看報現場(chǎng)視頻輔助進(jìn)行火情確認。實(shí)現火災報子系統、消防水子系統、電氣火災子系統、防排煙子系統、消防設備電源子系統、防火門(mén)子系統和視頻監控子系統的有機結合，實(shí)現了報點(diǎn)和監控點(diǎn)的聯(lián)動(dòng)。

       消防設備管理子系統能夠將每個(gè)建筑、項目節點(diǎn)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(zhù)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(huì )聯(lián)動(dòng)GIS調度子系統進(jìn)行調度。

6.2.3隱患管理

       隱患管理功能包括了隱患查詢(xún)、隱患派發(fā)、隱患處理和隱患分析四個(gè)模塊?？梢圆榭吹卿浻脩?hù)下的所有項目的隱患信息，并進(jìn)行派發(fā)和處理操作，且對所有隱患進(jìn)行統計分析。

 

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(gè)模塊?？梢圆榭吹卿浻脩?hù)下的所有項目的能耗統計、同環(huán)比和報表，且按日、周、月等維度進(jìn)行能耗。

 

6.2.5手機APP

       APP支持Android、iOS操作系統，方便用戶(hù)查看電氣火災、防排煙、消防水、消防設備電源、防火門(mén)、消防設備管理、視頻監控、火災報警等子系統的實(shí)時(shí)監控數據、報警信息、能耗統計等。

6.3 推薦配置

6.3.1 平臺服務(wù)器：建議按照我方推薦配置購買(mǎi)，或者客戶(hù)自己租用阿里云資源。

推薦硬件配置清單：（如申請阿里云可忽略）

6.3.2 系統現場(chǎng)推薦硬件配置清單：

注：以下配置為針對1個(gè)回路選型，其中剩余電流互感器應根據現場(chǎng)回路電流大

6.4 產(chǎn)品介紹

電氣火災監控探測器

ARCM300T-Z-2G/4G/NB可選配2G上傳、4G上傳、NB-IOT網(wǎng)絡(luò )上傳，單表流量說(shuō)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(zhù)我國對于變電站消防安全工作的重視度不斷提高，要求采取更為有力的手段強化安全保障能力，各個(gè)電網(wǎng)企業(yè)必將加強變電站智慧消防系統建設的力度，相關(guān)業(yè)界人士需要緊跟時(shí)代發(fā)展步伐，提高現代信息技術(shù)使用能力，關(guān)注新的技術(shù)優(yōu)勢以及系統建設的內容要求，為變電站進(jìn)行消防安全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(xué)與技術(shù),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

 

韓歡慶. 歡， 現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。