韓歡慶

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

       摘?要：隨著(zhù)社會(huì )經(jīng)濟的發(fā)展和用電負荷的增加，變電站內電力設備種類(lèi)和電壓等級電力火災隱患逐漸增多，傳統變電站消防管理模式已不能滿(mǎn)足當下電網(wǎng)安全穩定運行的要求?；诜涸谖锫?lián)思想,介紹了一種全過(guò)程、全時(shí)段、全要素監控和精細化、規范化管理的智慧消防管理體系。

       關(guān)鍵詞：變電站；消防安全；泛在物聯(lián)；智慧管理

0引言

       隨著(zhù)市場(chǎng)經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，社會(huì )對電的依賴(lài)性更強，要求供電可靠性更高，電網(wǎng)接入設備類(lèi)型和數量越來(lái)越多，結構越來(lái)越復雜，電網(wǎng)形態(tài)發(fā)生變化，電網(wǎng)安全運行壓力加大。變電站作為電力系統的重要組成部分，存在大量電纜、變壓器、電容器等高低壓電力設備，在嚴重過(guò)熱和故障情況下易引發(fā)火災，對該區域生產(chǎn)生活和職工安全造成重大影響。變電站消防管理工作，作為變電站全壽命周期內安全管理的關(guān)鍵組成部分，對電網(wǎng)安全穩定運行具有重要意義，關(guān)乎人民生命安危與國有資產(chǎn)安全。

       2019年國家電網(wǎng)公司提出了構建堅強智能電網(wǎng)和泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設目標，其中泛在電力物聯(lián)網(wǎng)對內是管理質(zhì)效提升，對外是管理融通發(fā)展，為解決變電站消防安全問(wèn)題提供了新的指導，為電網(wǎng)運行管理更精益、服務(wù)開(kāi)辟了一條新路。即在現有基礎上運用現代信息技術(shù)和先進(jìn)通信技術(shù)，構建新型的變電站消防管理體系。

1智慧消防管理體系內涵

        變電站智慧消防管理體系以現代通信技術(shù)、現代監測技術(shù)和大數據處理技術(shù)為支撐，進(jìn)行消防“全過(guò)程、全時(shí)段、全要素"監控，理順消防管理工作流程，建立變電站消防制度體系、預警體系和考評體系，實(shí)現變電站消防“精細化"“規范化"管理、提升電網(wǎng)安全運行水平、完善電網(wǎng)運行風(fēng)險管控機制、助推“三型兩網(wǎng)"建設的目標。

1.1標準化變電站消防制度體系

       依托“新型變電站智慧消防系統"，建立將變電站站區分區域、分等級的消防管理模式，制定消防應急預案和消防事件處置措施。同時(shí)，優(yōu)化再造消防管理工作流程，建立行之有效的流程管理機制，并以標準制度形式將消防管理流程、制度機制和管理模式固化，使變電站消防管理工作標準化、規范化，有據可依、有制可行，提升變電站消防管理水平。

1.2智能化變電站消防預警體系

       構建“新型變電站智慧消防系統"，依托人工智能、3D建模、數字VR等先進(jìn)技術(shù)，監測整站的消防安全情況。多維度分析已發(fā)生的故障報警，形成變電站消防數據庫；評估和預測變電站各類(lèi)設備設施的潛在火災風(fēng)險，建立風(fēng)險等級評估預警體系，提高火災報警和應急處理速度；合理規劃變電站巡檢人員的工作路徑和巡檢日期，關(guān)注高火災風(fēng)險區域，保證消防巡視*、無(wú)漏洞。

1.3精細化變電站消防考評體系

       制定消防考評獎懲制度，獎懲標準明確、具體、可量化。建立安全教育培訓體系，包含依托大數據處理技術(shù)的培訓需求挖掘與課程開(kāi)發(fā)機制、安全教育培訓硬件設施和軟件技術(shù)保障、“一把手"的講師梯隊、培訓效果評價(jià)與改進(jìn)機制等。通過(guò)考評獎懲和安全培訓，壓實(shí)安全責任，貫徹安全理念。變電站智慧消防管理體系構成要素（見(jiàn)圖1）。

圖1?變電站智慧消防管理體系構成

2 智慧消防管理體系實(shí)施方法

       變電站消防建設任務(wù)以人防，以技防為重，以物防為保障，運用先進(jìn)技術(shù)和管理方法，實(shí)現變電站消防工作管理流程、管理機制和管理制度體系的建設與完善。

2.1 建立分級分區管理模式

       更新消防管理模式，采用風(fēng)險結構分解法，將變電站站區的消防風(fēng)險劃分為三個(gè)層次（見(jiàn)圖2）。針對每個(gè)層次，詳細闡述消防管理的具體內容和工作要求，制定消防應急預案和消防事件處置措施，安排消防管理操作內容。使消防管理工作體系完整、層析清晰、落到實(shí)處。

圖2變電站消防風(fēng)險層次表

2.2 深化消防指標同業(yè)對標

       同業(yè)對標工作力求實(shí)效，采用“與比"和“與自身比"兩個(gè)維度。根據消防安全規范化管理要求和變電站消防特點(diǎn)，設置對標指標，使對標指標能夠真實(shí)反映消防安全管理水平和實(shí)際情況。根據消防同業(yè)對標指標，以季度為考核周期開(kāi)展綜合評價(jià)。（1）各地市供電公司安全消防團隊自我評價(jià)，按照指標設定的考核標準從基礎做起，建立和完善各種消防安全資料臺賬，隨時(shí)發(fā)現問(wèn)題要隨時(shí)糾正，各團隊開(kāi)展工作“回頭看"，查找存在問(wèn)題和不足，組織全體消防團員進(jìn)行討論，撰寫(xiě)工作情況評價(jià)報告書(shū)和指標完成表。（2）省公司成立專(zhuān)家組開(kāi)展專(zhuān)業(yè)評價(jià)，定期檢查和指導，對各消防團隊進(jìn)行集中評價(jià)、考核打分，并統一匯總和系統分析現存問(wèn)題，落實(shí)安全責任，安排各責任部門(mén)限期整改。（3）各消防安全團隊依據同業(yè)對標結果，深入、客觀(guān)地分析問(wèn)題，查找差距，制定具體有效的改進(jìn)措施，不斷完善消防管理工作。根據各團隊的綜合評價(jià)及排名情況，執行消防考評與獎懲制度。

2.3 創(chuàng )建新型智慧消防系統

       國家電網(wǎng)公司推進(jìn)“三型兩網(wǎng)"建設過(guò)程中涉及的現代信息技術(shù)和先進(jìn)通信技術(shù)，在項目實(shí)施過(guò)程中得到充分運用，專(zhuān)業(yè)人才梯隊提供智囊支撐，實(shí)現技術(shù)前言對接。構建“新型變電站智慧消防系統"，包含物聯(lián)網(wǎng)消防遠程監控系統、3D可視化仿真模擬系統、虛擬現實(shí)VR安全教育培訓系統等。以變電站基礎數據收集為開(kāi)端，以數據運算處理為手段，對接“互聯(lián)網(wǎng)+"構建遠程監控系統，隨時(shí)隨地可以根據工作需要對變電站內設備運行情況進(jìn)行監測，及時(shí)排查設備故障隱患，做到問(wèn)題早發(fā)現、早處理，避免問(wèn)題擴大造成不必要的財產(chǎn)損失。依托“新型變電站智慧消防系統"先進(jìn)技術(shù)，對接“虛擬VR"構建模擬培訓系統，通過(guò)3D建模技術(shù)搭建變電站全場(chǎng)域模型庫，方便工作人員進(jìn)行消防滅火在線(xiàn)演練。

3 實(shí)施效果

3.1 提升傳統變電站消防管理，為物聯(lián)網(wǎng)建設貢獻力量

       從消防終端及其布置方案的實(shí)際出發(fā)，對每一種消防終端形式和布置方案在消防管理方面進(jìn)行系統性區分，根據不同區域、不同風(fēng)險點(diǎn)消防特性，采用不同形式智能終端，通過(guò)區分狀態(tài)監測、信息傳感、數據分析、處理控制、數據傳輸等方面的差異，在不同的火災風(fēng)險等級區域對不同的消防智能終端進(jìn)行區別，形成具有針對不同消防終端和不同終端布置形式的消防管理方案，并在信息反饋情況、消防事中控制以及消防后處理內容，方面進(jìn)行消防控制作業(yè)內容的細化工作，以增強消防管理的適用性。

       依托管理平臺建設，進(jìn)一步梳理、優(yōu)化消防管理流程，并通過(guò)電子化平臺方式固化，確保管理人員按照要求執行，形成記錄可查、流程明晰的管理機制，壓實(shí)管理責任。管理流程優(yōu)化主要體現在全過(guò)程管理，相對以往管理模式，區別在于消防管理環(huán)節前移。（1）變電站初步設計階段，要求在管理平臺輸入工程名稱(chēng)，明確負責人員，同時(shí)參與消防設計方案討論。（2）變電站設備聯(lián)絡(luò )會(huì )上，管理人員應該對消防設備提出具體要求，尤其是結合平臺大數據分析情況，針對容易發(fā)生故障設備、容易發(fā)生問(wèn)題廠(chǎng)家提出明確要求，把好消防設備質(zhì)量關(guān)。同時(shí)，明確對消防設備的總體要求，如消防設備粘貼二維碼等，管理人員在此階段將設備廠(chǎng)家名稱(chēng)錄入平臺。（3）施工過(guò)程中，根據設計情況適時(shí)組織變電站消防審查，同步將審查意見(jiàn)、終確認方案上傳至平臺。（4）驗收階段，組織施工方進(jìn)行設備臺賬錄入工作，采用二維碼掃描電子化入庫方式，避免人為錯誤產(chǎn)生。通過(guò)以上方式，將方案、設備臺賬全過(guò)程資料落實(shí)責任到人，有利于提高管理效率，做到臺賬、設備一一對應。驗收結束后，由管理人員制定詳細管理計劃。應用新型智慧消防系統后，變電站內消防設施形成的物聯(lián)網(wǎng)和集中控制系統架構（見(jiàn)圖3）。

圖3 變電站消防設施集中控制系統架構圖

       通過(guò)管理模式變革和新技術(shù)變革，優(yōu)化消防安全管理，提升變電站內消防管理的水平。打破傳統變電站管理體系不完善、消防基礎設施落后、火災事故處理時(shí)間長(cháng)等問(wèn)題。

       通過(guò)構建“三全兩化"新型變電站消防管控平臺，構建變電站消防數據庫、預警應急體系，開(kāi)展智慧防控、處理，實(shí)現火災防控的自動(dòng)化管理、滅火救援的智能化管理，提高變電站消防預警反應能力和火災應急處理速度，完善電網(wǎng)運行風(fēng)險管控機制，進(jìn)而達到降低變電站火災危害影響程度和提升電網(wǎng)安全運行水平的目標。

       通過(guò)搭建工程數據平臺，實(shí)現工程GIS和BIM場(chǎng)景可視化展示、數據分類(lèi)結構查閱、三維場(chǎng)景漫游、三維測距、三維剖切、工程信息查詢(xún)、工程過(guò)程詳情查詢(xún)、GIS查詢(xún)、模型屬性參數查詢(xún)等功能。根據后期發(fā)展需要，預留移動(dòng)端接入的功能。實(shí)現“設計-基建-運維一體化"的全壽命周期聯(lián)動(dòng)配合。為設計、建設及運行等各方面的數據共享和集成，提供存儲、展示和交互的平臺，實(shí)現電網(wǎng)信息的立體式集成、監測和分析（見(jiàn)圖4）。

圖4 變電站智慧消防管理體系實(shí)施效果

4安科瑞智慧消防平臺介紹

4.1平臺結構

4.2平臺主要功能介紹

4.2.1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)、設備報警信息、報警分類(lèi)、報警統計、設備臺賬信息等。其中地圖可以選配成BIM建筑模型，任何傳感器報警時(shí)可以在BIM模型中預警顯示。

4.2平臺主要功能介紹

4.2.1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)、設備報警信息、報警分類(lèi)、報警統計、設備臺賬信息等。其中地圖可以選配成BIM建筑模型，任何傳感器報警時(shí)可以在BIM模型中預警顯示。

       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)煙感報警裝置，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、短信報警、報警統統上陣，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(gè)部件電源產(chǎn)生的過(guò)壓、欠壓、過(guò)流、短路、斷路等故障報警提示?？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)禁報警、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警信息后，可調出報警位置關(guān)聯(lián)的監控攝像頭圖像，查看報警現場(chǎng)視頻輔助進(jìn)行火情確認。實(shí)現火災報警子系統、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)現了報警點(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。4.2.3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。 4.2.4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。 4.2.5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。4.3推薦配置4.3.1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）

4.3.2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

4.4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 5結束語(yǔ)電網(wǎng)運行新常態(tài)下，設計可操作的變電站消防方案、優(yōu)化變電站消防管理體系，可以顯著(zhù)提升變電站消防管理水平，成為解決當前變電站消防管理混亂現狀的必由之路。參考文獻[1]軒瑩瑩，劉璇，程楠，王朔.新形態(tài)下變電站智慧消防管理體系構建研究[2]詹應云.220kV及以下變電站運行維護的風(fēng)險分析及控制策略［J］.河南科技,2017(17):136-137．[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 作者簡(jiǎn)介楊雲.女.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。