龔永波

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(shè)，提出變電站智慧消防系統(tǒng)的特點(diǎn)、需要面臨的挑戰(zhàn)、應(yīng)該達(dá)到的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，包括狀態(tài)感知技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、平臺(tái)技術(shù)。

 

關(guān)鍵詞：智慧消防，系統(tǒng)建設(shè)，變電站，標(biāo)準(zhǔn)。

 

1、引言

       傳統(tǒng)的消防工作在管理模式上已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)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(guó)現(xiàn)代社會(huì)防火能力和火災(zāi)能力，加強(qiáng)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(zāi)防控工作的安全可靠。變電站也需要加強(qiáng)社會(huì)消防系統(tǒng)建設(shè)力度，對(duì)用電安全給予可靠的保障，提供有力的支持。  

 

2、變電站智慧消防系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)

       變電站作為我國(guó)輸送電源的重要功能組成部分，也是長(zhǎng)期以來(lái)消防安全的重要關(guān)注領(lǐng)域，雖然一方面我國(guó)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)呈現(xiàn)出快速發(fā)展進(jìn)步的趨勢(shì)，但是另一方面，我國(guó)許多變電站仍然采取的是傳統(tǒng)的消防管理方法，對(duì)于消防安全管理控制力度上沒(méi)有實(shí)現(xiàn)各方面的現(xiàn)代化完善，導(dǎo)致消防安全設(shè)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(qiáng)，無(wú)法充分發(fā)揮出信息技術(shù)對(duì)于火災(zāi)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(xì)化，充分發(fā)揮出物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)以及智能視頻技術(shù)的優(yōu)勢(shì)價(jià)值，通過(guò)構(gòu)建起變電站智慧消防系統(tǒng)形成檔案管理系統(tǒng)、設(shè)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(diǎn)維護(hù)變電站消防防控工作的效率和安全。

 

3、變電站智慧消防系統(tǒng)建設(shè)的基礎(chǔ)性標(biāo)準(zhǔn)

3.1 合法的標(biāo)準(zhǔn)

       變電站在進(jìn)行消防系統(tǒng)建設(shè)的過(guò)程中，為了充分發(fā)揮出社會(huì)化的功能優(yōu)勢(shì)，首先需要按照國(guó)家相關(guān)法律法規(guī)的要求來(lái)進(jìn)行逐步的落實(shí)。在設(shè)備的選擇上、信息技術(shù)入網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)上以 及系統(tǒng)運(yùn)行模式上都需要嚴(yán)格按照法律規(guī)定來(lái)進(jìn)行開(kāi)展。

3.2 可靠性標(biāo)準(zhǔn)

       所建設(shè)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(yīng)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(biāo)準(zhǔn)

       兼容性的原則標(biāo)準(zhǔn)主要是指變電站智慧消防系統(tǒng)應(yīng)該能夠支持來(lái)自國(guó)內(nèi)外各個(gè)領(lǐng)域的消防設(shè)備廠家所提供的各類消防智慧機(jī)械設(shè)備，這樣才能夠更好地保障設(shè)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(biāo)準(zhǔn)

        變電站智慧消防系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)更高標(biāo)準(zhǔn)的安全性能，這就要求系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中能夠?qū)ψ陨淼倪\(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行自檢，自我研判預(yù)警狀態(tài)，并具備報(bào)警功能，這樣可以幫助系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的運(yùn)行，降低對(duì)人力勞動(dòng)的依賴性。

3.5 可擴(kuò)展性標(biāo)準(zhǔn)

       變電站智慧消防系統(tǒng)在系統(tǒng)設(shè)計(jì)上應(yīng)該保持動(dòng)態(tài)化的理念，以更高的宏觀性的角度來(lái)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行軟件的設(shè)計(jì)和功能的選擇，而且這一定程度上硬件的搭配使用也應(yīng)該實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)，使整個(gè)系統(tǒng)都能夠在標(biāo)準(zhǔn)化的模塊結(jié)構(gòu)下獲得可擴(kuò)展的能力，不僅要使系統(tǒng)適用于任何標(biāo)準(zhǔn)的變電站，也要促進(jìn)系統(tǒng)保持更為持久的使用壽命，通過(guò)功能升級(jí)適應(yīng)不同發(fā)展時(shí)期下的消防防控需要。 

3.6 開(kāi)放性標(biāo)準(zhǔn)

        對(duì)于智慧消防系統(tǒng)的規(guī)劃需要滿足開(kāi)放性的原則，這主要是指系統(tǒng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該迎合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行開(kāi)展，同時(shí)建立起通用型功能類型以及數(shù)據(jù)模塊，以開(kāi)放性的理念促進(jìn)數(shù)據(jù)之間的對(duì)接。

3.7 分層級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

       分層級(jí)標(biāo)準(zhǔn)主要是指系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)需要建立起兩層以上的系統(tǒng)架構(gòu)，這樣便可以實(shí)現(xiàn)不同層級(jí)的管理人員獲得不同的權(quán)限，進(jìn)而對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分工協(xié)作的管理提高管理效率、保障監(jiān)管力度。

 

4、智慧消防系統(tǒng)建設(shè)的技術(shù)分析

4.1 感知技術(shù) 

       變電站智慧消防系統(tǒng)建設(shè)中所需要的使用到的技術(shù)類型之一便是感知技術(shù)，感知技術(shù)需要依靠現(xiàn)代信息技術(shù)的功能實(shí)現(xiàn)信息采集層級(jí)建設(shè)，憑借著現(xiàn)代信息技術(shù)完成自動(dòng)化感知能力，能夠?qū)Ω鱾€(gè)消防器械設(shè)備進(jìn)行準(zhǔn)確的識(shí)別，并對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析和報(bào)警。如系統(tǒng)內(nèi)可以設(shè)置出針對(duì)管道壓力的感知設(shè)備、閥門(mén)運(yùn)行狀態(tài)的感知設(shè)備，或者是對(duì)周邊環(huán)境進(jìn)行感知的設(shè)備等等。這些設(shè)備的核心技術(shù)都是依靠信息技術(shù)，不同領(lǐng)域內(nèi)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)所生成的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備機(jī)械化的感知功能，提高整個(gè)系統(tǒng)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(duì)的數(shù)據(jù)信息傳輸技術(shù)，通過(guò)構(gòu)建其網(wǎng)絡(luò)層可以將變電站運(yùn)行數(shù)據(jù)和功能數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)的傳輸，網(wǎng)絡(luò)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(shù)主要涉及內(nèi)容包括微波技術(shù)、長(zhǎng)期演進(jìn)技術(shù)、分頻演講技術(shù)等等。 

4.3 平臺(tái)技術(shù) 

       通過(guò)對(duì)信息進(jìn)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(guò)程中需要依靠平臺(tái)建設(shè)，數(shù)據(jù)信息的分析、收集、處理、傳輸都需要在該平臺(tái)上進(jìn)行完成，平臺(tái)的技術(shù)主要針對(duì)的是對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合和使用，需要依靠整個(gè)體系內(nèi)的消防物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用平臺(tái)和大數(shù)據(jù)平臺(tái)的協(xié)同作用才能夠?qū)崿F(xiàn)良好的功能效果。在對(duì)平臺(tái)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，其核心技術(shù)主要包括大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)、結(jié)構(gòu)化或者是非結(jié)構(gòu)化信息數(shù)據(jù)自動(dòng)化處理技術(shù)等等。 

 

5、智慧消防系統(tǒng)的應(yīng)用

       變電站智慧消防系統(tǒng)所具備的應(yīng)用型技術(shù)主要是指體系功能的實(shí)現(xiàn)以及特殊用戶需求之間應(yīng)該形成良好的聯(lián)系度，進(jìn)而發(fā)揮出系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值，使消防信息在共享的過(guò)程中為系統(tǒng)自動(dòng)制定決策提供輔助。應(yīng)用型技術(shù)主要涉及服務(wù)性的體系結(jié)構(gòu)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(duì)軟件功能進(jìn)行優(yōu)化，完成各個(gè)技術(shù)之間的協(xié)調(diào)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(tǒng)建設(shè)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(shè)中所構(gòu)建起的檔案管理系統(tǒng)主要針對(duì)的是消防安全基本數(shù)據(jù)檔案以及管理過(guò)程中所生成的數(shù)據(jù)檔案。消防安全基本數(shù)據(jù)檔案的內(nèi)容包括單位的布局情況、單位的實(shí)際情況、消防規(guī)劃、消防驗(yàn)收以及日常消防安全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(yùn)行的過(guò)程中，各類機(jī)械設(shè)備的配置規(guī)格、軟件設(shè)計(jì)特點(diǎn)、系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、消防預(yù)警狀態(tài)的快速查詢以及風(fēng)險(xiǎn)防范的測(cè)試查詢。通過(guò)構(gòu)建起消防管理數(shù)據(jù)檔案能夠幫助消防部門(mén)及時(shí)掌握變電站的運(yùn)行狀態(tài)以及消防能力，提高系統(tǒng)維護(hù)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(mén)監(jiān)控系統(tǒng)、電源監(jiān)控系統(tǒng)、實(shí)時(shí)視頻系統(tǒng)，整個(gè)系統(tǒng)會(huì)對(duì)變電站的運(yùn)行過(guò)程中，各個(gè)災(zāi)報(bào)警情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控；閥門(mén)作為變電站的功能樞紐也將成為該系統(tǒng)內(nèi)關(guān)注的對(duì)象；變電站系統(tǒng)內(nèi)所具備的消防設(shè)施設(shè)備會(huì)得到實(shí)時(shí)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(duì)這些關(guān)鍵的設(shè)施進(jìn)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、安科瑞智慧消防平臺(tái)介紹

6.1 平臺(tái)結(jié)構(gòu)

6.2平臺(tái)主要功能介紹

6.2.1首頁(yè)

       用戶登錄成功之后進(jìn)入首頁(yè)，如圖所示。主要展示的內(nèi)容有：項(xiàng)目概況、設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備分類、設(shè)備報(bào)警信息、報(bào)警分類、報(bào)警統(tǒng)計(jì)、設(shè)備臺(tái)賬信息等。其中百度地圖可以選配成BIM建筑模型，任何傳感器報(bào)警時(shí)可以在BIM模型中預(yù)警顯示。

 

6.2.2消防子系統(tǒng)

       智慧消防管理云平臺(tái)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(shè)備電源子系統(tǒng)、防火門(mén)子系統(tǒng)、消防設(shè)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(zāi)、孤航電弧、電氣火災(zāi)主機(jī)、滅弧式保護(hù)器探測(cè)器和無(wú)線測(cè)溫探測(cè)器等。點(diǎn)擊智慧用電子系統(tǒng)進(jìn)入智慧用電監(jiān)控頁(yè)面，點(diǎn)擊菜單顯示整個(gè)項(xiàng)目的基礎(chǔ)信息和該項(xiàng)目下的所有探測(cè)器的信息，點(diǎn)擊末級(jí)節(jié)點(diǎn)顯示具體探測(cè)器的監(jiān)控頁(yè)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(shí)時(shí)的監(jiān)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(dāng)消防水壓不夠，管網(wǎng)漏水時(shí)，系統(tǒng)也能實(shí)時(shí)地發(fā)出警報(bào)，能讓相關(guān)人員及時(shí)維修維護(hù)，保障消防安全。

防排煙子系統(tǒng)通過(guò)高靈敏的無(wú)線煙感報(bào)警裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)煙霧、有害氣體、及氣體滅火信息等數(shù)據(jù)采集，實(shí)時(shí)秒級(jí)檢測(cè)煙霧，一且發(fā)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)劇超過(guò)風(fēng)險(xiǎn)閾值，APP、短信報(bào)警、電話報(bào)警統(tǒng)統(tǒng)上陣，通過(guò)設(shè)備的標(biāo)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(zāi)隱情。

消防設(shè)備電源子系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控消防系統(tǒng)各個(gè)部件（如消防報(bào)警主機(jī)、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(shè)備供電正常，并對(duì)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(bào)警提示。可長(zhǎng)期記錄電壓電流運(yùn)行參數(shù)，自動(dòng)對(duì)消防電源一段時(shí)間的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析，對(duì)可能產(chǎn)出問(wèn)題的隱患進(jìn)行警示。

        防火門(mén)子系統(tǒng)通過(guò)與門(mén)禁報(bào)警、視頻識(shí)別的關(guān)聯(lián)，實(shí)時(shí)監(jiān)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(xiàn)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)及保障火警是消防生命通道的暢通等，保障安全的生活、工作環(huán)境。

應(yīng)急照明與疏散指示子系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)應(yīng)急燈具的實(shí)時(shí)監(jiān)控和控制，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，可準(zhǔn)確的給出安全的疏散路徑指示，智能打開(kāi)消防應(yīng)急指示燈的指示方向及應(yīng)急照明燈，幫助建筑內(nèi)的人群選擇逃生疏散路線，指引安全逃生方向。

       視頻監(jiān)控子系統(tǒng)數(shù)據(jù)部門(mén)收到感應(yīng)端各子系統(tǒng)報(bào)警信息后，可調(diào)出報(bào)警位置關(guān)聯(lián)的監(jiān)控?cái)z像頭圖像，查看報(bào)警現(xiàn)場(chǎng)視頻輔助進(jìn)行火情確認(rèn)。實(shí)現(xiàn)火災(zāi)報(bào)警子系統(tǒng)、消防水子系統(tǒng)、電氣火災(zāi)子系統(tǒng)、防排煙子系統(tǒng)、消防設(shè)備電源子系統(tǒng)、防火門(mén)子系統(tǒng)和視頻監(jiān)控子系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了報(bào)警點(diǎn)和監(jiān)控點(diǎn)的聯(lián)動(dòng)。

       消防設(shè)備管理子系統(tǒng)能夠?qū)⒚總€(gè)建筑、項(xiàng)目節(jié)點(diǎn)的所有消防設(shè)備和資產(chǎn)納入管理，對(duì)一些消防栓、滅火器、噴淋和消防大隊(duì)地址等著重標(biāo)注，日常的巡檢和維護(hù)都需要納入計(jì)劃，在緊急情況下，會(huì)聯(lián)動(dòng)GIS調(diào)度子系統(tǒng)進(jìn)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)、隱理和隱患分析四個(gè)模塊?？梢圆榭吹卿浻脩粝碌乃许?xiàng)目的隱患信息，并進(jìn)行派發(fā)和處理操作，且對(duì)所有隱患進(jìn)行統(tǒng)計(jì)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(bào)表和能耗預(yù)測(cè)等五個(gè)模塊?？梢圆榭吹卿浻脩粝碌乃许?xiàng)目的能耗統(tǒng)計(jì)、同環(huán)比和報(bào)表，且按日、周、月等維度進(jìn)行能耗預(yù)測(cè)分析。

 

6.2.5手機(jī)APP

       APP支持Android、iOS操作系統(tǒng)，方便用戶查看電氣火災(zāi)、防排煙、消防水、消防設(shè)備電源、防火門(mén)、消防設(shè)備管理、視頻監(jiān)控、火災(zāi)報(bào)警等子系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、報(bào)警信息、能耗統(tǒng)計(jì)等。

6.3 推薦配置

6.3.1 平臺(tái)服務(wù)器：建議按照我方推薦配置購(gòu)買，或者客戶自己租用阿里云資源。

推薦硬件配置清單：（如申請(qǐng)阿里云可忽略）

6.3.2 系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)推薦硬件配置清單：

注：以下配置為針對(duì)1個(gè)回路選型，其中剩余電流互感器應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)回路電流大

6.4 產(chǎn)品介紹

電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)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

 

7、結(jié)語(yǔ)

       隨著我國(guó)對(duì)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(qiáng)化安全保障能力，各個(gè)電網(wǎng)企業(yè)必將加強(qiáng)變電站智慧消防系統(tǒng)建設(shè)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(xiàn)代信息技術(shù)使用能力，關(guān)注新的技術(shù)優(yōu)勢(shì)以及系統(tǒng)建設(shè)的內(nèi)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(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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[2]. 嚴(yán) 薇，宋 豪，董 梁，常彩霞，盧義兵，強(qiáng)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(tái)2020版

[4]. 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2020.06版

 

作者簡(jiǎn)介

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(tái)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用。手機(jī)：18702101301（同微信） QQ：2881392115   郵箱：acrel-2017@163.com