智慧消防管控系統(tǒng)-變電站智慧消防安全管理系統(tǒng)

近年來，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，關于消防的技術、管理措施不斷升級。從目前電力系統(tǒng)消防管理總體情況來看，存在以下幾個問題：缺少適用消防專業(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(tǒng)、缺少“設備主人”消防管控的有效技術手段。
目前，大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)技術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，更好地將信息技術應用于消防領域，進而實現(xiàn)滅火救援和火災防控智能化，為變電站防火監(jiān)督管理和滅火救援提供數(shù)據(jù)支撐，提高消防監(jiān)督與管理水平。因此，本文提出基于物聯(lián)網(wǎng)技術的智慧消防管控系統(tǒng)的研究，并在變電站實施應用。
1 需求分析
1.1 業(yè)務需求
監(jiān)管中心：實時接收用戶端聯(lián)網(wǎng)傳輸裝置發(fā)送的報警信息、報警點周圍圖像信息，通過現(xiàn)場數(shù)據(jù)全面感知、視頻圖像等信息的分析來確定真實火警、疑似火警、嚴重故障、一般故障。
運檢中心：安裝在變電站內(nèi)的用于監(jiān)控火災自動報警系統(tǒng)及其聯(lián)動系統(tǒng)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(tǒng)應實時接收、顯示聯(lián)網(wǎng)單位的火災自動報警系統(tǒng)及其聯(lián)動系統(tǒng)各個監(jiān)控點報警信息，并通過語音通信和數(shù)據(jù)通信對火警信息進行判別確認，真實火警及起火部位及時向消防指揮系統(tǒng)傳送，提高火災報警的及時性和可靠性。
落實消防設備主人制，嚴格日常管理，隨時掌握本單位變電站消防設施運行情況，建立消防檔案，實現(xiàn)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(tǒng)
2.1 整體框架
基于變電站消防管控的相關需求，結合變電站消防實際狀況，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(tǒng)的整體框架

在智慧消防整體架構的基礎上，通過云、管、邊、場、端五元素，最終實現(xiàn)1張物聯(lián)網(wǎng)、 2個核心數(shù)據(jù)庫、N種智慧服務（1+2+N）的智慧理念。
2.2 主要功能
1）全面感知實時監(jiān)測
采用物聯(lián)網(wǎng)技術，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(tǒng)、智能消防水箱、泛在液位傳感器等智能化設備，如圖2。

通過配置以上智能終端對整套消防系統(tǒng)進行實時有效監(jiān)控，實現(xiàn)站內(nèi)消防系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)的智能化采集和高效監(jiān)管定位，如圖3，利用數(shù)據(jù)分析和可視化技術，后臺直觀展示不同類型消防設施運行狀態(tài)及數(shù)據(jù)，實現(xiàn)在線監(jiān)控消防設備，推動機器代人，提高消防安全智能化水平。

2）火災異常告警及診斷
當系統(tǒng)監(jiān)控到火災異常告警時，聯(lián)動工業(yè)視頻、智能機器人等智能化設備進行火災告警觀察，實時掌握火災告警情況。系統(tǒng)自動定位火災告警地點、數(shù)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(jiān)控進行伙食觀察、判斷，利用系統(tǒng)診斷分析模型，給出火災異常分析報告，可在系統(tǒng)后臺直接顯示及發(fā)送至手機APP，如圖4。運行人員可依據(jù)上傳視頻判斷火災情況，結合系統(tǒng)診斷報告，做出相應處理方案，實現(xiàn)火災異常告警及診斷處置的及時、有效、精準。

3）災情處置智能決策方案
本系統(tǒng)利用變電站3D建模技術，將變電站透視化、層級化、當發(fā)生火警時，系統(tǒng)及時啟動火災應急預案，將調(diào)動著火附近區(qū)域內(nèi)所有工業(yè)視頻以及變電站內(nèi)智能機器人進行火勢觀察，通知變電站運維人員采取措施、依據(jù)實際情況和要求進行判斷是否停電，并且聯(lián)動消防部門，將變電站所在位置、火勢情況等相關信息及時有效進行通知，給出最佳滅火方案和最佳逃生預案，如圖5。最終實現(xiàn)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）消防運維全過程管控
改變傳統(tǒng)的紙質(zhì)作業(yè)模式，使消防作業(yè)透明化、系統(tǒng)化。系統(tǒng)提供消防設施故障一鍵報修，實現(xiàn)運維與維保工作無縫對接，在線完成從火災報警系統(tǒng)故障的自動上報、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(jù)。設施運行數(shù)據(jù)真實有效，故障預警及時處理，設施完好率一目了然，在線生成維保報告，在線完成全過程閉環(huán)，使消防安全管理工作更加快捷高效。對兩項工作實現(xiàn)全過程管控，同時實現(xiàn)設備消缺、維保率及關鍵環(huán)節(jié)實現(xiàn)了有效監(jiān)管，實現(xiàn)關鍵環(huán)節(jié)的見證，保證了設備完好率。
3 成效與應用
3.1 實施成效
該系統(tǒng)實施應用以來效果顯著，主要有如下幾點。
1）智能化管控：改變傳統(tǒng)的作業(yè)模式，增加了巡檢頻率，實現(xiàn)了消防設備的實時監(jiān)控、智能診斷、全過程管控，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(jiān)管和管理水平。
2）機器代人：變革消防巡檢方式，節(jié)省了人力物力。消防巡檢時間由3 h縮短至5 min。按每小時人力費、車輛調(diào)度費600元來算，嘉興地區(qū)200個變電站1年可節(jié)省150萬元。
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，探索了通訊技術在消防物聯(lián)網(wǎng)的實施應用。
3.2 應用情況
1）智慧消防管控系統(tǒng)目前已在煙雨變、匯龍變?nèi)嫱茝V使用。首次實現(xiàn)變電站內(nèi)智慧消防，具有代表性，推廣范圍廣，易復制?；谠撓到y(tǒng)申請獨有核心知識產(chǎn)權，已經(jīng)形成專利鏈和專利池。
2）本項目通用性、可拓展性廣，現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)均可接入智能輔控平臺，統(tǒng)一管理，實現(xiàn)數(shù)據(jù)全面共享。
4 結論
本文研發(fā)了智慧消防管控系統(tǒng)，利用物聯(lián)網(wǎng)技術全面感知，實現(xiàn)了站內(nèi)消防系統(tǒng)數(shù)據(jù)的實時采集和高效監(jiān)控。異常告警時，系統(tǒng)智能診斷，自動判別，當發(fā)生火災，啟動火災應急預案，直觀展示火災位置附近的消防設置數(shù)量、位置，聯(lián)動消防部門，及時消除火災隱患。系統(tǒng)使消防作業(yè)透明化、系統(tǒng)化，消防設備主人實時跟蹤消防維保動態(tài)，在線完成消防管理上全過程的閉環(huán)，實現(xiàn)消防關鍵環(huán)節(jié)的見證。該系統(tǒng)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(jiān)督與管理水平，增強消防滅火救援能力。本系統(tǒng)可進一步研發(fā)深化，建立應用建筑等相關消防應用環(huán)境下的數(shù)據(jù)深度學習分析模型，涵蓋事件判定、火災風險、規(guī)則設置、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、智能決策與修正火警機制，提升系統(tǒng)消防功能特性。

原文：基于物聯(lián)網(wǎng)技術的智慧消防管控系統(tǒng)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