引言
电力系统变电站等生产场所大多地处偏僻且无人值守,输变配电气设备的特性使火情无法提前预估,而现场的消防设施独立分散,各成孤岛,火情监控不完善,消防感知的形势严峻。对电力系统进行消防维保检查,工作量大且专业性比较强,电力系统对业务委托单位的消防监督难以到位,使得消防设施容易“带病上岗”；现场火情处置方式较为被动,尚未实现精益化管理。如何从日常消防感知到火情应急处置全方位提升电力系统的消防安全管控水平,已经成为亟待解决的问题。
1问题分析
1.1消防设施实时监测问题分析
传统消设施不具备远程监控能力,需要每月派人检查。一旦消防预警设备发生故障、控制柜出现误动作、消防管网过压漏压、高压气瓶灭火剂发生泄露等,均无法及时监测到,存在时间上和管理上监管不到位,不能实现点对点管理。
1.2现场火情全面探测问题分析
1）目前变电站在用的消防报警装置主要集中在传统的火灾烟雾探测器、手动触发报警等前端硬件设备。设备长时间运行后,开始逐渐出现设备老化,导致消防报警装置的故障频率及误报率逐年提高,使得变电站队火灾的预警能力逐步降低,对变电站的火灾预警作用无法起到满意的效果。2）现有的监控设备一般是固定布置,对每块区域的监控强度不一样且不可调节,容易造成火情漏报。3）现有的安防监控视频以从原来的“看的见”到现在“看的清”逐渐要往“看的懂”发展,需要消防与安防的技术融合,增加安防视频针对消防事件识别的能力。
1.3消防信息安全共享问题分析
1）电力系统内,消防终端设备直连后台服务器,数据传输过程中容易外泄和被非法攻击。2）电力系统外,与政府消防部门的信息交流渠道未完全打通,存在数据孤岛、数据壁垒问题,数据共享机制不完善。
2电力系统智慧消防关键技术研究
2.解决思路
2.1现场火情全面探测解决思路
1）为了解决现有技术的监控设备监控范围过小,对每块区域的监控强度不一样且不可调节,容易造成漏报火情的技术问题,可设法研制一种基于临时消防监控装置,该临时消防监控装置具备监控范围大,可远程控制,可自动调节某块区域内的监控强度等特点。2）基于现有安防视频监控,增加图像火灾监测功能,研究智能AI（ArtificialIntelligence,人工智能）分析联动的技术,研发一种前端基于视频分析的消防事件AI图像分析装置,实现消防事件(烟雾识别、火焰识别、消控室值班、消防通道占用、周界入侵)预警、安消联动一体化功能,提升视频监控实战应用的能力,实现智能化火灾实时监测和预警确认推送功能。
2.2研究基于AI视频分析安消一体化技术
通过现场监控摄像机接入消防事件AI图像分析装置,实现基于安防视频监控的消防事件分析预警,利用智慧消防平台实现可视化报警处置。消防事件AI图像分析装置,具有强大的运算能力和深度学习功能,可实现烟雾和火焰快速甄别和报警,大幅提升火灾监测能力；同时针对消防控制室值班、消防通道占用、周界入侵等违规安全现象进行智能监管。例如可以基于变电站控制室的监控摄像机传达的实时视频信息,对控制室的人员情况进行AI视频分析,当消控室内的人员离岗一定时间时,系统会针对控制室长时间无人值守信息触发报警,从而对值班人员进行管理,保证变电站的全天候监控。对于消防通道占用和周界入侵,可建立监控区域数据模型并进行实时监测,当消防通道占用和周界入侵时,系统会自动发出报警提醒,保障消防通道畅通和周界无入侵。
2.3智能灭火器压力表
智能灭火器压力表给传统灭火器增加了压力实时在线监测功能,可将数据传输至消防管控平台,一旦压力异常可实现自动告警。解决了传统干粉灭火器压力过压或欠压却无法及时发现的问题。
压力表内部由2个主要部件组成：“压力传感器模块”、“物联网传输模块”。“压力传感器模块”采集干粉灭火器实时压力值,并将压力值提供给“物联网传输模块”,模块将实时压力值数据,通过物联网无线Lora协议,由物联边缘代理网关SEB设备接收,再经由SEB与SBN（物联业务节点）搭建的安全网络通道传输到消防管控平台。
智能灭火器压力表持续性监测灭火器的压力,实现PC、APP远程监控与异常报警,杜绝灭火器超期服役、锈蚀损坏无人知、使用后不及时更换等问题。时刻监测、采集压力数据,每24小时可上报3次心跳数据至管理平台,既能及时反馈灭火器状态,又能接入大数据池做智能分析运算,为消防预警提供参考依据。除了监测灭火器压力数据,监测器还能对自身状态进行检查,电池电量过低、信号异常、连线异常等都可以通过PC、APP向管理人员发出提醒,以便安排及时处理。每个监测器有独立ID（身份标识）,PC、APP可对每个灭火器的具体部署位置进行精准定位,可在灭火器出现异常时第一时间锁定具体位置,大大提高巡检及维修效率。
2.3物联网远程防火监控系统
采用先进的物联网技术开发构建远程性的防火监控系统，在系统内部借助图像识别的技术措施进行火光图像、烟雾图像的识别分析，准确监测消防栓水压状态、消防水池或是水箱的具体水位状态、消防阀门和开关的具体情况，便于系统化评估消防设施的状况，对已经损坏的设施及时更换维修，同时在进行防火监督的过程中，还能根据监测的结果组建灭火网络，为提升火灾应急救援的效果提供助力。另外，系统的开发和构建还能准确将消防安全状态展现出来，便于有效完成消防安全管理工作，促使消防火灾安全监督业务水平的提升、效果的提高。
2.4智慧消防技术的优化性应用
开发智能化的防火监督检查工作机制。防火监督检查业务中应重点构建智能化的业务机制，采用信息技术进行检查样本的抽选，选择具备代表性的样本，保证监督检查的客观性和公平性，准确判断研究消防安全的趋势和特点，及时了解消防安全方面的问题和防火监督检查业务的问题，针对性、系统化地进行火灾风险隐患的预防和处理，提升防火工作的效果；同时在应用智慧消防技术的过程中制定防火监督业务对于企业消防安全和防火安全的监督管理机制模式，通过准确、全面识别企业火灾安全风险和隐患等问题，提升防火监督管理工作的效率效果。
结束语
文中对电力系统智慧消防系统关键技术进行研究，在传统灭火器增加了压力实时在线监测功能,可将数据传输至消防管控平台,一旦压力异常可实现自动告警,同时又对基于于视频分析的智能AI分析技术进行研究。为智慧消防系统提供技术支撑,消防巡检时间由3小时缩短至5分钟。实现设施异常预警、诊断、反馈2分钟内完成,数据准确率高达99.5%。提升了变电站消防能力。
参考文献：
[1]李娟娟,胡宝,王哲,等.无人值班变电站自动消防系统仿真测试研究[J].物联网技术,2020,10(08):76-78.
[2]黄高超.变电站主变压器消防系统现状分析及解决措施[J].通讯世界,2015,(24):229-230.[3]严薇,宋豪,董梁,等.变电站的智慧消防系统分析[J].集成电路应用,2021,38(08):80-81。
【作者简介】刘红彬，男，1978年1月20日，汉，河北保定，大学本科，讲师，高校安全.