多站融合變電站內(nèi)數(shù)據(jù)中心智能消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

多站融合變電站內(nèi)數(shù)據(jù)中心智能消防聯(lián)

動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要：電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行關(guān)系到人們的正常工作和生活，經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展讓人們對(duì)電力的需求更高。2019年，國(guó)家電網(wǎng)提出一種全新業(yè)務(wù)發(fā)展模式一一以變電站資源為基礎(chǔ)建設(shè)發(fā)展儲(chǔ)能電站與數(shù)據(jù)中心，憑此完成多站融合的布局。隨著儲(chǔ)能電站與數(shù)據(jù)中心在多站融合模式中發(fā)揮的價(jià)值作用越來(lái)越高，其消防安全防護(hù)亦顯得尤為重要。目前，大部分?jǐn)?shù)據(jù)中心對(duì)于火情探測(cè)只針對(duì)一種火災(zāi)特征參量進(jìn)行火情判斷，且需要監(jiān)控室值班人員啟動(dòng)滅火開(kāi)關(guān)才開(kāi)始滅火動(dòng)作，這種方式的缺點(diǎn)在于無(wú)法第一時(shí)間對(duì)發(fā)生火情空間進(jìn)行初步滅火、遏制火情發(fā)展，且當(dāng)監(jiān)控室無(wú)人管理、無(wú)人值守、無(wú)人處理時(shí)，消防主機(jī)一直處于關(guān)閉狀態(tài)，消防設(shè)備無(wú)法起到有效的滅火功能。本文主要對(duì)多站融合變電站內(nèi)數(shù)據(jù)中心智能消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)做論述，詳情如下。關(guān)鍵詞：多站融合變電站；數(shù)據(jù)中心；智能消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)引言傳統(tǒng)智能輔助控制系統(tǒng)受限于技術(shù)和理念的影響，一次設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、消防系統(tǒng)相互獨(dú)立、通信規(guī)約不統(tǒng)一，形成孤島，無(wú)法實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的聯(lián)動(dòng)、配合，不但增加設(shè)備費(fèi)用及調(diào)試成本，而且后期難以滿(mǎn)足運(yùn)維要求。且近年來(lái)系統(tǒng)內(nèi)新投運(yùn)110kV及以上變電站采用GIS設(shè)備占比已超過(guò)90%，但針對(duì)GIS設(shè)備的一次設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)并未及時(shí)更新，不能滿(mǎn)足GIS設(shè)備在線監(jiān)測(cè)要求，GIS設(shè)備狀態(tài)不能實(shí)時(shí)上傳至監(jiān)控、運(yùn)維部門(mén)。針對(duì)以上提出的問(wèn)題本文通過(guò)優(yōu)化變電站輔助設(shè)備智能監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)架、搭建統(tǒng)一平臺(tái)、打破信息孤島，簡(jiǎn)化各子系統(tǒng)前端設(shè)備通信方式，實(shí)現(xiàn)信息共享；合理安全分區(qū)、規(guī)范各子系統(tǒng)安全分區(qū)部署，強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)；完善一次設(shè)備在線監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)，規(guī)范監(jiān)測(cè)內(nèi)容及參量配置，實(shí)現(xiàn)主變壓器、GIS設(shè)備關(guān)鍵監(jiān)測(cè)量數(shù)字化遠(yuǎn)傳；新增智能鎖控子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)開(kāi)鎖權(quán)限、記錄、流程的智能化管控，全面提升輔助設(shè)備管控能力。1智能消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)智能消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)采用LoRa技術(shù)進(jìn)行組網(wǎng)和通信傳輸，前端探測(cè)區(qū)域數(shù)據(jù)經(jīng)LoRa技術(shù)快速穩(wěn)定地傳至消防報(bào)警集中控制器進(jìn)行處理，再通過(guò)LoRa將處理后的數(shù)據(jù)信息統(tǒng)一傳輸給上位機(jī)。上位機(jī)通過(guò)閾值比較法和斜率判定法構(gòu)造智能火災(zāi)報(bào)警判定綜合算法，對(duì)各種火災(zāi)特征參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行多種修正、補(bǔ)償和判定。當(dāng)算法判斷數(shù)據(jù)中心發(fā)生了火災(zāi)，則對(duì)消防聯(lián)動(dòng)集中控制器發(fā)出啟動(dòng)指令，開(kāi)啟各個(gè)消防聯(lián)動(dòng)設(shè)備，控制火災(zāi)蔓延區(qū)域。同時(shí)，利用GPRS/4G/NB-IOT等無(wú)線傳輸模塊將相關(guān)報(bào)警信息及數(shù)據(jù)上傳到專(zhuān)用的云服務(wù)器，進(jìn)行集中存儲(chǔ)與共享，以便進(jìn)行數(shù)據(jù)的深度挖掘。2智能聯(lián)動(dòng)智能聯(lián)動(dòng)含主輔聯(lián)動(dòng)、子系統(tǒng)間聯(lián)動(dòng)及子系統(tǒng)內(nèi)部聯(lián)動(dòng)功能。需滿(mǎn)足以下要求：（1）支持監(jiān)控主機(jī)、綜合應(yīng)用服務(wù)器及智能巡視主機(jī)之間聯(lián)動(dòng)控制，在智能巡視主機(jī)進(jìn)行巡視期間，支持向監(jiān)控主機(jī)、綜合應(yīng)用服務(wù)器發(fā)送聯(lián)動(dòng)任務(wù)功能。（2）當(dāng)智能巡視主機(jī)接到聯(lián)動(dòng)信號(hào)時(shí)，支持根據(jù)配置的聯(lián)動(dòng)信號(hào)和巡視點(diǎn)位的對(duì)應(yīng)關(guān)系，自動(dòng)生成巡視任務(wù)，對(duì)需要復(fù)核的點(diǎn)位進(jìn)行巡視。（3）發(fā)生火災(zāi)時(shí)，聯(lián)動(dòng)報(bào)警設(shè)備所在區(qū)域的攝像機(jī)跟蹤拍攝火災(zāi)情況、自動(dòng)解鎖房間門(mén)禁，自動(dòng)切斷風(fēng)機(jī)、電暖氣、空調(diào)及除濕機(jī)電源。（4）發(fā)生非法入侵時(shí)，打開(kāi)報(bào)警防區(qū)的燈光照明、聯(lián)動(dòng)報(bào)警設(shè)備所在區(qū)域的攝像機(jī)，并啟動(dòng)報(bào)警功能。（5）當(dāng)配電裝置室SF6氣體濃度超標(biāo)時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)相應(yīng)的風(fēng)機(jī)并啟動(dòng)報(bào)警功能，必要時(shí)可聯(lián)動(dòng)相應(yīng)區(qū)域的攝像機(jī)。3LoRa技術(shù)LoRa（LongRangeRadio,遠(yuǎn)距離無(wú)線電）技術(shù)是一種能夠做到傳輸距離長(zhǎng)、信息傳輸量大、傳輸功率損耗低的無(wú)線通信技術(shù)。各點(diǎn)直接與網(wǎng)關(guān)中心進(jìn)行傳輸，節(jié)省了傳輸時(shí)間，提升了傳輸?shù)臏?zhǔn)確性，能夠?qū)崿F(xiàn)與網(wǎng)關(guān)中心點(diǎn)實(shí)現(xiàn)快速連接，具有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳輸?shù)脱訒r(shí)等優(yōu)點(diǎn)。擴(kuò)頻調(diào)制是一種基于高頻寬的通信方式，傳輸信息所用的帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于信號(hào)占用的帶寬。其大致的流程如下：信號(hào)首先通過(guò)調(diào)制解調(diào)器將其由模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，擴(kuò)頻碼發(fā)生器在接收到數(shù)字信號(hào)將去進(jìn)行擴(kuò)頻，即對(duì)信號(hào)的頻譜按照擴(kuò)頻碼序列進(jìn)行展寬，展寬后的信號(hào)將會(huì)進(jìn)入載頻調(diào)制環(huán)節(jié)，信號(hào)通過(guò)載頻調(diào)制后由天線將信號(hào)發(fā)送出去。信息接收端通過(guò)天線等設(shè)備對(duì)射頻信號(hào)進(jìn)行捕獲,射頻發(fā)生器會(huì)將捕獲到的射頻信號(hào)調(diào)至為中頻信號(hào)，最后對(duì)中頻信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，從而對(duì)發(fā)出的原始信息進(jìn)行還原輸出。4基于物聯(lián)網(wǎng)的智能化消防系統(tǒng)感知層主要包括視頻監(jiān)控、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警、煙感探測(cè)、裂解質(zhì)監(jiān)測(cè)分析、電纜溫度監(jiān)測(cè)、蓄水池水位監(jiān)測(cè)等子系統(tǒng)。裂解質(zhì)檢測(cè)分析系統(tǒng)針對(duì)燃燒前產(chǎn)物（裂解質(zhì)）進(jìn)行探測(cè)。實(shí)現(xiàn)火災(zāi)極早期高靈敏度、高可靠性的感知。能于火災(zāi)第一階段（熱分解期）報(bào)警，爭(zhēng)取最長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間，將生命及財(cái)物損失降到最低點(diǎn)。智能化消防系統(tǒng)服務(wù)層主要提供算法模型服務(wù)和數(shù)據(jù)管理服務(wù)?？梢蕴峁┫涝O(shè)備狀態(tài)識(shí)別模型、消防提前預(yù)警模型、消防報(bào)警模型、消防安全評(píng)估模型；可提供數(shù)據(jù)治理、數(shù)據(jù)監(jiān)督、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化處理以及數(shù)據(jù)分類(lèi)等功能。在消防物聯(lián)網(wǎng)主機(jī)部署信息采集裝置，利用物聯(lián)網(wǎng)動(dòng)態(tài)感知技術(shù)，獲取各設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)。并自動(dòng)實(shí)時(shí)傳輸?shù)较拦芾硐到y(tǒng)。消防管理系統(tǒng)對(duì)收集的信息進(jìn)行處理分析，得出各設(shè)備設(shè)施的運(yùn)行狀況，當(dāng)被監(jiān)測(cè)消防設(shè)施發(fā)生故障或狀態(tài)不正常時(shí)，消防管理系統(tǒng)發(fā)出故障告警指令，同時(shí)聯(lián)動(dòng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。方便管理人員遠(yuǎn)程確認(rèn)故障狀況并及時(shí)處理，節(jié)約故障恢復(fù)時(shí)間。構(gòu)建火災(zāi)提前預(yù)警模型，消防物聯(lián)網(wǎng)主機(jī)實(shí)時(shí)接收來(lái)消防系統(tǒng)收集的被監(jiān)測(cè)環(huán)境消防指標(biāo)數(shù)據(jù)。當(dāng)被監(jiān)測(cè)區(qū)域環(huán)境指標(biāo)超出正常范圍時(shí)候。向監(jiān)控中心提前發(fā)起預(yù)警，以彈窗的形式進(jìn)行告警。告警的同時(shí)可聯(lián)動(dòng)告警位置關(guān)聯(lián)的安防視頻。方便管理人員遠(yuǎn)程查看現(xiàn)場(chǎng)情況、進(jìn)一步采取相應(yīng)措施?；馂?zāi)提前預(yù)警機(jī)制可幫助管理人員有效消除火災(zāi)發(fā)生的各種隱患，很大程度減少火災(zāi)帶來(lái)的損失。構(gòu)建火災(zāi)報(bào)警模型，當(dāng)被監(jiān)測(cè)區(qū)域發(fā)生火災(zāi)時(shí)，消防系統(tǒng)將信息發(fā)動(dòng)到報(bào)警裝置。報(bào)警裝置發(fā)起火災(zāi)警報(bào)，聯(lián)動(dòng)自動(dòng)滅火裝置，同時(shí)將報(bào)警信息發(fā)送給物聯(lián)網(wǎng)主機(jī)，物聯(lián)網(wǎng)主機(jī)根據(jù)報(bào)警的具體情況將告警信息發(fā)動(dòng)到消防監(jiān)控中心，同時(shí)聯(lián)動(dòng)發(fā)生火災(zāi)的安防視頻。方便管理人員遠(yuǎn)程掌握火災(zāi)情況，為消防時(shí)間遠(yuǎn)程指揮、實(shí)施遠(yuǎn)程滅火提供的智慧化方案。構(gòu)建消防安全評(píng)估模型消，通過(guò)收集設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、監(jiān)測(cè)環(huán)境消防指標(biāo)等數(shù)據(jù)，多層次、多維度綜合評(píng)價(jià)消防安全水平，評(píng)價(jià)的維度包括：設(shè)備運(yùn)行狀況、巡檢完成情況、隱患整改情況等多個(gè)方面。結(jié)語(yǔ)針對(duì)多站融合模式下數(shù)據(jù)中心的智慧消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了軟硬件設(shè)計(jì)，以LoRa無(wú)線通信作為整個(gè)系統(tǒng)的通信方式，簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)消防的布線任務(wù)。該系統(tǒng)通過(guò)探測(cè)部分以及消防控制部分的有效聯(lián)動(dòng)，對(duì)數(shù)據(jù)中心的消防安全保障具有重要意義。參考文獻(xiàn)張?jiān)?王伯伊，李冉，等.多站融合的商業(yè)模式與發(fā)展路徑研究[J].供用電,2019,36(6):62-66.周友.工業(yè)用戶(hù)在新基建下的儲(chǔ)能應(yīng)用研究[J].電氣應(yīng)用，2020,39(10):4-6.鄭明正，盛文玥.“多站融