韓 靜1,2
（1.上海冠丞金能源科技有限公司，上海 浦東 200129；2.國網(wǎng)上海電力公司，上海 浦東 200129）
摘要：文章以消防信息化為載體，融合通信工程、人工智能化、計算機控制技術等多種學科技術，實現(xiàn)變電站消防設施智能化，其中包括變電站火災識別系統(tǒng)、智能檢測分析系統(tǒng)、遠程調控系統(tǒng)，全面實現(xiàn)變電站消防設施智能化。
關鍵詞：變電站；智能電網(wǎng)；消防設施；遠程消防控制
智能電網(wǎng)由智能發(fā)電系統(tǒng)、配電網(wǎng)、電能表、智能調度、變電站、交互終端等很多部分組成，其中變電站是智能電網(wǎng)的重要組成部分。實現(xiàn)變電站的全面智能化尤為重要，變電站在電網(wǎng)的整個電流輸送、變壓過程中起到上下銜接的作用。變電站內設有各類火災報警、防火滅火系統(tǒng)，實現(xiàn)壓制和撲滅早期火災，以此來保護變電站各個環(huán)節(jié)特別是變壓器等重要設施的安全運行，因此，變電站消防設施智能化的建設是全面實行變電站智能化最為關鍵的環(huán)節(jié)。
變電站消防智能化的建立，有利于火災信號快速準確的傳遞，有利于消防工作及時順利的開展，有利于變電站安全可靠的生產，有利于節(jié)約人力物力成本，避免損失。針對我國變電站消防信息化存在集中管理程度低、遠程操控性差、信息未能及時交流，存在聯(lián)動時差、信息系統(tǒng)不具備智能分析能力等問題，變電站消防智能化建設須要從以下幾個方面著手。
1.1 加強集中化管理，強化遠程操作技術
遠程操作的前提是實現(xiàn)很好的遠程監(jiān)控，遠程監(jiān)控也是集中化管理的首要步驟，通過先進的通信工程技術和先進的電子計算機技術實現(xiàn)集中管理、全省市統(tǒng)一遠程的布局，實現(xiàn)變電站消防的遠程操控，在一定區(qū)域建立消防監(jiān)控中心，實行遠程監(jiān)控、遠程控制，對變電站進行集中化管理，有效節(jié)約人力物力成本，有效利用遠程操作時間。
1.2 信息高效共享，消防充分聯(lián)動
通過變電消防系統(tǒng)的自動報警系統(tǒng)，利用數(shù)據(jù)接口和應用集成的方法將消防報警、滅火系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、安全防護措施等環(huán)節(jié)有機結合起來，形成一個統(tǒng)一的整體，各部門信息及時共享，及時交流，如變電站發(fā)生火災后，消防聯(lián)動系統(tǒng)馬上將火災視頻、現(xiàn)場情況、實時位置發(fā)送給集控中心人員，及時啟動滅火程序實現(xiàn)遠程滅火控制，在整個過程中，充分發(fā)揮了聯(lián)動系統(tǒng)的高效連接性，減少了火災反應時間，提高了火災救援效率。
1.3 加強火災智能分析并進行有效決策
火警報警發(fā)出報警信號以后，首先須要對火災情況進行有效識別，識別火災嚴重程度、火災具體位置、火災現(xiàn)場情況等信息，通過消防系統(tǒng)模式庫對火災的邏輯推理，對火災模式進行識別，再結合視頻信息對火災現(xiàn)場進行智能分析，及時給出火災處理的救援方案。
通過對傳感測控網(wǎng)絡技術實施改造，將傳統(tǒng)的變電站人工消防模式加以改進，采用新型的消防報警設備、先進的滅火設備，加之視頻監(jiān)控、紅外感溫、照明系統(tǒng)、遠程消防操控等技術，建設變電站消防設施智能化系統(tǒng)，實現(xiàn)即時消防警報、遠程控制滅火、各消防系統(tǒng)之間充分發(fā)揮消防聯(lián)動作用，這樣的智能化消防具有監(jiān)測、判斷、控制功能于一體的完整模式，可以滿足無人化變電站的需求。通過傳感器對火災發(fā)生的及時感應，迅速向集控中心人員反饋火災現(xiàn)場情況、具體位置，幫助消防人員及時制訂有效的消防滅火方案，科學調度消防人員和消防資源，有效預防危險事故的發(fā)生，提高消防效率和安全質量。在省市一級的消防指揮中心進行集中控制，實現(xiàn)對各級變電站有效的遠程消防控制和實時監(jiān)管，保證變電站消防設備安全有效地投入運行，保障變電站的安全生產，發(fā)生火災事故及時救援以及防止火災發(fā)生，為變電站智能化提供有力保障。
變電站消防智能化系統(tǒng)分為整體消防架構和站端消防架構。
整體消防架構。整體架構的第一層是各個變電站獨立運行的消防系統(tǒng)對變電站進行智能監(jiān)控，第二層是消防中心系統(tǒng)對變電站整體進行消防監(jiān)控。
站端消防架構。站端架構的變電站分為有人值班和無人值班兩類，根據(jù)各變電站的具體情況，合理安排站端消防系統(tǒng)，結合綜合應用服務器，根據(jù)變電站的實際操作技術，有效實行變電站消防一體化監(jiān)控。
變電站消防智能化系統(tǒng)通過智能監(jiān)控網(wǎng)絡的布局，統(tǒng)一不同消防設備的數(shù)據(jù)產出格式，實行信息資源的統(tǒng)一規(guī)格存儲，實現(xiàn)對消防系統(tǒng)智能化的集中監(jiān)控，為具體的消防救援工作提供標準化處理依據(jù)。對變電站現(xiàn)場的火焰、煙霧、溫度異常等情況及時作出檢測并啟動消防警報系統(tǒng)，同時對火災現(xiàn)場情況進行識別、分析，將火災現(xiàn)場的影音資料及時傳達給消防集控中心，實現(xiàn)集看見、偵測、識別、報警、控制、指揮、管理、調度于一體的變電站消防設施智能化系統(tǒng)，如圖1所示。
圖1 變電站消防設施智能化系統(tǒng)
變電站消防設施智能化的監(jiān)控中心系統(tǒng)，是面向各地級消防系統(tǒng)，為各變電站提供集中消防管控服務，消防監(jiān)控中心端主要實行運行監(jiān)測、遠程控制、數(shù)據(jù)服務等消防功能，對變電站內各消防設備進行運行監(jiān)測，監(jiān)視變電站內各個消防環(huán)節(jié)的運行狀態(tài)，發(fā)生火災情況及時報警、合理分析，全方位、多角度地提供消防措施。通過消防系統(tǒng)智能化實現(xiàn)遠程操控，遠程管理，對變電站火災及時作出反應，及時操控并進行救援。消防監(jiān)控中心系統(tǒng)是集智能分析系統(tǒng)、火災報警智能分析系統(tǒng)、消防檢測數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)、典型消防案例管理系統(tǒng)、火災事故分析系統(tǒng)、防火策略制定系統(tǒng)、統(tǒng)計報表等功能于一身的智能化消防系統(tǒng)。
智能數(shù)據(jù)采集：主要實現(xiàn)對消防設備數(shù)據(jù)、視頻實時圖像數(shù)據(jù)及照明設備狀態(tài)量信息的采集，包括消防設備火警信號、故障信號、設備動作信號、動作反饋信號、視頻系統(tǒng)實時圖像信號、燈光控制開關狀態(tài)等。
智能運行監(jiān)視：監(jiān)視消防系統(tǒng)的動作狀態(tài)信息、各類傳感器的量測數(shù)據(jù)信息和設備的運行狀態(tài)信息；實現(xiàn)各類可視化展示，提供多種信息告警方式，包括站內最新告警提示、光字牌、圖元變色或閃爍、自動推出相關故障圖、音響語音提示等；不合理的模擬量、狀態(tài)量等數(shù)據(jù)置異常標志，并用閃爍或醒目的顏色給出提示，顏色可以設定；支持火災報警與視頻聯(lián)動功能，在消防設備動作或故障情況下，視頻應自動切換到動作或者故障設備。同時，系統(tǒng)將火警信息自動發(fā)送到相關人員手機上。
智能操作與控制：對消防控制系統(tǒng)可以分區(qū)域、分等級進行本地和遠程控制，不管是本地和遠程控制，都需要嚴格的權限和口令進行認證；因此來實現(xiàn)控制權的分級。設備本體就地操作，具有最高優(yōu)先級的控制權，當操作人員將就地設備的“遠方/就地”切換開關放在“就地”這個位置的時候，應閉鎖所有其他的控制的功能。只能進行現(xiàn)場操作；站端消控工作站具有“遠方調控／站內監(jiān)控”選擇，當置于“站內監(jiān)控”位置時，閉鎖遠方控制；遠方消防監(jiān)控中心可以遠程控制，但優(yōu)先級最低；對視頻監(jiān)控和照明系統(tǒng)可以分區(qū)域進行本地和遠程控制；滿足消防系統(tǒng)安全可靠的要求，支持操作與控制可視化；可以與視頻系統(tǒng)聯(lián)動，調用火災事故的視頻和錄像回放。
智能分析與告警：完成采集數(shù)據(jù)的辨識，為運行人員提供參考和幫助，實現(xiàn)對站內消控系統(tǒng)的實時／非實時數(shù)據(jù)、各種告警及事故信號等進行綜合分析處理，對數(shù)據(jù)的合理性進行辨識；根據(jù)對電網(wǎng)的影響程度提供分層、分類的消防告警信息，包括煙霧報警及火災報警等，對信號確認、智能報警；按照故障和事故類型提供故障診斷及故障分析報告的功能，輔助消防決策。
基礎管理對各類傳感器、消防設備、視頻設備、照明設備的臺賬進行管理。為消防監(jiān)控應用提供統(tǒng)一的設備信息服務。支持遠端維護建模功能，建立站內消防設備完備的基礎信息，為智能監(jiān)控提供基礎數(shù)據(jù)；利用基于圖模一體化技術的系統(tǒng)配置工具，統(tǒng)一進行信息建模及維護，生成配置文件，提供統(tǒng)一的信息模型及映射點表；區(qū)分消防設備的使用權限，只允許特定人員使用；針對不同的操作，運行人員設置不同的操作權限。通過站內消防設備的自檢信息、告警信息和故障信息，自動生成設備缺陷信息；設備運行維護中發(fā)現(xiàn)的設備缺陷可人工輸入；可與生產管理信息系統(tǒng)進行信息交互。
2013年初，北京市電力公司以規(guī)范化標準和分層化設計功能為原則，將變電站現(xiàn)實消防業(yè)務結合先進的電子計算機技術，開發(fā)完成了變電站消防設施智能化系統(tǒng)的建設，該消防系統(tǒng)集看見、偵測、識別、報警、控制、指揮、管理、調度等智能化功能于一身。隨后變電站消防設施智能化系統(tǒng)又在浙江金華500 kV芝堰變電站、紹興古越、紹興蒼巖、杭州仁和500 kV變電站進行試點試驗，均取得了很好的效果，接著又在紹興舜江變電站對消防設施智能化系統(tǒng)進一步改進和完善。截至2015年底，國家電網(wǎng)公司已建立了30余座這樣的變電站消防設施智能化系統(tǒng)，在很大程度上促進了變電站的生產數(shù)量和質量，維護變電站安全系統(tǒng)，保障變電站消防工作的順利進行，實現(xiàn)電網(wǎng)在全國范圍內的智能化、集中化布局，促進國民經濟的增長。
智能變電站是我國電網(wǎng)全面進行智能化布局的重要組成部分，消防系統(tǒng)作為變電站輔助系統(tǒng)，對于火災信號快速、準確地傳遞，消防工作及時、順利地開展，變電站安全、可靠地生產起到十分重大的意義，而建立消防智能化是實現(xiàn)變電站智能化的關鍵環(huán)節(jié)，本文重點分析了我國變電站信息化現(xiàn)狀、變電站智能化進程中存在問題及相應解決對策，闡述了變電站消防系統(tǒng)的重要性以及具體如何實現(xiàn)消防系統(tǒng)自動化建設。變電站消防系統(tǒng)的自動檢測、自動識別、自動操控強化了消防智能化的具體實施，在一定程度上，大大促進了智能變電站的建設，促進了整個電網(wǎng)的智能化進程。
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（責任編輯：張峰亮）
資訊
北京電力推進電網(wǎng)氣象信息平臺開發(fā)建設
11月30日，國網(wǎng)北京市電力公司完成了北京電網(wǎng)氣象信息平臺的基礎功能開發(fā)工作，并為平臺的正式上線運行做好準備。該平臺可實現(xiàn)精準氣象信息與電網(wǎng)設施運行情況關聯(lián)分析，為開展電網(wǎng)應急處置、計劃停電管理等提供技術支撐。
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北京電網(wǎng)氣象信息平臺是綜合了電網(wǎng)數(shù)據(jù)及專業(yè)氣象數(shù)據(jù)的信息分析平臺，直接服務于北京電網(wǎng)生產運行。該平臺在集成電力基礎設施數(shù)據(jù)及電網(wǎng)業(yè)務信息的基礎上，融合了目前實時性、準確性及精度最高的氣象VIPS（短時臨近預報預警系統(tǒng)）專業(yè)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了與北京市氣象局數(shù)據(jù)實時同步；在功能建設方面，平臺可實現(xiàn)氣象信息與電網(wǎng)設備信息、負荷情況的關聯(lián)分析，電力業(yè)務受氣象影響范圍分析、電力設施與氣象要素疊加分析以及移動APP查詢等功能。
進入冬季，北京雨雪、大風等惡劣天氣頻發(fā)。北京電網(wǎng)氣象信息平臺于12月5日上線運行，為北京電網(wǎng)迎峰度冬工作提供技術支撐。
來源：《國家電網(wǎng)報》
中圖分類號：TM727
文獻標志碼：B
文章編號：1003-0867(2016)12-0014-03
DOI：10.13882/j.cnki.ncdqh.2016.12.005
