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摘要：介紹火電站消防傳(chuan) 統模式情況，討論了火電站智慧化消防必要性，探討了基於(yu) 大數據的火電站智慧化消防研究內(nei) 容，以及未來的發展方向。
關(guan) 鍵詞：火電站；消防；大數據；智慧化
0 引言
目前我國火電站采用多種型式滅火係統與(yu) 火災自動係統相結合，已經構成較完整的消防體(ti) 係，並且涵蓋了火電站大部分防火區域。但消防工作基本還是按照傳(chuan) 統模式進行，而隨著火電站規模參數提高，電站設備係統的數量增多規模加大，建築結構更加複雜，可燃物質種類數量和危險區域不斷擴大，現場自動化運行程度更高，因而現場消防安全火災危險性更加突出，這些變化對火電站的消防工作模式和效率以及可靠性提出了新的要求。
在日新月異的信息技術推動下，大數據時代已經到來，就消防工作而言，借助大數據、雲(yun) 計算和信息平台等技術，將可以創建出與(yu) 消防傳(chuan) 統模式不同的新型消防工作機製。
智慧化消防是以大數據為(wei) 核心，針對火電站的消防設計與(yu) 防控措施以及消防設施，利用消防內(nei) 外數據來源，形成全樣本數據，借助數據處理與(yu) 計算技術，使其形成防火和滅火數據環流，實現火電站消防安全防控全覆蓋以及火情危險的準確及時處理。
1 火電站傳(chuan) 統消防模式
火電站建築物貫穿空間大，建築物分散，使用燃料有天然氣、柴油、重油、煤炭等可燃物質，設備係統涉及到可燃物和電力，運行介質高溫高壓，各種類型電纜敷設廣泛，現場有粉塵和濕熱環境，因此消防法規《火力發電廠與(yu) 變電站設計防火規範-GB50229》對火電站消防設計提出了具體(ti) 防火要求。
設計規範中根據電站不同區域規定了火災危險性等級，包括甲乙丙丁戊等，規定建築構件燃燒性能和耐火極限，並以防火區域進行劃分。
電站總平麵布置區域劃分主要有：主廠房、點火油罐、生產(chan) 過程火災危險區域、煤場及輸煤、消防水泵房、材料庫等。
在火電站常規消防係統設計與(yu) 建設中由於(yu) 火電站的自身特殊性很容易出現各種各樣問題，需要細心完善和改進後才能保障火電站的消防安全。
火電站實際運行中消防係統主要通過火災係統作為(wei) 全場的消防安全保護控製中樞，進行火災隱患早期探測及緊急滅火處置，並進一步動用各種消防設施和手段進行滅火救援搶險工作。
2 火電站智慧化消防必要性
2.1 消防傳(chuan) 統模式的不足
在消防係統設計和施工方麵，設計單位按照行業(ye) 現行技術標準進行消防設計，消防信息網絡化和智慧化方麵標準規範並不健全，消防工程施工同樣存在部分瑕疵和功能缺陷。
在消防有關(guan) 設備方麵，由於(yu) 產(chan) 品不斷升級更新換代，一些消防設施零配件已經逐步停產(chan) ，增加了火電站對消防設施報廢更新及工程改造的需求，但可能因為(wei) 種種原因，不能及時進行消防設施維修和改造工作，容易造成消防安全隱患和潛在火災風險。
在消防設施維修保養(yang) 檢測等技術服務方麵，有關(guan) 服務商如何進行規範有序和科學合理的技術服務支持還存在各種問題。
在消防設施運行管理方麵，因為(wei) 消防化管理水平不足，難以實時電站消防設施運行狀況，難以采取針對性分析和評價(jia) 診斷火災危險性以便排查隱患，同時滅火救援應急指揮體(ti) 係也難以適應更高的消防需求。
目前電站領域設備的數字化和信息化水平不高，消防係統還是比較獨立的係統，與(yu) 全電站的控製管理係統信息化智慧化緊密聯係程度不夠，消防和滅火設施有些還是依靠就地人工控製，自動化和智慧化水平較低，電站部分區域和設備的消防和滅火設施覆蓋合理性和深度不足。
2.2 智慧化消防模式的必要性
公安部消防局在 2017 年發布了《關(guan) 於(yu) 推進“智慧消防"建設的指導意見》，提出：綜合運用大數據、雲(yun) 計算、物聯網和移動互聯網等新興(xing) 信息技術，加快推進“智慧消防"建設。
隨著火電站的大型化和現代化，相應建築結構與(yu) 工藝設備係統布置複雜多變，火災隱患危險性變大，電站單位麵積資源價(jia) 值很高，傳(chuan) 統的消防方式難以滿足現代化電站安全管理要求，消防體(ti) 係的升級換代和運維管理方式轉變成為(wei) 迫切實際需求，因此智慧化消防建設十分必要。
智慧化消防係統是火電站智慧化一個(ge) *的子係統，在智慧化電站的各個(ge) 層級中都有所體(ti) 現，應將其納入電站一體(ti) 智慧化管理中，為(wei) 將來電站少人值守智慧化運行做好準備。
對於(yu) 火電站的消防安全，智慧化消防將實現實時、全覆蓋*，利用大數據、雲(yun) 計算、智能核心算法等前沿技術，對火電站生產(chan) 過程和建築物及設備狀態進行在線實時檢測分析和在線診斷。
與(yu) 電站消防火災係統結合，進行火災隱患預警判斷，給予智慧化指導，能夠對火電站火災隱患及時發現及時處理，防範於(yu) 未然。
與(yu) 電站消防滅火係統設施結合，進行火災初期滅火救援，能夠對火電站初期火災及時滅火，限製損失進一步擴大，及時消滅初期火災。
與(yu) 電站智慧化係統結合，及時、及時處理並反饋現場情況、及時按規定程序與(yu) 各個(ge) 子係統產(chan) 生聯動，提升整個(ge) 電站的消防安全水平和滅火救援能力。缺乏聯動輔助手段，快速進行火災的處置造成較大影響。
3 基於(yu) 大數據的智慧化消防重點研究內(nei) 容
3.1 消防大數據研究
大數據是一種大容量大規模數據集合，具有數據獲取、存儲(chu) 、管理、分析和判斷等功能，能夠形成大容量數據規模，可以實現數據快速流轉，能夠帶來技術層麵的變革與(yu) 管理方式，能夠形成現代智慧化消防模式。
首先全樣本數據流能更加立體(ti) 、係統、客觀認識事物，獲得事物總體(ti) 情況，實現對事物特征準確描述，可以從(cong) 整個(ge) 電站的消防全局角度出發，以整體(ti) 係統性思路分析、預測和指揮各項消防工作有效有序開展。
借助對電站內(nei) 部消防大數據的研究，可以實時在線掌握整個(ge) 電站各個(ge) 區域的消防狀況，及時發現和預警建築物和工藝設備的火災隱患，及時智能分析診斷，做出準確的處理指導意見，及時發現初期火災並啟動相應的滅火係統及聯動相關(guan) 子係統，將火災消滅於(yu) 萌芽。
借助對電站外部消防大數據的研究，可以獲得類似電站的火災數據，能更客觀準確掌握火災成因、火災分布規律和火災發展趨勢等情報，采取消防預防措施開展有針對性的火災防控工作。
其次是研究模糊智能思維模式，在大數據背景下思維將轉變為(wei) 模糊思維，強調思維的模糊性與(yu) 完整性，通過龐大數據群獲得事態整體(ti) 走向或是發展趨勢，進行整體(ti) 趨勢的預測。
研究消防領域中模糊思維模式，少量的失真信息數據並不能得出電站建築物和設備的火災隱患判斷，所以將會(hui) 對采集到的全部各種數據進行智慧化模糊思維綜合判斷，才能獲得準確真實的結果，同時此種思維模式與(yu) 人類的思維結構較為(wei) 相近，使得電站消防係統更具有智慧。
再有是研究大數據應真實有效，如果不能夠保證數據真實有效，基於(yu) 大數據的智慧化消防檢測分析和研判將會(hui) 產(chan) 生錯誤，所以應加強對電站消防設施設備層麵的研究，嚴(yan) 格質量管理與(yu) 提升設備智慧化水平。
同時應研究基於(yu) 大數據思維，建立火電站火災防控長效機製，構建火電站本身及麵向社會(hui) 多方參與(yu) 消防安全共同治理新模式，強調常態化精細化與(yu) 標準化治理理念，形成齊抓共管多元共治。
應研究建立火電站滅火救援機製，基於(yu) 大數據實現采取科學有效消防措施迅速控製災情，一旦發生火災，災情程度（如火災地點、被困人數、火災蔓延趨勢）、現場救災情況（如車輛、人員到場、出水時間，出水量、災情發展態勢）等階段信息都能夠迅速記錄反饋，為(wei) 救災決(jue) 策提供重要參考依據。
3.2 消防智能體(ti) 係架構研究
研究消防智能設備層麵，消防設備設計及製造應考慮較長的壽命使用周期，能夠利於(yu) 更換零配件需求，設備維保方麵有可靠及時合理的消防技術服務。
消防設備需要質量好，可靠性高，通用性和互換性好，執行機構動作應及時準確，並減少調校和維護工作量。
智能設備層麵主要包括現場總線係統和無線設備網絡，各種火災係統，各種在線檢測分析和控製儀(yi) 器儀(yi) 表，以及各種滅火救援係統設備。
研究消防智能控製層麵，這是消防智慧化的核心，能夠實現電站生產(chan) 過程的消防數據集中采集，在線實時和處理，也是安全等級層麵。
研究設置的消防智慧化監測控製平台，采用大數據、雲(yun) 計算、智能核心算法等前沿技術，對火電站的生產(chan) 過程和建築物與(yu) 設備狀態進行監測分析診斷和指導。
例如消防智慧化監測控製平台可以配合火電站的建築物和設備 BIM 模型，進行電站各種信息的查閱和檢索，在線實時全電站各個(ge) 區域、各個(ge) 設備係統的狀態和數據，一旦發現消防安全隱患和故障就會(hui) 及時並給出具體(ti) 設備的定位、具體(ti) 故障情況、快速通知處理，及時反饋到平台予以記錄，甚至進一步給出智慧化處理方案和意見。
根據長期運行記錄匯總統計分析顯示各種故障記錄日誌及處理情況，可以進行日常智慧化消防運維調度管理，可以實現手機的 APP 功能與(yu) 電腦終端係統數據同步，並根據手機權限進行遠程操控。
第三研究消防智能監管層麵，應融入到全電站的智慧化管理體(ti) 係中，實現廠級優(you) 化調度與(yu) 配置，進行設備的狀態監測與(yu) 故障預警，達到實時與(yu) 三維可視化互動定位等功能。
應設立一個(ge) 由技術人員值班的全電站實時調度控製監管（診斷）中心，建立發電設備遠程診斷中心，實現對電站生產(chan) 過程實時參數監視，設備係統性能狀況監測及分析和問題診斷以及火災隱患趨勢預警，實現消防設備狀態檢修遠程指導等功能。
第四研究消防智能管理層麵，應融入到區域化消防智能管理體(ti) 係中，利用大數據和互聯網技術，在區域內(nei) 實時各電站安全生產(chan) 全過程，滿足集團級的消防智能決(jue) 策要求。
在區域電站大數據平台上形成互聯網+電力技術服務業(ye) 務，細化新的業(ye) 務模式，可采用物聯網技術手段，建立區域內(nei) 電站安全消防救援中心，利用全社會(hui) 消防部門和社會(hui) 力量對火電站消防工作予以支持，實現火電站消防安全監測防控及搶險救援的化管理和全社會(hui) 一體(ti) 化管控。
3.3 消防智慧化其他研究
除了上述研究內(nei) 容外，消防智慧化還應當研究編製可行合理的對應技術標準與(yu) 規範，研究消防設備的數字化和智慧化高質量產(chan) 品，研究消防大數據 互聯共享的應用技術，研究消防智慧化監測控製平台建設技術，研究機器人智能巡檢技術，研究電站設備係統在線監測故障分析診斷技術。並研究消防智慧化技術的實效性、前瞻性、安全性、互動性和可靠性，實現並具有自適應性、自檢能力、可控性、生產(chan) 全過程、融合性和經濟性等功能。
還應研究火電站消防智慧化的全過程技術工作，包括電站消防係統設計階段的數字化 BIM 模型技術，消防設施設備製造階段的數字化製造技術，建設安裝調試階段的設備係統數字化信息化安裝施工技術，電站運行維護階段的消防設施智慧化管理控製技術，直至消防設施退役階段的數據統計分析記錄和經驗後評價(jia) 等。
4 消防智慧化未來發展
火電站消防智慧化監測控製平台將得到和完善，基於(yu) 大數據和互聯網技術以及智能算法和現代控製技術，平台將具有高度的安全性、靈活性、開放性、擴展性和一定的智慧化。
火電站工藝設備及消防設備在線檢測和故障隱患預警診斷技術得到發展，使得電站安全運行可靠性經濟性大為(wei) 提升。
火電站機器人日常巡檢技術成為(wei) 可能，實現對電站各個(ge) 區域建築物和設備係統的全覆蓋*智慧化巡檢。
利用傳(chuan) 感測量及網絡通訊技術，未來將實現對火電站生產(chan) 全過程的監測和感知，深度采集融合火電站的海量多源數據，將實現準確的消防計算分析和判斷決(jue) 策。
實現火電站工藝設備及消防設施的全生命周期智慧化管理，將管理控製要求及時反映到生產(chan) 控製層，實現管控一體(ti) 化。
實現火電站消防係統安全可靠和經濟優(you) 化運行，滿足消防安全需求，減輕員工現場工作強度，提高消防和滅火能力。
開展技術專(zhuan) 家係統對電站的遠程消防技術服務，實現區域內(nei) 各消防係統實時、統一管控、信息資源和消防資源互聯共享，統籌一體(ti) 化集中管理。
5 安科瑞智慧消防雲(yun) 平台介紹與(yu) 選型
5.1平台簡介
安科瑞智慧消防綜合管理雲(yun) 平台基於(yu) 物聯網、大數據、雲(yun) 計算等現代信息技術，將分散的火災自動設備、電氣火災設備、智慧煙感探測器、智慧消防用水等設備連接形成網絡，並對這些設備的狀態進行智能化感知、識別、定位，實時動態采集消防信息，通過雲(yun) 平台進行數據分析、挖掘和趨勢分析，幫助實現科學預警火災、網格化管理、落實多元責任監管等目，補了原先針對“九小場所"和危化品生產(chan) 企業(ye) 無法有效的空白，適應於(yu) 所有公建和民建，實現了無人化值守智慧消防，實現智慧消防“自動化"、“智能化"、“係統化"、用電管理的實際需求。
從(cong) 火災預防，到火情，再到控製聯動，在統一的係統大平台內(nei) 運行，用戶、安保人員、監管單位都能夠通過平台直觀地看到每一棟建築物中各類消防設備和傳(chuan) 感器的運行狀況，並能夠在出現細節隱患、發生火情等緊急和非緊急情況下，在幾秒時間內(nei) ，相關(guan) 和事件信息通過手機短信、語音電話、郵件提醒和APP推送等手段，就迅速能夠迅速通知到達相關(guan) 人員。同時，通過自動消防滅火控製裝置啟動自動滅火設備和消防聯動控製設備，有效解決(jue) 用電單位電氣線纜老舊，小微企業(ye) 無電工、肉眼無法直觀係統即時排查電氣隱患、隱蔽工程隱患檢查難等難題，及時排除隱患，安科瑞智慧消防雲(yun) 平台結構如下圖所示：
5.2 平台功能
(1)平台登陸
用戶登錄成功之後進入首頁，如圖所示。主要展示的內(nei) 容有：項目概況、設備狀態、設備分類、設備信息、分類、統計、設備台賬信息等。其中地圖可以選配成BIM建築模型，任何傳(chuan) 感器時可以在BIM模型中預警顯示。
5.2.2消防子係統
智慧消防管理雲(yun) 平台包含了智慧用電子係統、防排煙子係統、消防水子係統、消防設備電源子係統、防火門子係統、消防設備管理子係統和視頻子係統等。智慧用電子係統可以接入電氣火災、孤航電弧、電氣火災主機、滅弧式保護器探測器和無線測溫探測器等。點擊智慧用電子係統進入智慧用電頁麵，點擊菜單顯示整個(ge) 項目的基礎信息和該項目下的所有探測器的信息，點擊末級節點顯示具體(ti) 探測器的頁麵。
消防水子係統可以接入消防栓、消防水壓、水位傳(chuan) 感器等，用於(yu) 實時的消防水管網的壓力、液位、是否漏水，以及開蓋等事件，當消防水壓不夠，管網漏水時，係統也能實時地發出警報，能讓相關(guan) 人員及時維修維護，保障消防安全。
防排煙子係統通過高靈敏的無線煙感裝置，實現對煙霧、有害氣體(ti) 、及氣體(ti) 滅火信息等數據采集，實時秒級檢測煙霧，一且發現監測數劇超過風險閾值，APP、電話、短信統統上陣，通過設備的標簽、地理位置定位，快速通知業(ye) 主、物業(ye) 消防單位是哪個(ge) 位置的火災隱情。
消防設備電源子係統實時消防係統各個(ge) 部件（如消防主機、樓層顯示器、水泵、噴淋泵、電梯等）的電源工作狀態，確保消防設備供電正常，並對各個(ge) 部件電源產(chan) 生的過壓、欠壓、過流、短路、斷路等故障提示。可長期記錄電壓電流運行參數，自動對消防電源一段時間的運行狀態進行分析，對可能產(chan) 出問題的隱患進行警示。
防火門子係統通過與(yu) 門禁、視頻識別的關(guan) 聯，實時消防通道、安全出口、生命通道防火門的開閉及消防通道堆放物情況，實現緊急情況下的開閉控製等功能。確保防火門常閉、不上鎖狀態及保障火警救援是消防生命通道的暢通等，保障安全的生活、工作環境。
應急照明與(yu) 疏散指示子係統可實現對各個(ge) 應急燈具的實時和控製，當發生火災時，可準確的給出安全的疏散路徑指示，智能打開消防應急指示燈的指示方向及應急照明燈，幫助建築內(nei) 的人群選擇逃生疏散路線，指引安全逃生方向。
視頻子係統數據部門收到感應端各子係統信息後，可調出位置關(guan) 聯的攝像頭圖像，查看現場視頻輔助進行火情確認。實現火災子係統、消防水子係統、電氣火災子係統、防排煙子係統、消防設備電源子係統、防火門子係統和視頻子係統的有機結合，實現了點和點的聯動。
消防設備管理子係統能夠將每個(ge) 建築、項目節點的所有消防設備和資產(chan) 納入管理，對一些消防栓、滅火器、噴淋和消防大隊地址等著重標注，日常的巡檢和維護都需要納入計劃，在緊急情況下，會(hui) 聯動GIS調度子係統進行調度。
5.2.3隱患管理
隱患管理功能包括了隱患查詢、隱患派發、隱患處理和隱患分析四個(ge) 模塊。可以查看登錄用戶下的所有項目的隱患信息，並進行派發和處理操作，且對所有隱患進行統計分析。
5.2.4能耗分析
能耗分析功能包括了能耗概況、能耗同比、能耗環比、能耗報表和能耗預測等五個(ge) 模塊。可以查看登錄用戶下的所有項目的能耗統計、同環比和報表，且按日、周、月等維度進行能耗分析。
5.2.5手機APP
APP支持androids、ioses操作係統，方便用戶查看電氣火災、防排煙、消防水、消防設備電源、防火門、消防設備管理、視頻、火災等子係統的實時數據、信息、能耗統計等。
5.3 推薦配置
5.3.1 平台服務器：建議按照我方推薦配置購買(mai) ，或者客戶自己租用阿裏雲(yun) 資源。
推薦硬件配置清單：（如申請阿裏雲(yun) 可忽略）
5.3.2 係統現場推薦硬件配置清單：
注：以下配置為(wei) 針對1個(ge) 回路選型，其中剩餘(yu) 電流互感器應根據現場回路電流大
5.4 產(chan) 品介紹
電氣火災探測器
ARCM300T-Z-2G/4G/NB可選配2G上傳(chuan) 、4G上傳(chuan) 、NB-IOT網絡上傳(chuan) ，單表流量說明：
上傳(chuan) 間隔一分鍾， 小於(yu) 30M/月；
上傳(chuan) 間隔二分鍾，小於(yu) 15M/月；
上傳(chuan) 間隔五分鍾，小於(yu) 10M/月
6 結語
綜上所述，火電站消防係統向智慧化發展是未來必然趨勢，目前國內(nei) 火電站基本具備了相應的信息化基礎條件，相關(guan) 和試點工作已經開展，但火電站的整體(ti) 智慧化將是一個(ge) 漫長的過程，預計與(yu) 不斷成熟的人工智能和大數據互聯網技術高度融合共同發展，將會(hui) 實現電站智慧化的願景。
參考文獻
[1]王九思，王日南，侯 宇 .基於(yu) 大數據的火電站智慧化消防探析.
[2]安科瑞企業(ye) 微電網設計與(yu) 應用手冊(ce) ，2020.06版.
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