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

多站融合變電站內(nèi)數(shù)據(jù)中心智能消防聯(lián)

動系統(tǒng)設(shè)計摘要：電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行關(guān)系到人們的正常工作和生活，經(jīng)濟的快速發(fā)展讓人們對電力的需求更高。2019年，國家電網(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)展儲能電站與數(shù)據(jù)中心，憑此完成多站融合的布局。隨著儲能電站與數(shù)據(jù)中心在多站融合模式中發(fā)揮的價值作用越來越高，其消防安全防護亦顯得尤為重要。目前，大部分數(shù)據(jù)中心對于火情探測只針對一種火災(zāi)特征參量進行火情判斷，且需要監(jiān)控室值班人員啟動滅火開關(guān)才開始滅火動作，這種方式的缺點在于無法第一時間對發(fā)生火情空間進行初步滅火、遏制火情發(fā)展，且當監(jiān)控室無人管理、無人值守、無人處理時，消防主機一直處于關(guān)閉狀態(tài)，消防設(shè)備無法起到有效的滅火功能。本文主要對多站融合變電站內(nèi)數(shù)據(jù)中心智能消防聯(lián)動系統(tǒng)設(shè)計做論述，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)測系統(tǒng)、火災(zāi)報警系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、消防系統(tǒng)相互獨立、通信規(guī)約不統(tǒng)一，形成孤島，無法實現(xiàn)設(shè)備之間的聯(lián)動、配合，不但增加設(shè)備費用及調(diào)試成本，而且后期難以滿足運維要求。且近年來系統(tǒng)內(nèi)新投運110kV及以上變電站采用GIS設(shè)備占比已超過90%，但針對GIS設(shè)備的一次設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)并未及時更新，不能滿足GIS設(shè)備在線監(jiān)測要求，GIS設(shè)備狀態(tài)不能實時上傳至監(jiān)控、運維部門。針對以上提出的問題本文通過優(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、打破信息孤島，簡化各子系統(tǒng)前端設(shè)備通信方式，實現(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，強化網(wǎng)絡(luò)安全防護；完善一次設(shè)備在線監(jiān)測子系統(tǒng)，規(guī)范監(jiān)測內(nèi)容及參量配置，實現(xiàn)主變壓器、GIS設(shè)備關(guān)鍵監(jiān)測量數(shù)字化遠傳；新增智能鎖控子系統(tǒng)，實現(xiàn)開鎖權(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)動系統(tǒng)整體設(shè)計智能消防聯(lián)動系統(tǒng)采用LoRa技術(shù)進行組網(wǎng)和通信傳輸，前端探測區(qū)域數(shù)據(jù)經(jīng)LoRa技術(shù)快速穩(wěn)定地傳至消防報警集中控制器進行處理，再通過LoRa將處理后的數(shù)據(jù)信息統(tǒng)一傳輸給上位機。上位機通過閾值比較法和斜率判定法構(gòu)造智能火災(zāi)報警判定綜合算法，對各種火災(zāi)特征參數(shù)數(shù)據(jù)進行多種修正、補償和判定。當算法判斷數(shù)據(jù)中心發(fā)生了火災(zāi)，則對消防聯(lián)動集中控制器發(fā)出啟動指令，開啟各個消防聯(lián)動設(shè)備，控制火災(zāi)蔓延區(qū)域。同時，利用GPRS/4G/NB-IOT等無線傳輸模塊將相關(guān)報警信息及數(shù)據(jù)上傳到專用的云服務(wù)器，進行集中存儲與共享，以便進行數(shù)據(jù)的深度挖掘。2智能聯(lián)動智能聯(lián)動含主輔聯(lián)動、子系統(tǒng)間聯(lián)動及子系統(tǒng)內(nèi)部聯(lián)動功能。需滿足以下要求：（1）支持監(jiān)控主機、綜合應(yīng)用服務(wù)器及智能巡視主機之間聯(lián)動控制，在智能巡視主機進行巡視期間，支持向監(jiān)控主機、綜合應(yīng)用服務(wù)器發(fā)送聯(lián)動任務(wù)功能。（2）當智能巡視主機接到聯(lián)動信號時，支持根據(jù)配置的聯(lián)動信號和巡視點位的對應(yīng)關(guān)系，自動生成巡視任務(wù)，對需要復(fù)核的點位進行巡視。（3）發(fā)生火災(zāi)時，聯(lián)動報警設(shè)備所在區(qū)域的攝像機跟蹤拍攝火災(zāi)情況、自動解鎖房間門禁，自動切斷風機、電暖氣、空調(diào)及除濕機電源。（4）發(fā)生非法入侵時，打開報警防區(qū)的燈光照明、聯(lián)動報警設(shè)備所在區(qū)域的攝像機，并啟動報警功能。（5）當配電裝置室SF6氣體濃度超標時，自動啟動相應(yīng)的風機并啟動報警功能，必要時可聯(lián)動相應(yīng)區(qū)域的攝像機。3LoRa技術(shù)LoRa（LongRangeRadio,遠距離無線電）技術(shù)是一種能夠做到傳輸距離長、信息傳輸量大、傳輸功率損耗低的無線通信技術(shù)。各點直接與網(wǎng)關(guān)中心進行傳輸，節(jié)省了傳輸時間，提升了傳輸?shù)臏蚀_性，能夠?qū)崿F(xiàn)與網(wǎng)關(guān)中心點實現(xiàn)快速連接，具有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單、傳輸?shù)脱訒r等優(yōu)點。擴頻調(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遠小于信號占用的帶寬。其大致的流程如下：信號首先通過調(diào)制解調(diào)器將其由模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，擴頻碼發(fā)生器在接收到數(shù)字信號將去進行擴頻，即對信號的頻譜按照擴頻碼序列進行展寬，展寬后的信號將會進入載頻調(diào)制環(huán)節(jié)，信號通過載頻調(diào)制后由天線將信號發(fā)送出去。信息接收端通過天線等設(shè)備對射頻信號進行捕獲,射頻發(fā)生器會將捕獲到的射頻信號調(diào)至為中頻信號，最后對中頻信號進行解調(diào)，從而對發(fā)出的原始信息進行還原輸出。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)自動報警、煙感探測、裂解質(zhì)監(jiān)測分析、電纜溫度監(jiān)測、蓄水池水位監(jiān)測等子系統(tǒng)。裂解質(zhì)檢測分析系統(tǒng)針對燃燒前產(chǎn)物（裂解質(zhì)）進行探測。實現(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）報警，爭取最長的反應(yīng)時間，將生命及財物損失降到最低點。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)識別模型、消防提前預(yù)警模型、消防報警模型、消防安全評估模型；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)分類等功能。在消防物聯(lián)網(wǎng)主機部署信息采集裝置，利用物聯(lián)網(wǎng)動態(tài)感知技術(shù)，獲取各設(shè)備的運行參數(shù)。并自動實時傳輸?shù)较拦芾硐到y(tǒng)。消防管理系統(tǒng)對收集的信息進行處理分析，得出各設(shè)備設(shè)施的運行狀況，當被監(jiān)測消防設(shè)施發(fā)生故障或狀態(tài)不正常時，消防管理系統(tǒng)發(fā)出故障告警指令，同時聯(lián)動視頻監(jiān)控系統(tǒng)。方便管理人員遠程確認故障狀況并及時處理，節(jié)約故障恢復(fù)時間。構(gòu)建火災(zāi)提前預(yù)警模型，消防物聯(lián)網(wǎng)主機實時接收來消防系統(tǒng)收集的被監(jiān)測環(huán)境消防指標數(shù)據(jù)。當被監(jiān)測區(qū)域環(huán)境指標超出正常范圍時候。向監(jiān)控中心提前發(fā)起預(yù)警，以彈窗的形式進行告警。告警的同時可聯(lián)動告警位置關(guān)聯(lián)的安防視頻。方便管理人員遠程查看現(xiàn)場情況、進一步采取相應(yīng)措施。火災(zāi)提前預(yù)警機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)帶來的損失。構(gòu)建火災(zāi)報警模型，當被監(jiān)測區(qū)域發(fā)生火災(zāi)時，消防系統(tǒng)將信息發(fā)動到報警裝置。報警裝置發(fā)起火災(zāi)警報，聯(lián)動自動滅火裝置，同時將報警信息發(fā)送給物聯(lián)網(wǎng)主機，物聯(lián)網(wǎng)主機根據(jù)報警的具體情況將告警信息發(fā)動到消防監(jiān)控中心，同時聯(lián)動發(fā)生火災(zāi)的安防視頻。方便管理人員遠程掌握火災(zāi)情況，為消防時間遠程指揮、實施遠程滅火提供的智慧化方案。構(gòu)建消防安全評估模型消，通過收集設(shè)備運行狀態(tài)、監(jiān)測環(huán)境消防指標等數(shù)據(jù)，多層次、多維度綜合評價消防安全水平，評價的維度包括：設(shè)備運行狀況、巡檢完成情況、隱患整改情況等多個方面。結(jié)語針對多站融合模式下數(shù)據(jù)中心的智慧消防聯(lián)動系統(tǒng)進行了軟硬件設(shè)計，以LoRa無線通信作為整個系統(tǒng)的通信方式，簡化了傳統(tǒng)消防的布線任務(wù)。該系統(tǒng)通過探測部分以及消防控制部分的有效聯(lián)動，對數(shù)據(jù)中心的消防安全保障具有重要意義。參考文獻張越,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)用戶在新基建下的儲能應(yīng)用研究[J].電氣應(yīng)用，2020,39(10):4-6.鄭明正，盛文玥.“多站融