消防主機遠程復歸技術研究

摘要：以變電站消防主機為例，介紹市面常見的消防主機復歸方式，分析當前消防主機遠程復歸的痛點，詳細講述課題組自主完成的4種消防主機遠程復歸技術路線及方案。4種方案分別是遠程斷電重啟技術方案、廠家智能模塊加裝技術方案、自主設計遙控機械手臂及遠程視頻AI判斷、鍵盤模擬及遠程視頻AI判斷。從成本、難度、效果、穩(wěn)定性等方面分析各方案的優(yōu)缺點，指出當前適合行業(yè)及指定場景的技術改造路線。[1]通過預測未來消防主機的遠程復歸方式，為后期變電站消防及消防行業(yè)智能化、遠程化探索出一條道路。關鍵詞：消防；主機；遠程；復歸一、背景（一）消防要求按照《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范GB50116-2013》及消防行業(yè)要求，消防重點場所應設置消防值班室并安排人員24小時值班。消防報警信號發(fā)出時，應及時安排人員核查現(xiàn)場情況。發(fā)現(xiàn)消防設備誤發(fā)告警時，應及時進行處理。[2]依據(jù)《南方電網(wǎng)調(diào)控一體化設備監(jiān)視信息及告警設置規(guī)范》，無人值班變電站消防告警信號接入遠程監(jiān)控系統(tǒng)，采用集中監(jiān)控的方案（詳見表1），安排人員24小時值班進行異常信號監(jiān)盤，并安排變電運行人員進行現(xiàn)場處置工作。表1消防火警信號及消防系統(tǒng)故障信號接入要求（二）行業(yè)現(xiàn)狀根據(jù)2022年SZ供電局異常告警信號統(tǒng)計，全年（統(tǒng)計時間為2022年4月27日-12月31日，生產(chǎn)指揮中心于4月運作）共發(fā)生905單異常告警，其中消防異常告警信號183單，占比20.2%。（見圖1）[3]消防告警信號中誤發(fā)告警94單，探測器等元器件故障84單，其他異常5單。誤發(fā)告警均需要安排人員現(xiàn)場復歸裝置，耗費大量人力物力，（見圖2）。（三）當前消防主機復歸方式當前消防主機異常信號復歸均需要在確認現(xiàn)場無異常后開展。復歸時需點亮消防主機屏幕，輸入用戶密碼、點擊消防主機“復位”按鈕（不同廠家裝置略有差異）。復歸過程中，主要可實現(xiàn)以下功能。[4]

清除當前所有火警、故障和動作顯示。

復位所有總線制被控設備。

復位手動消防啟動盤上的狀態(tài)指示燈。

復位所有啟動命令。

清除正處于請求和延時啟動的命令。

清除消音狀態(tài)。

清除所有的火災顯示盤顯示。清除隔離顯示，但隔離標志燈不變，隔離內(nèi)容依舊起作用。二、消防主機遠程復歸技術路線及方案SZ局響應國家及上級領導部門號召，大力開展生產(chǎn)組織模式優(yōu)化工作。依托強大的遠程技術，可進行遠程操作、遠程巡視、遠程督查，極大程度減少現(xiàn)場工作，提升工作效率。目前，改造工作主要針對變電設備，對于消防設施涉及較少。[5]課題小組結合實際需求，提出加快變電站消防智能化、遠程化的改造思路。變電站發(fā)生消防異常信號，理論上可通過遠程燈光、遠程攝像頭或移動式機器人觀察現(xiàn)場情況，在確認現(xiàn)場確無異常后，可遠程復歸消防裝置一次，減少運行人員往返奔波。如信號復歸后復發(fā)該型號，則需要安排人員現(xiàn)場處理。[6]（一）遠程斷電重啟技術方案消防主機斷電重啟，可使主機程序重新啟動，復位全部信號，實現(xiàn)復歸消防異常信號。如果現(xiàn)場消防異常持續(xù)存在，消防主機將再次告警。消防主機作為重要設備，按照行業(yè)規(guī)范要求采用雙電源供電設計。因此在重啟時，應在兩路電源合并后接入一個遠程開關。以海灣JB-QB-GST200控制器為例，需要在電源管理板件至主板的供電線路中串接遠程開關。為了便于觀察重啟后的主機運行情況，可以在消防主機附近安裝遠程視頻系統(tǒng)。（二）廠家智能模塊加裝技術方案加強和對應廠家的合作，聯(lián)合研發(fā)可遠程控制消防主機的控制模塊，遠程控制消防主機重啟。目前，部分新款消防主機支持遠程控制功能，后續(xù)在設備大修更換時可直接采購具備遠程控制功能的主機。但需要注意在網(wǎng)絡搭建時優(yōu)先將網(wǎng)絡搭建在視頻或者智能專網(wǎng)上，便于后續(xù)與遠程視頻、遠程燈控功能的聯(lián)動與控制。（三）自主設計遙控機械手臂及遠程視頻AI判斷方案仿照人類手指操作按鍵或按鈕，設計一款適應性強的機械手臂及視頻系統(tǒng)。通過遠程機器人手臂，實現(xiàn)指令執(zhí)行，達到遠程控制的目的。由于此方案的重點是增加外設裝備，無需改造原有設備及控制回路，因此本方案的適用性更強。根據(jù)遠程機械手臂數(shù)量的多少，可差異化設置不同類型的方案。[7]1.方案一：單一機械手臂方案。一般來說，消防主機監(jiān)盤或按鈕有20個左右的按鍵或按鈕，使用單一機械手臂時最好選擇具備視覺識別功能的機械手臂，手臂要求具備多個自由度，能方便調(diào)整角度和位置。本小組已嘗試用樹莓派等開發(fā)板件測試此項功能，效果良好。其主要優(yōu)點是視野開闊，不影響現(xiàn)場使用，而主要缺點是響應速度偏慢，（見圖5）。2.方案二：多個機械手臂方案。對每個按鍵或按鈕單獨設計一個遠程手臂，開發(fā)一套功能板件方便控制每個按鈕。本小組已嘗試此項功能，效果良好。圖5單一機械手臂方案（四）鍵盤模擬及遠程視頻AI判斷方案開發(fā)一款可遠程控制的鍵盤模擬軟硬件，通過遠程控制鍵盤及按鈕輸入，給主控制板發(fā)送相關命令，實現(xiàn)指令執(zhí)行，達到遠程控制的目的。其優(yōu)點是改造難度較小，而缺點是需要分析各個消防主機按鍵的回路信號。如果部分廠家使用私有協(xié)議，現(xiàn)場加裝會存在較大難度。[8]（五）