基于大數(shù)據(jù)的火電站智慧化消防探析

　　摘要：介紹了火電站消防傳統(tǒng)模式情況，討論了火電站智慧化消防必要性，探討了基于大數(shù)據(jù)的火電站智慧化消防重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容，以及未來(lái)的發(fā)展方向。

　　關(guān)鍵詞：火電站;消防;大數(shù)據(jù);智慧化

　　目前我國(guó)火電站采用多種型式滅火系統(tǒng)與火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)相結(jié)合，已經(jīng)構(gòu)成較完整的消防體系，并且涵蓋了火電站大部分重點(diǎn)防火區(qū)域。但消防工作基本還是按照傳統(tǒng)模式進(jìn)行，而隨著火電站規(guī)模增大參數(shù)提高，電站設(shè)備系統(tǒng)的數(shù)量增多規(guī)模加大，建筑結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，可燃物質(zhì)種類數(shù)量和危險(xiǎn)區(qū)域不斷擴(kuò)大，現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化運(yùn)行程度更高，因而現(xiàn)場(chǎng)消防安全火災(zāi)危險(xiǎn)性更加突出，這些變化對(duì)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(shù)推動(dòng)下，大數(shù)據(jù)時(shí)代已經(jīng)到來(lái)，就消防工作而言，借助大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和信息平臺(tái)等先進(jìn)技術(shù)，將可以創(chuàng)建出與消防傳統(tǒng)模式不同的新型消防工作機(jī)制。智慧化消防是以大數(shù)據(jù)為核心，針對(duì)火電站的消防設(shè)計(jì)與防控措施以及消防設(shè)施，利用消防內(nèi)外數(shù)據(jù)來(lái)源，形成全樣本數(shù)據(jù)，借助先進(jìn)數(shù)據(jù)處理與計(jì)算技術(shù)，使其形成防火監(jiān)控和滅火數(shù)據(jù)環(huán)流，實(shí)現(xiàn)火電站消防安全防控全覆蓋以及火情危險(xiǎn)的準(zhǔn)確及時(shí)處理。

　　電力方向評(píng)職知識(shí)： 火電廠濕冷系統(tǒng)參數(shù)研究論文發(fā)表指導(dǎo)

　　1火電站傳統(tǒng)消防模式

　　火電站建筑物貫穿空間大，建筑物分散，使用燃料有天然氣、柴油、重油、煤炭等可燃物質(zhì)，設(shè)備系統(tǒng)涉及到可燃物和電力，運(yùn)行介質(zhì)高溫高壓，各種類型電纜敷設(shè)廣泛，現(xiàn)場(chǎng)有粉塵和濕熱環(huán)境，因此消防法規(guī)《火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計(jì)防火規(guī)范GB50229》對(duì)火電站消防設(shè)計(jì)提出了具體防火要求。

　　設(shè)計(jì)規(guī)范中根據(jù)電站不同區(qū)域規(guī)定了火災(zāi)危險(xiǎn)性等級(jí)，包括甲乙丙丁戊等，規(guī)定建筑構(gòu)件燃燒性能和耐火極限，并以重點(diǎn)防火區(qū)域進(jìn)行劃分。電站總平面布置區(qū)域劃分主要有：主廠房、點(diǎn)火油罐、生產(chǎn)過(guò)程火災(zāi)危險(xiǎn)區(qū)域、煤場(chǎng)及輸煤、消防水泵房、材料庫(kù)等。在火電站常規(guī)消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)與建設(shè)中由于火電站的自身特殊性很容易出現(xiàn)各種各樣問(wèn)題，需要細(xì)心完善和改進(jìn)后才能保障火電站的消防安全。火電站實(shí)際運(yùn)行中消防系統(tǒng)主要通過(guò)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)作為全場(chǎng)的消防安全保護(hù)控制中樞，進(jìn)行火災(zāi)隱患早期探測(cè)及緊急滅火處置，并進(jìn)一步動(dòng)用各種消防設(shè)施和手段進(jìn)行滅火救援搶險(xiǎn)工作。

　　2火電站智慧化消防必要性

　　2.1消防傳統(tǒng)模式的不足

　　在消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)和施工方面，設(shè)計(jì)單位按照國(guó)家行業(yè)現(xiàn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行消防設(shè)計(jì)，消防信息網(wǎng)絡(luò)化和智慧化方面標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范并不健全，消防工程施工同樣存在部分瑕疵和功能缺陷。在消防有關(guān)設(shè)備方面，由于產(chǎn)品不斷升級(jí)更新?lián)Q代，一些消防設(shè)施零配件已經(jīng)逐步停產(chǎn)，增加了火電站對(duì)消防設(shè)施報(bào)廢更新及工程改造的需求，但可能因?yàn)榉N種原因，不能及時(shí)進(jìn)行消防設(shè)施維修和改造工作，容易造成消防安全隱患和潛在火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。

　　在消防設(shè)施維修保養(yǎng)檢測(cè)等技術(shù)服務(wù)方面，有關(guān)服務(wù)商如何進(jìn)行規(guī)范有序和科學(xué)合理的技術(shù)服務(wù)支持還存在各種問(wèn)題。在消防設(shè)施運(yùn)行管理方面，因?yàn)橄�防專業(yè)化管理水平不足，難以實(shí)時(shí)監(jiān)控電站消防設(shè)施運(yùn)行狀況，難以采取針對(duì)性分析和評(píng)價(jià)診斷火災(zāi)危險(xiǎn)性以便排查隱患，同時(shí)滅火救援應(yīng)急指揮體系也難以適應(yīng)更高的消防需求。

　　目前電站領(lǐng)域設(shè)備的數(shù)字化和信息化水平不高，消防系統(tǒng)還是比較獨(dú)立的系統(tǒng)，與全電站的控制管理系統(tǒng)信息化智慧化緊密聯(lián)系程度不夠，消防監(jiān)控報(bào)警和滅火設(shè)施有些還是依靠就地人工控制，自動(dòng)化和智慧化水平較低，電站部分區(qū)域和設(shè)備的消防監(jiān)控報(bào)警和滅火設(shè)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(fā)布了《關(guān)于推進(jìn)“智慧消防”建設(shè)的指導(dǎo)意見(jiàn)》，提出：綜合運(yùn)用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等新興信息技術(shù)，加快推進(jìn)“智慧消防”建設(shè)。隨著火電站的大型化和現(xiàn)代化，相應(yīng)建筑結(jié)構(gòu)與工藝設(shè)備系統(tǒng)布置復(fù)雜多變，火災(zāi)隱患危險(xiǎn)性增大，電站單位面積資源價(jià)值很高，傳統(tǒng)的消防方式難以滿足現(xiàn)代化電站安全管理要求，消防體系的升級(jí)換代和運(yùn)維管理方式轉(zhuǎn)變成為迫切實(shí)際需求，因此智慧化消防建設(shè)十分必要。智慧化消防系統(tǒng)是火電站智慧化一個(gè)不可缺少的子系統(tǒng)，在智慧化電站的各個(gè)層級(jí)中都有所體現(xiàn)，應(yīng)將其納入電站一體智慧化管理中，為將來(lái)電站少人值守智慧化運(yùn)行做好準(zhǔn)備。

　　對(duì)于火電站的消防安全，智慧化消防將實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控、全覆蓋無(wú)死角，利用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、智能核心算法等前沿技術(shù)，對(duì)火電站生產(chǎn)過(guò)程和建筑物及設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行在線實(shí)時(shí)檢測(cè)分析和在線診斷。與電站消防火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)結(jié)合，進(jìn)行火災(zāi)隱患預(yù)警判斷，給予智慧化指導(dǎo)，能夠?qū)�火電站火�?zāi)隱患及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)處理，防范于未然。與電站消防滅火系統(tǒng)設(shè)施結(jié)合，進(jìn)行火災(zāi)初期滅火救援，能夠?qū)�火電站初期火�?zāi)及時(shí)滅火，限制損失進(jìn)一步擴(kuò)大，及時(shí)消滅初期火災(zāi)。與電站智慧化系統(tǒng)結(jié)合，及時(shí)報(bào)警、及時(shí)處理并反饋現(xiàn)場(chǎng)情況、及時(shí)按規(guī)定程序與各個(gè)子系統(tǒng)產(chǎn)生聯(lián)動(dòng)，提升整個(gè)電站的消防安全監(jiān)控水平和滅火救援能力。

　　3基于大數(shù)據(jù)的智慧化消防重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容

　　3.1消防大數(shù)據(jù)研究

　　大數(shù)據(jù)是一種大容量大規(guī)模數(shù)據(jù)集合，具有數(shù)據(jù)獲取、存儲(chǔ)、管理、分析和判斷等功能，能夠形成大容量數(shù)據(jù)規(guī)模，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)快速流轉(zhuǎn)，能夠帶來(lái)技術(shù)層面的變革與管理方式創(chuàng)新，能夠形成現(xiàn)代智慧化消防模式。首先全樣本數(shù)據(jù)流能更加立體、系統(tǒng)、客觀認(rèn)識(shí)事物，獲得事物總體情況，實(shí)現(xiàn)對(duì)事物特征準(zhǔn)確描述，可以從整個(gè)電站的消防全局角度出發(fā)，以整體系統(tǒng)性思路分析、預(yù)測(cè)和指揮各項(xiàng)消防工作有效有序開(kāi)展。借助對(duì)電站內(nèi)部消防大數(shù)據(jù)的研究，可以實(shí)時(shí)在線掌握整個(gè)電站各個(gè)區(qū)域的消防監(jiān)控狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和預(yù)警建筑物和工藝設(shè)備的火災(zāi)隱患，及時(shí)智能預(yù)測(cè)分析診斷，做出準(zhǔn)確的處理指導(dǎo)意見(jiàn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)初期火災(zāi)并啟動(dòng)相應(yīng)的滅火系統(tǒng)及聯(lián)動(dòng)相關(guān)子系統(tǒng)，將火災(zāi)消滅于萌芽。

　　借助對(duì)電站外部消防大數(shù)據(jù)的研究，可以獲得類似電站的火災(zāi)數(shù)據(jù)，能更客觀準(zhǔn)確掌握火災(zāi)成因、火災(zāi)分布規(guī)律和火災(zāi)發(fā)展趨勢(shì)等情報(bào)，采取消防預(yù)防措施開(kāi)展有針對(duì)性的火災(zāi)防控工作。其次是研究模糊智能思維模式，在大數(shù)據(jù)背景下思維將轉(zhuǎn)變?yōu)槟：�思維，強(qiáng)調(diào)思維的模糊性與完整性，通過(guò)龐大數(shù)據(jù)群獲得事態(tài)整體走向或是發(fā)展趨勢(shì)，進(jìn)行整體趨勢(shì)的預(yù)測(cè)。研究消防領(lǐng)域中模糊思維模式，少量的失真信息數(shù)據(jù)并不能得出電站建筑物和設(shè)備的火災(zāi)隱患判斷，所以將會(huì)對(duì)采集到的全部各種數(shù)據(jù)進(jìn)行智慧化模糊思維綜合判斷，才能獲得準(zhǔn)確真實(shí)的結(jié)果，同時(shí)此種思維模式與人類的思維結(jié)構(gòu)較為相近，使得電站消防系統(tǒng)更具有智慧。

　　再有是研究大數(shù)據(jù)應(yīng)真實(shí)有效，如果不能夠保證數(shù)據(jù)真實(shí)有效，基于大數(shù)據(jù)的智慧化消防檢測(cè)分析和研判將會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤，所以應(yīng)加強(qiáng)對(duì)電站消防設(shè)施設(shè)備層面的研究，嚴(yán)格質(zhì)量管理與提升設(shè)備智慧化水平。同時(shí)應(yīng)研究基于大數(shù)據(jù)思維，建立火電站火災(zāi)防控長(zhǎng)效機(jī)制，構(gòu)建火電站本身及面向社會(huì)多方參與消防安全共同治理新模式，強(qiáng)調(diào)常態(tài)化精細(xì)化與標(biāo)準(zhǔn)化治理理念，形成齊抓共管多元共治。

　　應(yīng)研究建立火電站滅火救援機(jī)制，基于大數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)采取科學(xué)有效消防措施迅速控制災(zāi)情，一旦發(fā)生火災(zāi)，災(zāi)情程度(如火災(zāi)地點(diǎn)、被困人數(shù)、火災(zāi)蔓延趨勢(shì))、現(xiàn)場(chǎng)救災(zāi)情況(如車輛、人員到場(chǎng)、出水時(shí)間，出水量、災(zāi)情發(fā)展態(tài)勢(shì))等階段信息都能夠迅速記錄反饋，為救災(zāi)決策提供重要參考依據(jù)。

　　3.2消防智能體系架構(gòu)研究

　　第一研究消防智能設(shè)備層面，消防設(shè)備設(shè)計(jì)及制造應(yīng)考慮較長(zhǎng)的壽命使用周期，能夠利于更換零配件需求，設(shè)備維保方面有可靠及時(shí)合理的消防技術(shù)服務(wù)。消防設(shè)備需要質(zhì)量好，可靠性高，通用性和互換性好，執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作應(yīng)及時(shí)準(zhǔn)確，并減少調(diào)校和維護(hù)工作量。智能設(shè)備層面主要包括現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)和無(wú)線設(shè)備網(wǎng)絡(luò)，各種火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，各種在線檢測(cè)分析和控制儀器儀表，以及各種滅火救援系統(tǒng)設(shè)備。

　　第二研究消防智能控制層面，這是消防智慧化的核心，能夠?qū)崿F(xiàn)電站生產(chǎn)過(guò)程的消防數(shù)據(jù)集中采集，在線實(shí)時(shí)監(jiān)控和處理，也是安全等級(jí)最高層面。研究設(shè)置專業(yè)的消防智慧化監(jiān)測(cè)控制平臺(tái)，采用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、智能核心算法等前沿技術(shù)，對(duì)火電站的生產(chǎn)過(guò)程和建筑物與設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析診斷和指導(dǎo)。

　　例如消防智慧化監(jiān)測(cè)控制平臺(tái)可以配合火電站的建筑物和設(shè)備BIM模型，進(jìn)行電站各種信息的查閱和檢索，在線實(shí)時(shí)監(jiān)控全電站各個(gè)區(qū)域、各個(gè)設(shè)備系統(tǒng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，一旦發(fā)現(xiàn)消防安全隱患和故障就會(huì)及時(shí)報(bào)警并給出具體設(shè)備的定位、具體故障情況、快速通知處理，及時(shí)反饋到監(jiān)控平臺(tái)予以記錄，甚至進(jìn)一步給出智慧化處理方案和意見(jiàn)。根據(jù)長(zhǎng)期運(yùn)行記錄匯總統(tǒng)計(jì)分析顯示各種故障報(bào)警記錄日志及處理情況，可以進(jìn)行日常智慧化消防運(yùn)維調(diào)度管理，可以實(shí)現(xiàn)手機(jī)的APP功能與電腦終端系統(tǒng)數(shù)據(jù)同步，并根據(jù)手機(jī)權(quán)限進(jìn)行遠(yuǎn)程操控。第三研究消防智能監(jiān)管層面，應(yīng)融入到全電站的智慧化管理體系中，實(shí)現(xiàn)廠級(jí)優(yōu)化調(diào)度與配置，進(jìn)行設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障預(yù)警，達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控與三維可視化互動(dòng)定位等功能。

　　應(yīng)設(shè)立一個(gè)由高級(jí)技術(shù)人員值班的全電站實(shí)時(shí)調(diào)度控制監(jiān)管(診斷)中心，建立發(fā)電設(shè)備遠(yuǎn)程診斷中心，實(shí)現(xiàn)對(duì)電站生產(chǎn)過(guò)程實(shí)時(shí)參數(shù)監(jiān)視，設(shè)備系統(tǒng)性能狀況監(jiān)測(cè)及分析和問(wèn)題診斷以及火災(zāi)隱患趨勢(shì)預(yù)警，實(shí)現(xiàn)消防設(shè)備狀態(tài)檢修遠(yuǎn)程指導(dǎo)等功能。第四研究消防智能管理層面，應(yīng)融入到區(qū)域化消防智能管理體系中，利用大數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在區(qū)域內(nèi)實(shí)時(shí)監(jiān)控各電站安全生產(chǎn)全過(guò)程，滿足集團(tuán)級(jí)的消防智能決策要求。在區(qū)域電站大數(shù)據(jù)平臺(tái)上形成互聯(lián)網(wǎng)+電力技術(shù)服務(wù)業(yè)務(wù)，細(xì)化新的業(yè)務(wù)模式，可采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)手段，建立區(qū)域內(nèi)電站安全消防救援中心，利用全社會(huì)消防部門和社會(huì)力量對(duì)火電站消防工作予以支持，實(shí)現(xiàn)火電站消防安全監(jiān)測(cè)防控及搶險(xiǎn)救援的專業(yè)化管理和全社會(huì)一體化管控。

　　3.3消防智慧化其他研究

　　除了上述研究?jī)?nèi)容外，消防智慧化還應(yīng)當(dāng)研究編制可行合理的對(duì)應(yīng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，研究消防設(shè)備的數(shù)字化和智慧化高質(zhì)量產(chǎn)品，研究消防大數(shù)據(jù)互聯(lián)共享的應(yīng)用技術(shù)，研究消防智慧化監(jiān)測(cè)控制平臺(tái)建設(shè)技術(shù)，研究機(jī)器人智能巡檢技術(shù)，研究電站設(shè)備系統(tǒng)在線監(jiān)測(cè)故障分析診斷技術(shù)。

　　并研究消防智慧化技術(shù)的實(shí)效性、前瞻性、安全性、互動(dòng)性和可靠性，實(shí)現(xiàn)并具有自適應(yīng)性、自檢能力、可控性、生產(chǎn)全過(guò)程、融合性和經(jīng)濟(jì)性等功能。還應(yīng)研究火電站消防智慧化的全過(guò)程技術(shù)工作，包括電站消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段的數(shù)字化BIM模型技術(shù)，消防設(shè)施設(shè)備制造階段的數(shù)字化制造技術(shù)，建設(shè)安裝調(diào)試階段的設(shè)備系統(tǒng)數(shù)字化信息化安裝施工技術(shù)，電站運(yùn)行維護(hù)階段的消防設(shè)施智慧化管理控制技術(shù)，直至消防設(shè)施退役階段的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析記錄和經(jīng)驗(yàn)后評(píng)價(jià)等。

　　4消防智慧化未來(lái)發(fā)展

　　火電站消防智慧化監(jiān)測(cè)控制平臺(tái)將得到研發(fā)和完善，基于大數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及智能算法和現(xiàn)代控制技術(shù)，平臺(tái)將具有高度的安全性、靈活性、開(kāi)放性、擴(kuò)展性和一定的智慧化�；痣娬竟に囋O(shè)備及消防設(shè)備在線檢測(cè)和故障隱患預(yù)警診斷技術(shù)得到發(fā)展，使得電站安全運(yùn)行可靠性經(jīng)濟(jì)性大為提升。火電站機(jī)器人日常巡檢技術(shù)成為可能，實(shí)現(xiàn)對(duì)電站各個(gè)區(qū)域建筑物和設(shè)備系統(tǒng)的全覆蓋無(wú)死角智慧化巡檢。利用先進(jìn)傳感測(cè)量及網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，未來(lái)將實(shí)現(xiàn)對(duì)火電站生產(chǎn)全過(guò)程和全方位的監(jiān)測(cè)和感知，深度采集融合火電站的海量多源數(shù)據(jù)，將實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的消防計(jì)算分析和判斷決策。

　　實(shí)現(xiàn)火電站工藝設(shè)備及消防設(shè)施的全生命周期智慧化管理，將管理控制要求及時(shí)反映到生產(chǎn)控制層，實(shí)現(xiàn)管控一體化。實(shí)現(xiàn)火電站消防系統(tǒng)安全可靠和經(jīng)濟(jì)優(yōu)化運(yùn)行，滿足消防安全需求，減輕員工現(xiàn)場(chǎng)工作強(qiáng)度，提高消防監(jiān)控報(bào)警和滅火能力。開(kāi)展技術(shù)專家系統(tǒng)對(duì)電站的遠(yuǎn)程消防技術(shù)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)各消防系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控、統(tǒng)一管控、信息資源和消防資源互聯(lián)共享，統(tǒng)籌一體化集中管理。

　　5結(jié)束語(yǔ)

　　火電站消防系統(tǒng)向智慧化發(fā)展是未來(lái)必然趨勢(shì)，目前國(guó)內(nèi)火電站基本具備了相應(yīng)的信息化基礎(chǔ)條件，相關(guān)研發(fā)和試點(diǎn)工作已經(jīng)開(kāi)展，但火電站的整體智慧化將是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，預(yù)計(jì)與不斷成熟的人工智能和大數(shù)據(jù)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)高度融合共同發(fā)展，最終將會(huì)實(shí)現(xiàn)電站智慧化的愿景。

　　作者：王九思1王日南2侯宇2

轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明來(lái)自發(fā)表學(xué)術(shù)論文網(wǎng)：http:///dzlw/28512.html