物聯網模式下的新型電力專用消防系統分析

王勝峰

（湖北省消防救援總隊襄陽支隊棗陽大隊，湖北棗陽 441200）

0.引言

物聯網模式下的消防系統能夠借助物聯網技術，實現系統架構內部各部分的自動化、協同作業，使得消防系統更具靈敏性和高效性優勢，因此，可以將此類消防系統應用到電力專用消防領域，以更好地保障電力系統的穩定運行，深入優化電力系統的供電作業水平。

1.消防系統的架構

1.1 構架建設需求

從整體上來看，物聯網模式下的消防系統架構主要由光纖通信網、主機、智能子機等部分組成。其中，智能子機是指前端的探測器，負責收集火災信息、動作信息、電壓電流信息等信息，為消防系統的決策提供依據，而主機則負責進行消防系統運行決策，以及時啟動火災警報、消防作業，由此保障電力設施的消防安全。而光纖通信網具有極高的穩定性，能夠有效應對智能變電站內復雜的電磁環境，消除電力設備運行為信息傳輸帶來的干擾。

1.2 構架建設方案

在物聯網模式下，此架構借助光纖通信網的覆蓋，可以將主機與智能子機相連接，使主機與智能子機之間實現信息交互，使主機得以根據子機收集的信息，進行準確、智能的火災邏輯判斷，得出消防系統運行指令，再將該指令發送給子機，然后子機即可通過自身的動作接點，運行消防系統的功能。此外，為了保證電力系統的信息安全，還需要在架構中，設置一個接入協議，以確保消防系統架構，能夠安全地接入智能變電站系統中，深入優化消防系統架構性能。

2.物聯網模式下的新型電力專用消防系統改進方案

2.1 系統電源

2.1.1 傳統電源的缺陷

在傳統模式下，消防系統的電源普遍為24VDC，此電源通過電纜與主機等系統裝置相連接，而此種電源的穩定性較差，容易受外界因素的影響，如電磁環境影響出現故障，不利于消防系統的可靠運行。

2.1.2 電源改進方案

在物聯網模式下，可以選用110V/220VDC電源，此電源的主要優勢在于，它的抗干擾能力強，能夠在變電站復雜的電磁環境下，有效規避掉電問題，而且在結構上，所需的繼電器數量遠遠少于傳統的24DC電源，因此，繼電器誤動作造成的消防系統停電情況出現概率也更小，有助于在物聯網模式下，消防系統的穩定運行。此外，110V/220VDC電源還能兼容110VDC、220VDC這兩種電力系統中常見的直流系統電源回路，消除了在傳統模式下引發的消防系統誤警報、誤動作問題，提升了消防系統的使用性能。

2.2 系統主機

2.2.1 主機改進需求

在物聯網模式下，主機需要連接大量的智能子機，而且隨著電力系統的擴張建設，其需要連接的子機數量將會越來越多，因此，主機應當具備足夠的可擴展性，以適應電力系統未來的發展。

2.2.2 主機改進方案

在消防系統中，主機應設計為插件化的形式，方便更多的子機接入主機，同時，最好為其配置兩個CPU，以便于在跳閘的情況下，保持至少一個CPU的正常運作。而在消防系統運行中，受物聯網模式的影響，子機所收集的信息勢必為異構數據形式，包含圖像、參數等多種數據類型，這要求主機必須具備接收和識別異構數據的能力，所以需將其設置為能兼容RJ45、光纖、數字量輸入等多種接入方式的接口體系，保證消防系統的正常運行。此外，還要考慮具體的主機安裝施工層面，并盡量使主機內部部件、裝置的結構緊湊，由此壓縮主機體積、尺寸，使其得以支持壁掛、組屏等多種安裝模式，促進此消防系統順利投入使用。

2.3 系統子機

2.3.1 改進需求

在物聯網模式下，消防系統子機的主要作用是采集電力系統環境信息、運行信息，為消防主機對火災及其隱患的邏輯判斷提供依據。基于此，子機通常會被安裝在電力設備所在位置，這使得其需要面對更加復雜的運行環境，并抵抗電磁干擾、溫濕度等外界因素的影響，因此，消防系統的子機必須具備良好的適應性。

2.3.2 改進方案

子機的防護等級通常需要達到IP6X以上，而這種保護等級下的子機，能夠在戶外環境下正常運作，并且可以有效抵御電磁環境干擾，具有極高的穩定性。但由于子機經常會暴露在室外，且運行環境復雜，即使它的保護等級能夠達到IP6X以上，依然需要具備自診斷報警功能，以便于主機對其進行自動調試，保證其穩定運作。此外，考慮到電力設備所在位置的空間極為有限，同時，為了更好地收集電力設施的作業、運行環境信息，子機還要與電力設備進行近距離設置，所以，子機的內部結構也要盡量緊湊，并支持多種安裝模式，由此更加便于將其設置在距離電力設備較近的位置，保證消防系統的運行效果。

2.4 系統通信、軟件

2.4.1 改進需求

主、從機之間的信息交互，是物聯網模式下消防系統運行的主要特點。而在電力設備作業的影響下，復雜的電磁環境，會對主、從機之間的通信造成極大的干擾，不利于主、從機的協同作業。

2.4.2 改進方案

在消防系統通信結構方面，大多都會選用全光纖環網通信模式，利用光纖網的高效、抗電磁干擾優勢，以免出現通信延遲、通信不暢等問題，保證主機、子機正常的信息交互。此外，為了更好地抵抗電磁干擾，通信接口也大多會采用具有抗電磁干擾能力的SC/ST接口，保證在物聯網模式下，消防系統的正常運行。在消防軟件設施上，由于需要接入主機的智能子機類型較多，使得消防軟件必須支持多種協議的接入，所以，在物聯網模式下，消防系統的軟件設施一般以CRT軟件為主。此軟件的運行模式為C/S、開發平臺為QT，可以支持MODBUS、IEC6、二總線等多種協議的接入，還能支持安卓、PC、服務器等多種運行平臺，這使得消防系統用戶端控制更加便捷。其編程語言為PLC語言，支持復雜要求下的軟件編程，能夠更好地滿足消防系統的運行需求[1]。

2.5 系統檢修

2.5.1 檢修需求

物聯網消防系統的運行主要依托于基于數據采集的消防邏輯控制。在此背景下，檢修人員可以直接通過控制主機，對子機、通信系統進行調試，由此評估消防系統的運行情況，然后再基于此，展開精準的檢修工作。但在檢修中，應當注意，物聯網運行模式對軟件、通信系統的要求較高，尤其是通信系統，一旦出現通信延遲、中斷，就很容易導致主機的判斷失誤，影響消防系統運行效果。

2.5.2 檢修改進

需定期對通信網絡進行整體檢修，并嚴禁使用熱處理、化學機械等方法進行光纖維修，以免對其造成損壞，同時，還要及時清理光纖的端面、接頭，防止污物堆積為其正常運行帶來影響。此外，在消防系統的檢修中，也要注意做好子機的巡檢，并及時更換和維修損壞的子機。但就目前來看，電力領域已經開始推行智能巡檢，即通過讓智能巡檢機器人代替人到現場進行巡檢，達到自動化巡檢的目的的巡檢模式。因此，可以考慮將消防子機的運行狀態納入巡檢內容，以幫助檢修人員實時關注子機運行情況，及時去除它的運行隱患和故障，提高檢修效率[2]。

3.結語

增強物聯網消防系統的建設效果，可以改善電力設施的運行環境。在電力設施運行中，借助新型的物聯網消防系統，能夠提高系統內部運作的協調性、優化各項消防裝置的使用性能，從而給予電力設施更好的消防安全保障，推動電力事業的發展。