消防主機遠程復歸技術研究

余佳文

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、穩定性等方面分析各方案的優缺點，指出當前適合行業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《火災自動報警系統設計規范GB50116-2013》及消防行業要求，消防重點場所應設置消防值班室并安排人員24小時值班。消防報警信號發出時，應及時安排人員核查現場情況。發現消防設備誤發告警時，應及時進行處理。^[2]

依據《南方電網調控一體化設備監視信息及告警設置規范》，無人值班變電站消防告警信號接入遠程監控系統，采用集中監控的方案（詳見表1），安排人員24小時值班進行異常信號監盤，并安排變電運行人員進行現場處置工作。

表1 消防火警信號及消防系統故障信號接入要求

（二）行業現狀

根據2022年SZ供電局異常告警信號統計，全年（統計時間為2022年4月27日-12月31日，生產指揮中心于4月運作）共發生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告警94單，探測器等元器件故障84單，其他異常5單。誤發告警均需要安排人員現場復歸裝置，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。

◇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，大力開展生產組織模式優化工作。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場情況，在確認現場確無異常后，可遠程復歸消防裝置一次，減少運行人員往返奔波。如信號復歸后復發該型號，則需要安排人員現場處理。^[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，實現復歸消防異常信號。如果現場消防異常持續存在，消防主機將再次告警。消防主機作為重要設備，按照行業規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。

（二）廠家智能模塊加裝技術方案

加強和對應廠家的合作，聯合研發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。但需要注意在網絡搭建時優先將網絡搭建在視頻或者智能專網上，便于后續與遠程視頻、遠程燈控功能的聯動與控制。

（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。通過遠程機器人手臂，實現指令執行，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。根據遠程機械手臂數量的多少，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，能方便調整角度和位置。本小組已嘗試用樹莓派等開發板件測試此項功能，效果良好。其主要優點是視野開闊，不影響現場使用，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，給主控制板發送相關命令，實現指令執行，達到遠程控制的目的。其優點是改造難度較小，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議，現場加裝會存在較大難度。^[8]

（五）各方案優缺點對比分析

三、下一步研究方向

加強與廠家的聯系，進一步研究接入消防主機調試端口，獲取更為詳細的信息；與遠程燈控系統聯動，遠程查看消防報警區的異常信息；研究遠程復歸技術，如確認消防信號為誤傳，通過遠程手段復歸。

參考文獻

[1]蔡靈華.電廠自動火災報警裝置問題分析[J].消防界（電子版），2021，7（17）：76+78.

[2]付文俊.基于紅外非接觸纜式線型的煤礦高壓電纜溫度監測技術[J].煤礦安全，2020，51（11）：106-108+112.

[3]王璐，楊亞偉.電廠火災報警系統線型感溫探測器設備選型研究[J].電線電纜，2019（04）：1-7.

[4]王俊峰，馬枝玉，趙昊偉.火災監測報警系統在東灘電廠的應用[J].科技信息，2010（17）：964.

[5]張尤君，梁勤生.火力發電廠火災原因及預防措施[J].電力學報，2003（03）：237-240+243.

[6]董玉林，韓忠暉，朱磊，等.變電站消防安全評估指標體系建設[J].消防界（電子版），2020，6（17）：69-70+72.

[7]南方電網調控一體化設備監視信息及告警設置規范[S].2017.

[8]張洪斌.試析建筑工程中消防電氣的安裝與維護[J].四川水泥，2020（05）：260.