電力消防安全管理體系的建設與應用

摘要：電力消防安全管理體系的建設對于提升電力系統的安全性和穩定性具有重要作用。圍繞體系構建、應用及其效果展開分析，設計涵蓋體系架構、關鍵技術要素的管理體系，并針對變電站、輸配電線路以及電力調度中心等典型場景開展應用研究。結果表明，該體系能夠有效提升事故響應能力，增強設備安全運行水平，優化消防風險管控措施，為電力行業消防安全管理提供系統化、智能化的解決方案，提升電力系統運行的安全性與可靠性。

關鍵詞：電力消防；安全管理；電力體系

涉及高電壓和大功率設備運行的電力系統，一旦發生火災事故，極易對電網安全以及人民群眾生命安全造成嚴重威脅。當前，圍繞電力設施防火材料優化、智能監測技術開發和消防預案改進展開的研究中，部分研究提出基于傳感網絡的火災預警方案，并結合大數據分析提升火情研判能力，然而，存在響應滯后、聯動不足等問題的現有管理體系，難以滿足復雜電力環境下的消防安全需求。本文立足于電力行業安全管理要求，構建起涵蓋架構設計和關鍵技術集成的消防安全管理體系，并在典型電力場景中進行應用驗證，旨在提升事故響應能力與風險管控水平，進而為電力系統安全運行提供參考。

1 電力消防安全管理體系構建

1.1" 體系架構設計

架構設計圍繞火災預防、監測預警、應急處置及事故分析等環節展開，構建起涵蓋指揮調度、風險評估、自動報警及聯動處置等功能模塊的一體化管理系統。以分層分布式模式為基礎的架構設計，設立現場感知層、數據傳輸層、智能分析層與應急響應層，促使各層級形成有機協同，以達到提高信息傳輸準確性及系統運行穩定性的目的。部署多類型火災監測設備的現場感知層，可起到實時采集溫度、煙霧、電弧放電等消防相關參數等作用，且能結合電力設備運行狀態判斷潛在風險；負責整合前端感知數據的數據傳輸層，借助高可靠性通信技術將信息傳遞至智能分析層，以保證數據傳輸的實時性與完整性；通過安全管理模型解析感知數據的智能分析層，從數據中提取異常特征并結合歷史數據庫對火災趨勢進行預測；能依據分析結果制定動態消防預案的應急響應層，聯動電力調度、消防指揮及設備控制系統以提升事故處置效率[1]。

1.2" 關鍵技術要素

電力消防安全管理體系的構建依賴于多項核心技術的支撐。火災監測方面，結合多傳感器數據融合方案，采用高靈敏度傳感器采集溫度、電流、電弧和氣體濃度等參數且用智能算法綜合分析數據以減少誤報與漏報現象。智能預警方面，依托歷史數據建模、趨勢預測和自適應學習方法構建異常狀態判別模型，以提升火災發生前風險識別能力并推送實時預警信息。自動聯動方面，通過控制策略優化實現消防系統、電力設備保護裝置及遠程調度系統協同控制，以快速執行斷電、滅火和通風等應急措施。應急調度方面，結合多級指揮系統整合電力調度中心、消防救援部門及現場運維團隊信息資源，以優化處置流程并提升跨部門協同能力。事故分析方面，基于故障溯源、數據回溯和模擬仿真等手段對火災發生原因、發展過程及處置措施進行系統性評估，并基于評估結果提出針對性改進方案，以提升體系自適應優化能力等來實現精準高效的消防管理。這些技術的協同應用促使電力消防安全管理的精準度與自動化水平得以提升，以使系統能適應不同電力環境下的消防需求[2]。

2 電力消防安全管理體系應用

2.1" 變電站消防管理

變電站的消防管理依賴于多層次的火災監測、智能預警和自動響應機制，構建起針對設備區和油浸式變壓器以及高壓開關室這些關鍵部位的火災防控體系。火災監測系統利用紅外熱成像、氣體傳感器和光纖溫度檢測等技術，能夠快速地感知到變壓器、母線、斷路器及電纜溝道的溫度變化、氣體成分濃度以及電弧放電現象，再使用數據融合的方法提取出火災的特征參數來提高監測精度，這些監測設備能夠在初期階段就精準識別出設備異常并發出警報，達到及時提供火災的初步信息的目的。智能預警系統是基于數據分析平臺運行狀態評估模型構建多層次異常檢測的算法，來綜合分析變電站設備運行參數和消防傳感數據，結合歷史數據訓練生成的智能判別模型能夠實現高精度火災風險評估，并依據風險等級劃分預警級別[3]。系統不僅能實現實時監控，還能根據不同的預警級別啟動相應的響應措施。自動響應系統通過聯動噴淋、氣體滅火裝置和電力控制系統來設定定量觸發條件，按照火災類型匹配最優處置方案，達到控制滅火劑噴灑范圍、壓力參數與持續時間的目的，同時能夠做到調整通風系統來優化空氣流動狀態，降低火勢的擴散概率[4]。

2.2" 輸配電線路防火

輸配電線路防火管理采用智能巡檢、環境監測與火災預警聯動機制，構建以輸電通道監控、高溫環境預測、短路火花檢測為核心的防火體系。智能巡檢系統憑借激光雷達、無人機巡檢、可見光與紅外雙光譜成像技術，掃描輸電線路沿線環境以檢測導線溫度異常、線路松弛、絕緣子污染等火災誘因，并通過三維建模技術預測潛在火災風險點。環境監測系統結合氣象數據、風速風向傳感器、高精度溫濕度探測設備采集輸電走廊周圍環境參數，以建立動態環境評估模型來分析高溫、低濕、強風等極端天氣條件下的火災誘發概率，進而制定針對性防火預案。火災預警系統依托火焰光譜分析、短路電弧檢測、熱氣流動態感知等技術，感知輸電線路局部放電、設備異常發熱以及外部火源侵入信號，并通過多維度數據分析方法篩選異常信號，再結合地理信息系統劃定火災風險區域，自動調整線路運行模式，減少線路負荷積聚的熱量。消防聯動系統構建遠程滅火與主動隔離策略，并結合等離子滅弧技術、電磁場抑制裝置、滅火無人機噴灑系統在火災高發區部署可移動式消防設備，依據監測數據觸發消防指令以降低輸電線路火災發生率[5]。

2.3" 電力調度中心消防保障

電力調度中心的消防管理依托高精度火災監測、智能分析與遠程應急控制，構建分層式火災防控體系，覆蓋機房、控制室、數據存儲區等關鍵區域，針對電纜過載、設備短路、靜電積聚等火災誘因，實施全方位安全管理。火災監測系統部署多點分布式氣體傳感網絡、超聲波局部放電檢測設備、智能煙霧識別攝像頭，對電纜溝道、電力電子設備、服務器機柜內部環境進行高精度監測，綜合分析溫度分布、電磁干擾強度、氧化反應速率等數據，提取火災早期信號，保證及時發現任何潛在火源。智能分析系統基于多層神經網絡模型、故障溯源算法、實時數據擬合方法，分析設備運行趨勢，識別過載狀態、電弧放電、高頻電磁泄漏等異常現象，并結合歷史故障數據庫構建火災風險預測模型，提高隱患排查的準確性。遠程應急控制系統整合氣體滅火、自動斷電、壓力調節、煙霧排放等功能，依據監測數據動態調整消防策略，自動激活滅火氣體釋放裝置，設定噴灑角度、滅火劑濃度、壓力調節參數，并結合負壓通風系統優化空氣流動，控制煙霧擴散路徑，防止二次災害。應急通信系統連接消防指揮中心、電網調度控制臺、數據備份站點，構建高效的信息傳輸鏈路，快速傳遞火災報警信號，并自動調取火災現場監控畫面，輔助調度人員進行遠程指揮，提升消防管理的實時性與精準度。此管理體系確保火災發生時，電力調度中心能夠迅速作出反應，最大限度減少火災對電力網絡及相關設施的影響。

3 電力消防安全管理體系應用效果

3.1" 事故響應能力提升

電力消防安全管理體系的應用使事故響應體系更加完善，依托高精度監測設備、智能分析算法與應急調度平臺構建快速響應機制，在火災發生前期、發展階段以及控制過程中實施精準管控，提升整體處置效率。火災信號檢測模塊結合多類型傳感器形成復合監測網絡，對關鍵電力設備及環境狀態進行持續感知，基于實時數據流構建自適應預警模型，提前感知異常狀態，并將預警信息同步至調度終端，實現信息的快速傳遞。此外，監測系統對火災發展的各個階段能夠提供及時反饋，幫助相關人員實時掌握火災動態，為應急決策提供有力支持。火災態勢分析模塊是基于歷史火情數據庫與環境動態數據來構建火災趨勢推演模型，達到判斷事故發展方向的目的，結合火源位置和電力負荷分布及外部氣象條件制定動態應對策略，保證調度人員能夠在最短的時間內獲取最優的響應方案。系統能夠對各類火災類型進行預測分析以自動調整響應方案，并與現場救援及電力調度系統進行協同來優化處置方案。而應急處置聯動模塊則是集成消防控制系統、電網運行管理系統和遠程通信網絡，能夠依據火災等級自動調整滅火設備的運行參數來優化滅火劑投放策略，且能做到同步調整電力設備的運行模式，使事故處置流程更加高效精準，降低火災蔓延及電力設施損壞的風險的同時，進一步提升事故響應的及時性和準確性。

3.2" 設備安全運行保障

電力設備的安全運行直接影響電網的穩定性，消防安全管理體系能夠依托智能感知、數據建模與主動防護技術來提高關鍵設備的安全性，達到減少火災對設備運行影響的目的。智能感知模塊結合多源數據融合分析方法，對設備運行狀態進行細粒度監測，能夠感知設備內部溫度、電流波動和電磁干擾等關鍵參數，通過關鍵參數建立起實時監測數據庫，提高隱患識別的精準度。數據建模模塊基于歷史運行數據，構建設備健康狀態評估模型，評估模型能夠分析不同運行條件下的安全邊界并依據實時監測數據匹配最佳運行模式，優化設備的負載調控策略，減少因過載或過熱導致的火災風險。主動防護模塊集成智能溫控、故障預判與自適應控制技術，依據火災監測系統提供的環境數據，動態調整冷卻系統的運行參數，優化熱量散發路徑避免出現局部過熱的現象，同時結合電氣保護設備實現異常狀態下的自動分流與隔離，達到降低火災對電力設備影響和提高整體運行穩定性的目的。

3.3" 消防風險管控優化

消防安全管理體系的應用能夠提升電網消防風險的綜合管控能力，運用風險建模、智能預警和動態優化的策略使火災防控更加精準高效。風險建模模塊基于設備狀態、環境因素和歷史火災數據，構建火災風險評估模型，使用多層次分類方法對不同區域的火災風險進行分級管理，再結合不同電力設施的運行特性和環境條件進行針對性的防護策略制定，達到提高整體消防規劃的科學性的目的。智能預警模塊依據動態數據流實時更新火災風險評估結果，構建基于多變量分析的火災發展趨勢預測模型，做到識別不同誘因之間的關聯性的同時優化報警閾值設定，以此減少誤報漏報并提高火災預警的精準度。動態優化模塊結合電力系統的運行數據分析不同工況下的消防設備運行效率，依據火災風險等級調整消防系統的響應策略，實現滅火資源配置的優化和消防設施協同作業能力的提升。

4 結束語

電力消防安全管理體系的構建和應用能夠有效提升電力系統的火災防控能力，將火災監測、智能預警和自動響應系統進行整合，使得火災事故的應急處置更加高效精確，事故的響應能力顯著提升。體系的實施也優化了設備安全保障，減少了火災對電力設施的損害，最終達到加強消防風險管控的目的，推動了整體安全管理水平的提升。隨著技術的不斷進步和應用領域的不斷拓展，電力消防安全管理體系將為各類電力設施的安全運行提供更加堅實的保障。

參考文獻

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[5]過浩，周剛，王法順.電力系統智慧消防關鍵技術研究[J].電子產品世界，2022，29（9）：29-31+67.