智能消防应急平台的发展构想2
扬州市宝安消防设备有限公司 2019-8-23 0:18:14 点击：
欢迎选购扬州市宝安消防设备有限公司的琼花牌水带、琼花牌卷盘
三维设计虽然在电网工程中的应用起步较晚，2018年7月，国家电网公司印发《国家电网有限公司关于全面应用输变电工程三维设计及建设工程数据中心的意见》提出，在35 kV及以上数遍电工程中全面应用三维设计的要求。因此，变电站的三维模型会慢慢变成主流的设计方法，而智能消防应急平台正是要利用三维模型的优势，能够将着火点位置、火势蔓延情况、消防设备位置、救火路线规划等重要信息直观的进行展示。
2.2.3消防动态仿真模拟与路径规划
火灾发生后，为了制定优良的救援路线，需要一些重要的信息。比如变电站房间、楼梯、通道、设备的具体位置，火灾蔓延情况以及有害气体浓度等。对于这些信息，可以结合变电站三维模型与PyroSim软件「，」。PyroSim软件专门用于消防动态仿真模拟(Fire Dynamic Simulation, FDS)。该软件以计算流体动力学为依据，可以模拟预测火灾中的烟气，CO等毒气的运动、温度以及浓度等情况，甚至在三维模型中进行动画展现。有了这些信息，结合变电站具体路径，便可以规划救援路径。对于救援路径的规划算法，可以从汽车导航路径的算法[[6]7如迪杰斯特拉算法，A*算法，综合算法入手。在此基础上，以通道上的火灾蔓延和毒气运动、温度以及浓度等情况作为道路的限制条件，扩展算法，专门应对火灾救援路径的规划。
2.3平台工作流程模拟展示
如图2所示，火灾发生后，平台工作流程分为4个部分，分别为监测预警、实时同步、仿真模拟、路径规划。
2.3.1火灾监控
火灾发生后，结合视频图像处理与多传感信息融合技术的火灾安全监测系统能快速发现火灾并报警。
火灾发生后，结合视频图像处理与多传感信息融合技术的火灾安全监测系统能快速发现火灾并报警。
2.3.2实时同步
监测系统将发现的着火位置实时同步到三维模型中并可以在手机开发的App中进行显示。出了着火点在三维模型实时同步的简易示意图，如图3所示。
监测系统将发现的着火位置实时同步到三维模型中并可以在手机开发的App中进行显示。出了着火点在三维模型实时同步的简易示意图，如图3所示。
2.3.3仿真模拟
有了着火位置的信息后，平台基于PyroSim软件进行消防动态仿真模拟。一方面将火灾蔓延的模拟情况显示在三维模型中，另一方面将预测的烟气，CO等毒气的运动、温度以及浓度等信息传递给路径规划算法使用，如图4所示。
2.3.4路径规划
基于导航路径的算法，结合PyroSim的模拟信息对救援路径进行规划，并显示在APP中。图5显示出了三条可能的救援路径，分别到达核心着火区域的不同部位。
在直观展示路径的同时，如图6所示，APP中还会显示出每条路径的关键信息，如路径距离、烟气浓度以及结合综合的安全系数。以路径1为例，整个救援距离为巧m。但是由于直接到达地点是着火源头，此处的烟气浓度很高，有20% OB S/M o综合各种因素，该路径的安全系数并不高，只有一颗星。
有了着火位置的信息后，平台基于PyroSim软件进行消防动态仿真模拟。一方面将火灾蔓延的模拟情况显示在三维模型中，另一方面将预测的烟气，CO等毒气的运动、温度以及浓度等信息传递给路径规划算法使用，如图4所示。
2.3.4路径规划
基于导航路径的算法，结合PyroSim的模拟信息对救援路径进行规划，并显示在APP中。图5显示出了三条可能的救援路径，分别到达核心着火区域的不同部位。
在直观展示路径的同时，如图6所示，APP中还会显示出每条路径的关键信息，如路径距离、烟气浓度以及结合综合的安全系数。以路径1为例，整个救援距离为巧m。但是由于直接到达地点是着火源头，此处的烟气浓度很高，有20% OB S/M o综合各种因素，该路径的安全系数并不高，只有一颗星。
除了路径规划，在三维模型中还能显示消防设备的位置，方便救援人员快速获得设备。如图7所示，图中的红圈点代表的就是消防设备的位置。如有需要，可用手势对局部进行放大，方便获得更准确的位置。
2.3.1缩短响应时间，定位起火区域
采用图像识别技术，缩短火情响应时间，采用多传感器信息融合技术减少火情误报。相比传统的烟感与温感监测技术，可更加快速准确定位起火设备与区域。
2.3.2连接三维模型，火场直观呈现
利用监控设备对火情发展与蔓延情况进行实时监测，将监控结果同步于三维模型中，相比传统的消防报警信号呈现方式更加直观。消防人员能够实时掌握现场火情，第一时间了解起火变电站的内部情况。
采用图像识别技术，缩短火情响应时间，采用多传感器信息融合技术减少火情误报。相比传统的烟感与温感监测技术，可更加快速准确定位起火设备与区域。
2.3.2连接三维模型，火场直观呈现
利用监控设备对火情发展与蔓延情况进行实时监测，将监控结果同步于三维模型中，相比传统的消防报警信号呈现方式更加直观。消防人员能够实时掌握现场火情，第一时间了解起火变电站的内部情况。
2.3.3移动终端平台，快速制定方案
移动终端平台可以实时更新监测设备信息与火灾模拟结果，直观显示与预测火势蔓延情况，并标示变电站中可供使用的消防设施类别与位置。通过移动终端APP的使用，消防人员可快速规划最佳消防路线，制定最佳救援方案，提高消防灭火效率。3预期效益、实现难度与实施计划
3.1预期效益
3.1.1经济效益
智能消防应急系统能够提高电网企业的经济安全，具体包括:一旦发生变电站火灾，平台能够及时探测火势，显著缩短监测报警时间，为消防人员提供最优救援路径和方案。把火灾控制和消灭在初期阶段，避免了电网企业重大财产损失、其他企业的生产经济损失以及居民生活的经济损失。基于集约高效的物联网平台，可提升消防救援效率，减少人员伤亡，具有间接的经济效益。
3.1.2社会效益
变电站火灾会损毁建筑本体和电气设备，导致片区停电，既影响居民生产和生活，严重时对社会治安也产生重大影响。因此，消防应急系统提升了北京地区供电可靠I}，社会效益显著。
3.1.3盈利模式
智能消防应急平台由北京试点，逐步推广至国网公司及周边政府、企业，盈利模式可以分为产品盈利模式和知识盈利模式两阶段。
产品盈利模式，基于智能消防应急系统产品，为企业提供消防应急管理的一揽子解决方案。
知识盈利模式，将企业的无形业务整合到一个平台，针对个性化需求，提供消防物联网平台数字化设计服务。
3.2实现难度
要实现智能消防应急平台的功能，还存在很大的难度。一是设备安全。增设图像识别设备要保证电力设备运行不受影响，监控设备采集数据应实时上传。二是技术开发难度。三维模型定位、火灾仿真模拟以及救援路径规划算法都需要较强的技术支持。三是数据安全。平台运行需要确保数据安全，防止变电站一些核心数据的泄露。
3.3实施计划
如果能很好地解决智能消防应急平台的实现难点，再进行项目实施时，可以分为四个阶段。第一阶段主要是进行内部完善系统，以国网北京公司某一变电站作为试点，在应用中进一步完善本系统。第二阶段时主要是进行应用推广，将本平台应用于国网北京市电力公司多个变电站，逐步推广至国网公司全部变电站。第三阶段是借助国网品牌，辐射向周边的政府，企业等。第四阶段是借助消防物联网的前瞻性和趋势，在社会主流媒体增加曝光，逐步推广扩大应用，形成全国范围内的各行各物的消防物联。
4结束语
本文提出了变电站智能消防应急平台的发展构想。它以变电站三维模型作为信号传输载体，利用图像识别技术、多传感器信息融合技术进行设备监控，监测快速报警，区域精准定位;通过变电站三维设计模型数据的实时同步来实现火势的直观显示;基于PyroSim软件在移动终端开发的APP上进行救火路径规划，快速制定方案。智能消防应急平台优势巨大，对于消防安全能力提升具有很大的发展潜力，预期能产生很高的经济与社会效益，值得进行研发。
移动终端平台可以实时更新监测设备信息与火灾模拟结果，直观显示与预测火势蔓延情况，并标示变电站中可供使用的消防设施类别与位置。通过移动终端APP的使用，消防人员可快速规划最佳消防路线，制定最佳救援方案，提高消防灭火效率。3预期效益、实现难度与实施计划
3.1预期效益
3.1.1经济效益
智能消防应急系统能够提高电网企业的经济安全，具体包括:一旦发生变电站火灾，平台能够及时探测火势，显著缩短监测报警时间，为消防人员提供最优救援路径和方案。把火灾控制和消灭在初期阶段，避免了电网企业重大财产损失、其他企业的生产经济损失以及居民生活的经济损失。基于集约高效的物联网平台，可提升消防救援效率，减少人员伤亡，具有间接的经济效益。
3.1.2社会效益
变电站火灾会损毁建筑本体和电气设备，导致片区停电，既影响居民生产和生活，严重时对社会治安也产生重大影响。因此，消防应急系统提升了北京地区供电可靠I}，社会效益显著。
3.1.3盈利模式
智能消防应急平台由北京试点，逐步推广至国网公司及周边政府、企业，盈利模式可以分为产品盈利模式和知识盈利模式两阶段。
产品盈利模式，基于智能消防应急系统产品，为企业提供消防应急管理的一揽子解决方案。
知识盈利模式，将企业的无形业务整合到一个平台，针对个性化需求，提供消防物联网平台数字化设计服务。
3.2实现难度
要实现智能消防应急平台的功能，还存在很大的难度。一是设备安全。增设图像识别设备要保证电力设备运行不受影响，监控设备采集数据应实时上传。二是技术开发难度。三维模型定位、火灾仿真模拟以及救援路径规划算法都需要较强的技术支持。三是数据安全。平台运行需要确保数据安全，防止变电站一些核心数据的泄露。
3.3实施计划
如果能很好地解决智能消防应急平台的实现难点，再进行项目实施时，可以分为四个阶段。第一阶段主要是进行内部完善系统，以国网北京公司某一变电站作为试点，在应用中进一步完善本系统。第二阶段时主要是进行应用推广，将本平台应用于国网北京市电力公司多个变电站，逐步推广至国网公司全部变电站。第三阶段是借助国网品牌，辐射向周边的政府，企业等。第四阶段是借助消防物联网的前瞻性和趋势，在社会主流媒体增加曝光，逐步推广扩大应用，形成全国范围内的各行各物的消防物联。
4结束语
本文提出了变电站智能消防应急平台的发展构想。它以变电站三维模型作为信号传输载体，利用图像识别技术、多传感器信息融合技术进行设备监控，监测快速报警，区域精准定位;通过变电站三维设计模型数据的实时同步来实现火势的直观显示;基于PyroSim软件在移动终端开发的APP上进行救火路径规划，快速制定方案。智能消防应急平台优势巨大，对于消防安全能力提升具有很大的发展潜力，预期能产生很高的经济与社会效益，值得进行研发。
- 上一篇：上海浦东国际机场卫星厅消防系统监理要点 [2019/8/26]
- 下一篇：烈火中闪耀消防员本色 [2019/8/21]
