消防主機(jī)遠(yuǎn)程復(fù)歸技術(shù)研究

余佳文

摘要：以變電站消防主機(jī)為例，介紹市面常見的消防主機(jī)復(fù)歸方式，分析當(dāng)前消防主機(jī)遠(yuǎn)程復(fù)歸的痛點(diǎn)，詳細(xì)講述課題組自主完成的4種消防主機(jī)遠(yuǎn)程復(fù)歸技術(shù)路線及方案。4種方案分別是遠(yuǎn)程斷電重啟技術(shù)方案、廠家智能模塊加裝技術(shù)方案、自主設(shè)計(jì)遙控機(jī)械手臂及遠(yuǎn)程視頻AI判斷、鍵盤模擬及遠(yuǎn)程視頻AI判斷。從成本、難度、效果、穩(wěn)定性等方面分析各方案的優(yōu)缺點(diǎn)，指出當(dāng)前適合行業(yè)及指定場(chǎng)景的技術(shù)改造路線。^[1]通過預(yù)測(cè)未來消防主機(jī)的遠(yuǎn)程復(fù)歸方式，為后期變電站消防及消防行業(yè)智能化、遠(yuǎn)程化探索出一條道路。

關(guān)鍵詞：消防；主機(jī)；遠(yuǎn)程；復(fù)歸

一、背景

（一）消防要求

按照《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50116-2013》及消防行業(yè)要求，消防重點(diǎn)場(chǎng)所應(yīng)設(shè)置消防值班室并安排人員24小時(shí)值班。消防報(bào)警信號(hào)發(fā)出時(shí)，應(yīng)及時(shí)安排人員核查現(xiàn)場(chǎng)情況。發(fā)現(xiàn)消防設(shè)備誤發(fā)告警時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行處理。^[2]

依據(jù)《南方電網(wǎng)調(diào)控一體化設(shè)備監(jiān)視信息及告警設(shè)置規(guī)范》，無人值班變電站消防告警信號(hào)接入遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，采用集中監(jiān)控的方案（詳見表1），安排人員24小時(shí)值班進(jìn)行異常信號(hào)監(jiān)盤，并安排變電運(yùn)行人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)處置工作。

表1 消防火警信號(hào)及消防系統(tǒng)故障信號(hào)接入要求

（二）行業(yè)現(xiàn)狀

根據(jù)2022年SZ供電局異常告警信號(hào)統(tǒng)計(jì)，全年（統(tǒng)計(jì)時(shí)間為2022年4月27日-12月31日，生產(chǎn)指揮中心于4月運(yùn)作）共發(fā)生905單異常告警，其中消防異常告警信號(hào)183單，占比20.2%。（見圖1）^[3]

消防告警信號(hào)中誤發(fā)告警94單，探測(cè)器等元器件故障84單，其他異常5單。誤發(fā)告警均需要安排人員現(xiàn)場(chǎng)復(fù)歸裝置，耗費(fèi)大量人力物力，（見圖2）。

（三）當(dāng)前消防主機(jī)復(fù)歸方式

當(dāng)前消防主機(jī)異常信號(hào)復(fù)歸均需要在確認(rèn)現(xiàn)場(chǎng)無異常后開展。復(fù)歸時(shí)需點(diǎn)亮消防主機(jī)屏幕，輸入用戶密碼、點(diǎn)擊消防主機(jī)“復(fù)位”按鈕（不同廠家裝置略有差異）。復(fù)歸過程中，主要可實(shí)現(xiàn)以下功能。^[4]

◇清除當(dāng)前所有火警、故障和動(dòng)作顯示。

◇復(fù)位所有總線制被控設(shè)備。

◇復(fù)位手動(dòng)消防啟動(dòng)盤上的狀態(tài)指示燈。

◇復(fù)位所有啟動(dòng)命令。

◇清除正處于請(qǐng)求和延時(shí)啟動(dòng)的命令。

◇清除消音狀態(tài)。

◇清除所有的火災(zāi)顯示盤顯示。

清除隔離顯示，但隔離標(biāo)志燈不變，隔離內(nèi)容依舊起作用。

二、消防主機(jī)遠(yuǎn)程復(fù)歸技術(shù)路線及方案

SZ局響應(yīng)國家及上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)部門號(hào)召，大力開展生產(chǎn)組織模式優(yōu)化工作。依托強(qiáng)大的遠(yuǎn)程技術(shù)，可進(jìn)行遠(yuǎn)程操作、遠(yuǎn)程巡視、遠(yuǎn)程督查，極大程度減少現(xiàn)場(chǎng)工作，提升工作效率。目前，改造工作主要針對(duì)變電設(shè)備，對(duì)于消防設(shè)施涉及較少。^[5]課題小組結(jié)合實(shí)際需求，提出加快變電站消防智能化、遠(yuǎn)程化的改造思路。變電站發(fā)生消防異常信號(hào)，理論上可通過遠(yuǎn)程燈光、遠(yuǎn)程攝像頭或移動(dòng)式機(jī)器人觀察現(xiàn)場(chǎng)情況，在確認(rèn)現(xiàn)場(chǎng)確無異常后，可遠(yuǎn)程復(fù)歸消防裝置一次，減少運(yùn)行人員往返奔波。如信號(hào)復(fù)歸后復(fù)發(fā)該型號(hào)，則需要安排人員現(xiàn)場(chǎng)處理。^[6]

（一）遠(yuǎn)程斷電重啟技術(shù)方案

消防主機(jī)斷電重啟，可使主機(jī)程序重新啟動(dòng)，復(fù)位全部信號(hào)，實(shí)現(xiàn)復(fù)歸消防異常信號(hào)。如果現(xiàn)場(chǎng)消防異常持續(xù)存在，消防主機(jī)將再次告警。消防主機(jī)作為重要設(shè)備，按照行業(yè)規(guī)范要求采用雙電源供電設(shè)計(jì)。因此在重啟時(shí)，應(yīng)在兩路電源合并后接入一個(gè)遠(yuǎn)程開關(guān)。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(yuǎn)程開關(guān)。

為了便于觀察重啟后的主機(jī)運(yùn)行情況，可以在消防主機(jī)附近安裝遠(yuǎn)程視頻系統(tǒng)。

（二）廠家智能模塊加裝技術(shù)方案

加強(qiáng)和對(duì)應(yīng)廠家的合作，聯(lián)合研發(fā)可遠(yuǎn)程控制消防主機(jī)的控制模塊，遠(yuǎn)程控制消防主機(jī)重啟。目前，部分新款消防主機(jī)支持遠(yuǎn)程控制功能，后續(xù)在設(shè)備大修更換時(shí)可直接采購具備遠(yuǎn)程控制功能的主機(jī)。但需要注意在網(wǎng)絡(luò)搭建時(shí)優(yōu)先將網(wǎng)絡(luò)搭建在視頻或者智能專網(wǎng)上，便于后續(xù)與遠(yuǎn)程視頻、遠(yuǎn)程燈控功能的聯(lián)動(dòng)與控制。

（三）自主設(shè)計(jì)遙控機(jī)械手臂及遠(yuǎn)程視頻AI判斷方案

仿照人類手指操作按鍵或按鈕，設(shè)計(jì)一款適應(yīng)性強(qiáng)的機(jī)械手臂及視頻系統(tǒng)。通過遠(yuǎn)程機(jī)器人手臂，實(shí)現(xiàn)指令執(zhí)行，達(dá)到遠(yuǎn)程控制的目的。由于此方案的重點(diǎn)是增加外設(shè)裝備，無需改造原有設(shè)備及控制回路，因此本方案的適用性更強(qiáng)。根據(jù)遠(yuǎn)程機(jī)械手臂數(shù)量的多少，可差異化設(shè)置不同類型的方案。^[7]

1.方案一：?jiǎn)我粰C(jī)械手臂方案。一般來說，消防主機(jī)監(jiān)盤或按鈕有20個(gè)左右的按鍵或按鈕，使用單一機(jī)械手臂時(shí)最好選擇具備視覺識(shí)別功能的機(jī)械手臂，手臂要求具備多個(gè)自由度，能方便調(diào)整角度和位置。本小組已嘗試用樹莓派等開發(fā)板件測(cè)試此項(xiàng)功能，效果良好。其主要優(yōu)點(diǎn)是視野開闊，不影響現(xiàn)場(chǎng)使用，而主要缺點(diǎn)是響應(yīng)速度偏慢，（見圖5）。

2.方案二：多個(gè)機(jī)械手臂方案。對(duì)每個(gè)按鍵或按鈕單獨(dú)設(shè)計(jì)一個(gè)遠(yuǎn)程手臂，開發(fā)一套功能板件方便控制每個(gè)按鈕。本小組已嘗試此項(xiàng)功能，效果良好。圖5 單一機(jī)械手臂方案

（四）鍵盤模擬及遠(yuǎn)程視頻AI判斷方案

開發(fā)一款可遠(yuǎn)程控制的鍵盤模擬軟硬件，通過遠(yuǎn)程控制鍵盤及按鈕輸入，給主控制板發(fā)送相關(guān)命令，實(shí)現(xiàn)指令執(zhí)行，達(dá)到遠(yuǎn)程控制的目的。其優(yōu)點(diǎn)是改造難度較小，而缺點(diǎn)是需要分析各個(gè)消防主機(jī)按鍵的回路信號(hào)。如果部分廠家使用私有協(xié)議，現(xiàn)場(chǎng)加裝會(huì)存在較大難度。^[8]

（五）各方案優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比分析

三、下一步研究方向

加強(qiáng)與廠家的聯(lián)系，進(jìn)一步研究接入消防主機(jī)調(diào)試端口，獲取更為詳細(xì)的信息；與遠(yuǎn)程燈控系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，遠(yuǎn)程查看消防報(bào)警區(qū)的異常信息；研究遠(yuǎn)程復(fù)歸技術(shù)，如確認(rèn)消防信號(hào)為誤傳，通過遠(yuǎn)程手段復(fù)歸。

參考文獻(xiàn)

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