消防主機遠(yuǎn)程復(fù)歸技術(shù)研究

摘要：以變電站消防主機為例，介紹市面常見的消防主機復(fù)歸方式，分析當(dāng)前消防主機遠(yuǎn)程復(fù)歸的痛點，詳細(xì)講述課題組自主完成的4種消防主機遠(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)計遙控機械手臂及遠(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，指出當(dāng)前適合行業(yè)及指定場景的技術(shù)改造路線。[1]通過預(yù)測未來消防主機的遠(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；遠(yuǎn)程；復(fù)歸一、背景（一）消防要求按照《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范GB50116-2013》及消防行業(yè)要求，消防重點場所應(yīng)設(shè)置消防值班室并安排人員24小時值班。消防報警信號發(fā)出時，應(yīng)及時安排人員核查現(xiàn)場情況。發(fā)現(xiàn)消防設(shè)備誤發(fā)告警時，應(yīng)及時進(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小時值班進(jìn)行異常信號監(jiān)盤，并安排變電運行人員進(jìn)行現(xiàn)場處置工作。表1消防火警信號及消防系統(tǒng)故障信號接入要求（二）行業(yè)現(xiàn)狀根據(jù)2022年SZ供電局異常告警信號統(tǒng)計，全年（統(tǒng)計時間為2022年4月27日-12月31日，生產(chǎn)指揮中心于4月運作）共發(fā)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(fā)告警94單，探測器等元器件故障84單，其他異常5單。誤發(fā)告警均需要安排人員現(xiàn)場復(fù)歸裝置，耗費大量人力物力，（見圖2）。（三）當(dāng)前消防主機復(fù)歸方式當(dāng)前消防主機異常信號復(fù)歸均需要在確認(rèn)現(xiàn)場無異常后開展。復(fù)歸時需點亮消防主機屏幕，輸入用戶密碼、點擊消防主機“復(fù)位”按鈕（不同廠家裝置略有差異）。復(fù)歸過程中，主要可實現(xiàn)以下功能。[4]

清除當(dāng)前所有火警、故障和動作顯示。

復(fù)位所有總線制被控設(shè)備。

復(fù)位手動消防啟動盤上的狀態(tài)指示燈。

復(fù)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(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、消防主機遠(yuǎn)程復(fù)歸技術(shù)路線及方案SZ局響應(yīng)國家及上級領(lǐng)導(dǎo)部門號召，大力開展生產(chǎn)組織模式優(yōu)化工作。依托強大的遠(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)場工作，提升工作效率。目前，改造工作主要針對變電設(shè)備，對于消防設(shè)施涉及較少。[5]課題小組結(jié)合實際需求，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，理論上可通過遠(yuǎn)程燈光、遠(yuǎn)程攝像頭或移動式機器人觀察現(xiàn)場情況，在確認(rèn)現(xiàn)場確無異常后，可遠(yuǎn)程復(fù)歸消防裝置一次，減少運行人員往返奔波。如信號復(fù)歸后復(fù)發(fā)該型號，則需要安排人員現(xiàn)場處理。[6]（一）遠(yuǎn)程斷電重啟技術(shù)方案消防主機斷電重啟，可使主機程序重新啟動，復(fù)位全部信號，實現(xiàn)復(fù)歸消防異常信號。如果現(xiàn)場消防異常持續(xù)存在，消防主機將再次告警。消防主機作為重要設(shè)備，按照行業(yè)規(guī)范要求采用雙電源供電設(shè)計。因此在重啟時，應(yīng)在兩路電源合并后接入一個遠(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運行情況，可以在消防主機附近安裝遠(yuǎn)程視頻系統(tǒng)。（二）廠家智能模塊加裝技術(shù)方案加強和對應(yīng)廠家的合作，聯(lián)合研發(fā)可遠(yuǎn)程控制消防主機的控制模塊，遠(yuǎn)程控制消防主機重啟。目前，部分新款消防主機支持遠(yuǎn)程控制功能，后續(xù)在設(shè)備大修更換時可直接采購具備遠(yuǎn)程控制功能的主機。但需要注意在網(wǎng)絡(luò)搭建時優(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)動與控制。（三）自主設(shè)計遙控機械手臂及遠(yuǎn)程視頻AI判斷方案仿照人類手指操作按鍵或按鈕，設(shè)計一款適應(yīng)性強的機械手臂及視頻系統(tǒng)。通過遠(yuǎn)程機器人手臂，實現(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。根據(jù)遠(yuǎn)程機械手臂數(shù)量的多少，可差異化設(shè)置不同類型的方案。[7]1.方案一：單一機械手臂方案。一般來說，消防主機監(jiān)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(diào)整角度和位置。本小組已嘗試用樹莓派等開發(fā)板件測試此項功能，效果良好。其主要優(yōu)點是視野開闊，不影響現(xiàn)場使用，而主要缺點是響應(yīng)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(shè)計一個遠(yuǎn)程手臂，開發(fā)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(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，實現(xiàn)指令執(zhí)行，達(dá)到遠(yuǎn)程控制的目的。其優(yōu)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(xié)議，現(xiàn)場加裝會存在較大難度。[8]（五）