基于泛在电力物联网技术的电力行业火灾风险评估与治理策略

基于泛在电力物联网技术的电力行业火灾风险评估与治理策略

肖安南1张城玮2张蔚翔1焦玉平1

1.国网安徽省电力有限公司，安徽合肥230061

2.国网滁州供电公司，安徽滁州239000

摘要：目前社会各行业对于火灾风险评估与治理尚未形成统一的评估标准和治理规范，而电力行业因其特殊性对于火灾隐患的发现和治理具有极为迫切的需求。本文通过充分依托电力物联网技术探索建立系统化的电力行业火灾风险评估方式和评估标准，并确定治理策略，从而实现消除火灾隐患，确保电力设施及生产经营场所安全运行的目的。

关键词：火灾；风险评估；电力行业；治理策略

0引言

电网企业是关系国家能源安全和国民经济命脉的重要骨干企业，在保障国民生产生活稳定有序中具有重要地位和重大责任。2019年初，国家电网有限公司明确提出了全面推进“三型两网”建设、加快打造具有全球竞争力的世界一流能源互联网企业的战略部署。其中，泛在电力物联网是指运用新一代信息技术，将电力用户及其设备、电网企业及其设备、发电企业及其设备、电工装备企业及其设备连接起来，通过信息广泛交互和充分共享，以数字化管理大幅提高能源生产、能源消费和相关装备制造的安全水平、质量水平、先进水平、效益效率水平。针对目前电力行业现有火灾预控方式灵敏度不足、易受环境干扰、存在误报漏报等问题，通过创新构建基于泛在电力物联网技术的火灾风险防控体系，将能够有效预控、消除电力行业火灾隐患，保障电力设施、场所安全[1]。

1工作思路

以深化电力设施及电力生产经营场所火灾防控为主线，充分发挥“泛在电力物联网”的大数据优势，基于80%的火灾都为电气火灾的统计数据且所有火灾发生对于电力线路电流、电压、谐波等均产生影响等客观情况，充分整合各电力办公、生产区域的视频、温度、湿度、烟雾等探测装置（如智能化电表终端）实时数据，实现消防安全隐患的及时感知、上报、分析、预警、控制，探索构建火灾预警决策系统。改善传统的风险处理模式，更准确、快速的判断火灾风险大小、种类和危险程度等，并提供应急处置决策。

2当前电力行业火灾防控面临挑战

122.1电网企业火灾隐患防控难度较大

电力设施、设备的稳定运行直接关系到国民日常的生产、生活。电网企业涉及各类电力设备、场所广泛，包括了各类电力设施，如电厂设备、电网一次设备、厂站自动化系统、调度自动化系统、继电保护及安全自动装置、电力通信设备、自动控制设备、电网（厂）生产建筑物、构筑物等辅助及附属设施、安全技术劳动保护设施、非贸易结算电能计量装置、试验及监（检）测装备、专用工器具、生产服务车辆及相关备品备件等；各类电力生产经营场所，如调度大楼、变电站、配电室、变电站（换流站）、营业所、电缆通道和配电室、物资仓库、各类建设和改造现场，以及特高压变电站、密集通道、煤矿、牵引站等高危客户线路保护区等[2]。所处的环境涉及室内、室外及诸多隐蔽场所。尽管各级单位一再强调隐患排查全覆盖、不留盲点，但在实际执行中做到全方位、无死角防消难度、压力较大。

2.2电力设施安保要求越加严格

国家对电力设施安保要求越来越高，公安部、能源局等政府部门分别对电力安保出台相关法律法规，各类重大保电活动、敏感时间段、大型综合安全检查等，重要电力设施安保落实情况都是其关注及暗访检查重点。在电网企业内部，各级单位对电力设备、场所安全高度重视，常态性的开展“防风险保平安”消防安全隐患排查专项行动等各类治理工作，由各级领导亲抓部署，各级班组、供电场等严格落实设备主人制。同时，强化考核问责，对工作组织不力、火灾风险隐患底数不清、治理措施不到位者批评处罚；对因电气火灾未及时防治引发重大舆情或造成国家、企业和群众生命财产重大损失的，严肃追究各级管理人员责任。

2.3互联网技术在火灾防消中的应用还有待提升

当前，以人工智能、量子通信、移动通信、物联网、区块链为代表的新一代信息技术加速突破应用，深刻改变着能源电力和经济社会发展，技术之间交叉融合，产业界限越来越模糊，互联网与传统产业跨界融合已成为新常态和大趋势。近年来，华为、阿里、腾讯、中国移动等一大批互联网企业、高科技企业快速进军能源领域，看中的就是能源互联网的巨大价值和发展潜力。目前，基于互联网技术的火灾防控应用还有待提升，通过顺应跨界融合的大趋势，结合电网企业泛在电力物联网技术、资源优势，进一步改造提升传统业务，构建火灾防治风险评估与治理体系是发展的必然趋势。

3火灾风险评估与治理策略

33.1实现“复杂环境精准数据感知”

涵盖“行业风险的时间列数据”、“行业风险的空间列数据”、“风险的承灾体结构”三个方面评估模型。其中，行业风险时间列数据是指按照时间的纬度进行行业风险数据的采集与分析。行业风险空间列数据是指按照空间的纬度进行行业风险数据的采集与分析。风险的承载体结构是指对风险的直接承受体,即风险事故直接指向的对象进行结构分析。在业务应用中，往往需要综合应用上述模型来达到复杂环境下的精确感知和分析。目前，实际生产过程中可通过充分整合各电力办公、生产区域的视频、温度、湿度、烟雾等探测装置数据实现“复杂环境精准数据感知”，实现消防安全隐患数据精准感知上报，并实现实时查看风险感知数据。

3.2实现“宏观风险的综合评估可视化”

涵盖“整体破坏力评估”、“整体抵御力评估”、“火灾应急安全GIS态势可视化”三个方面。从火灾危险性、建筑特性、设备特性、被动防火、主动防火、内部消防管理、外部消防管理七个方面确定评估项目及评估要求。其中，整体破坏力评估，即对一旦发生灾害，产生的破坏力进行评估；整体抵御力评估，即对一旦发生灾害，能够作为抵御的所有力量进行评估；火灾应急安全GIS态势分析，是指通过采集火灾周围的环境信息（例如：风力，风向等）对火灾发展态势进行可视化的分析与预测。目前，在实际应用中可通过倾斜摄影三维建模、720全实景等可视化技术实现“宏观风险的综合评估可视化”，改变传统的风险处理模式，让监控人员能够准确的判断火灾风险大小、种类和危险程度，提供应急处置对策。

3.3采取“电力物联网风险防范策略”

涵盖“火灾危险性的防范策略”、“火灾脆弱性的防范策略”、“承灾体易损性的防范策略”，通过充分运用物联网的优势，如安全数据感知、互联网+隐患数据共享、事实-规则-推理机和人工智能分析等构建风险防范系统。其中，火灾危险性的防范策略，是指针对火灾的危险性提前准备相关的防范策略，用于从火灾危险性和危害性出发，分析火灾特点，指导火灾扑救方法和预防措施。火灾脆弱性的防范策略，是指针对火灾脆弱性提前准备相关的防范策略，主要用于构建面向火灾风险防范的电力设施、场所等去脆弱性机制的防范思路。承载体易损性防范策略，是指针对承载体的易损性提前准备相关的防范策略，用于从承受体材料、材质、运行等特点出发分析火灾风险及发生火灾时演变过程，指导差异化应对策略[3]。例如因变压器的油质恶化，或油箱漏油、缺油等，影响油的热循环，使油的散热能力下降，导致过热起火，进而根据起火特点制定差异化带电或断电灭火措施[4]。可通过对近二十年各类火灾数据的收集分类，结合电力物联网技术尝试建立“风险防范策略数据库”，高效掌握各类复杂风险的处理方法，迅速感知不同环境下的火灾风险因素，并第一时间提供解决方案。

3.4建立“电力物联网风险应急体系”

包括预警时间（感知风险）通过物联网、预动时间（风险数据分送）依托物联网、行动时间（高效执行）依托大数据分析和物联网、不确定时间（降低隐形风险）依托大数据技术。通过建立各种火灾风险的应急预案并实现相关音视频等应急系统联动实现“电力物联网风险应急体系”，让火灾应急力量第一时间获取风险情况，提前进入应急预备阶段，第一时间形成火灾隐患消除和扑救力量。例如淮北供电公司研制基于泛在物联的超早期火灾预警系统，该系统应用热释离子火灾探测装置，检测空气样本热释离子数量和浓度，极早识别火灾隐患点并发出告警信息。通过建立预警系统、用电采集系统、配自系统及RFID技术物物互联的泛在网络，实现信息交互、数据共享、智能化监控和管理。该系统在淮北市小区高层电缆竖井和配电室、宁山变电站应用以来,从未误报，火灾预警比传统手段提前5-13小时，实现从灾后报警到灾前预警的突破。

结论

本文通过运用消防管理、应急管理专业的最新理论，基于泛在电力物联网技术，探索构建了大数据感知、评估、决策、预警的体系化火灾风险防控体系。通过项目的实施能够大大降低电力行业的火灾风险，最大限度的消除火灾隐患，同时确保突发情况的快速响应，保证电网、人身、财产安全。该项目成果未来可以广泛应用于变电站、开闭所、电缆通道等场所，还可推广至轨道交通、数据机房、物流仓储等领域，还可通过大数据挖掘，实现对不同环境下火灾隐患规律的自动研判，指导灾害预警和安全管理。

参考文献

[1].国家电网公司.国家电网公司资产全寿命周期管理规定（国网（安监/2)486-2017）.

[2].汪书苹,王海超,范明豪,张佳庆.基于多信息融合的电力火灾综合探测技术研究[J].消防科学与技术,2017,36（2）.

[3].姜瑞洪.电力电缆发生火灾事故的原因和防范措施[J].科技与企业，2012，（2）.

[4].张俊.浅谈电力变压器火灾的扑救[J].中国电子商情，2014，（10）.