一、引言

近年来，新能源风电产业在全球范围内蓬勃发展，成为推动能源转型和可持续发展的重要力量。然而，风电场的运行环境复杂，设备分布分散，且面临极端气候条件，火灾隐患日益凸显。传统的消防系统在应对风电场火灾时存在诸多局限性，如响应速度慢、误报率高、灭火效果不佳等。因此，研发智能化、高效化的智慧消防系统，对于提升风电场的安全管理水平具有重要意义。

二、项目背景

河北大唐国际新能源有限公司骆驼沟风电场位于丰宁满族自治县西北约 60km，地处高海拔、低气压、气温变化剧烈的地区，冬季积雪严重，夏季雷暴频发，自然环境极为苛刻。风电场共有 5 台东汽 FD70B 型风电机组，其机舱内设备密集，一旦发生火灾，将导致巨大的经济损失和安全隐患。为有效应对这一挑战，湖南创诚通科技有限公司与河北大唐国际新能源有限公司合作，开展新型智慧消防系统的研发与应用项目，旨在通过智能化手段提升风电场的消防安全水平。

三、智慧消防系统架构与功能

（一）系统架构

新型智慧消防系统采用分层分布式结构，主要包括站控层、通讯转换层和现场设备层。站控层负责监控、管理和控制整个系统，部署有应用服务器和算法分析服务器，通过光纤与各风机控制器通信模块连接。通讯转换层负责指令传递和数据上传，包括独立的交换机、通信模块和 UPS 电源。现场设备层直接与生产过程或设备交互，负责采集数据和执行控制命令，包括智能感知双目终端、吸气式烟雾传感器、光纤声波监测系统、点型温感火灾探测器、火灾探测器、机械手臂及牵引机构、热气溶胶灭火装置等。

（二）系统功能

1. 实时监控功能：系统实时采集机舱内火灾探测器、温感火灾探测器、烟雾传感器、智能感知双目终端和声纹监测设备的报警信号和监测数据，并在监控主机上统一显示。

2. 联动灭火功能：系统能够智能判断火灾发生，并与风机主控系统联动，自动控制风机及机舱内部署的消防设施，及时处置火灾隐患。

3. 极早期火灾预警和智能定位功能：通过智能双目终端随机械臂沿预设轨迹巡查，综合分析舱内数据，智能定位火灾发生点或火灾隐患点坐标，避免误报和漏报。

4. 灭火现场实时监测及精准灭火功能：机械臂接收着火点坐标，调整位置和姿态，实时传回灭火过程画面，并将热气溶胶喷射口对准目标点方向，系统通过对舱内温度、烟雾浓度、声纹等信息的综合分析，对复燃、二次起火等情况智能预警和应急处置。

5. 消防安全管理功能：系统为风力发电企业提供消防安全管理服务，包括机舱温度过高报警及联动降温功能。

6. 系统集成功能：智慧消防系统与风力发电企业的其他系统进行集成，如自动化控制系统等，实现消防安全与其他系统的高效协同。

四、技术创新点

（一）智能化火灾预警

传统的消防系统通常依赖单一的传感器信号进行火灾判断，误报率较高。而新型智慧消防系统通过部署多种传感器（如智能感知双目终端、吸气式烟雾传感器、光纤声波监测系统等），综合分析温度、烟雾、声纹、光频等多维度数据，利用先进的异常预警算法和机器学习模型，能够实现对火灾隐患的极早期智能识别和精准定位，有效降低误报率和漏报率。

（二）自动化灭火与监控

系统具备自动化灭火功能，能够在火灾发生时自动启动灭火程序，并通过机械臂精准定位着火点，实现精准灭火。同时，系统能够实时监测灭火过程，对复燃、二次起火等情况进行智能预警和应急处置，确保火灾得到彻底控制。

（三）系统集成与协同

新型智慧消防系统不仅能够独立运行，还可以与风力发电企业的其他系统（如自动化控制系统、监控系统等）进行深度集成，实现数据共享和协同工作。这种集成化的设计使得消防系统能够更好地融入风电场的整体运营管理，提高工作效率和管理水平。

五、实施过程与效果

（一）实施过程

项目实施分为多个阶段，包括项目启动、需求分析、数据梳理、算法处理、系统部署、系统测试、试运行等。在实施过程中，湖南创诚通科技有限公司与河北大唐国际新能源有限公司紧密合作，严格按照项目计划推进各项工作。通过多次实地调研和测试，优化系统设计和功能配置，确保系统的可靠性和实用性。

（二）实施效果

新型智慧消防系统自投入使用以来，取得了显著的成效。通过对风电机组的实时监控和智能分析，系统能够及时发现火灾隐患并采取有效的处置措施，有效降低了火灾风险。据统计，系统运行期间，火灾报警误报率降低了 80%，火灾隐患处置时间缩短了 60%。同时，系统的智能化功能也大大减轻了运维人员的工作负担，提高了风电场的运营效率。

六、结论与展望

新型智慧消防系统在河北大唐国际新能源有限公司骆驼沟风电场的成功应用，为新能源风电行业的消防安全管理提供了新的思路和技术支持。该系统通过智能化、自动化的手段，实现了对风电机组的实时监控、极早期火灾预警、精准灭火及智能管理等功能，有效提升了风电场的消防安全水平。未来，随着技术的不断进步和应用场景的拓展，智慧消防系统将在更多领域发挥重要作用，为保障社会安全和经济发展做出更大贡献。

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作者简介：宋祥斌（186.11—），男，汉族，内蒙古赤峰市，本科学历，主要研究方向为智慧消防技术、新能源安全管理等。