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根據(jù)國家能源局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，截至2021年底，我國光伏發(fā)電并網(wǎng)裝機(jī)容量達(dá)到3.06億千瓦，連續(xù)7年穩(wěn)居全球首位，有效促進(jìn)了節(jié)能降耗、低碳減排。隨著我國光伏發(fā)電裝機(jī)規(guī)模的不斷提升，光伏發(fā)電儲(chǔ)能項(xiàng)目的防災(zāi)防火等安全性問題頗受重視。一旦發(fā)生火災(zāi)，光伏電站企業(yè)很可能面臨巨額經(jīng)濟(jì)損失。

項(xiàng)目概覽

客戶：某集團(tuán)旗下大型光伏電站

場(chǎng)景：光伏發(fā)電，利用荒山建設(shè)，總裝機(jī)容量41.7MW，經(jīng)升壓站主變升壓至110kV接入變電站

方案：光伏電站火災(zāi)預(yù)警解決方案

優(yōu)勢(shì)：無死角火災(zāi)監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)準(zhǔn)確預(yù)警，多維判定煙火狀態(tài)，自動(dòng)巡檢

項(xiàng)目痛點(diǎn)

光伏區(qū)外火災(zāi)事件時(shí)有發(fā)生

涉及到13個(gè)自然村，所在地植被茂盛，周邊人煙密集

火災(zāi)識(shí)別原始干擾多，誤報(bào)率高

檢測(cè)難度高

煙霧形態(tài)多變、紋理復(fù)雜，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析能力不足

解決方案

本項(xiàng)目圍繞基于可見光和熱成像雙鑒的火災(zāi)識(shí)別技術(shù)開展研究，重點(diǎn)研制光伏電站火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)光伏場(chǎng)區(qū)火災(zāi)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與準(zhǔn)確預(yù)警，能夠在發(fā)生火災(zāi)隱患(含隱火)時(shí)起到早期預(yù)警的目的，減少光伏電站因火災(zāi)造成設(shè)備損壞及電量損失。

“端-邊-云”煙火檢測(cè)

“端-邊-云”煙火檢測(cè)架構(gòu)，前端感知采用6-180mm遠(yuǎn)紅外熱成像儀與200萬像素高清可見光透霧攝像儀的雙光譜智能監(jiān)測(cè)云臺(tái)攝像機(jī)結(jié)合邊端“前置林火智能識(shí)別報(bào)警器”對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行初步識(shí)別分析。其中可見光負(fù)責(zé)煙火識(shí)別，并在霧霾天氣下提供清晰的近距離火情現(xiàn)場(chǎng)視頻圖像。遠(yuǎn)程近紅外攝像儀負(fù)責(zé)探測(cè)區(qū)域異常溫度。可見光識(shí)別與近紅外溫度異常識(shí)別相結(jié)合，多維判定煙火狀態(tài)。

經(jīng)過邊端初步識(shí)別的數(shù)據(jù)，將推送到光伏電站指揮中心光伏電站防火邊緣檢測(cè)服務(wù)器進(jìn)行二次煙火識(shí)別，并輸出最終報(bào)警信息。通過二次識(shí)別分析，可有效提高煙火識(shí)別準(zhǔn)確率。

光伏電站火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)

系統(tǒng)具備實(shí)時(shí)全程監(jiān)控、火災(zāi)預(yù)警監(jiān)測(cè)、火情報(bào)警、火情定位、錄像調(diào)取、告警配置等模塊，全天候自動(dòng)巡檢光伏場(chǎng)區(qū)。

監(jiān)控鐵塔

兩座21米四柱熱鍍鋅防腐角鋼塔;設(shè)計(jì)風(fēng)壓：0.45KN/㎡;垂直度：≤1/1000;抗震烈度：8度。

雙光譜智能監(jiān)測(cè)云臺(tái)攝像機(jī)

高精度可見光和熱成像雙鑒智能云臺(tái);360°監(jiān)測(cè);光伏場(chǎng)區(qū)全覆蓋。

工作原理

雙光譜智能監(jiān)測(cè)云臺(tái)部署于鐵塔頂部，前端采集光伏場(chǎng)區(qū)圖像數(shù)據(jù);

前置林火智能識(shí)別報(bào)警器安裝于塔下智能配電箱內(nèi)，實(shí)時(shí)接收云臺(tái)攝像頭數(shù)據(jù)，并對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行智能識(shí)別分析，煙火檢測(cè);

光伏場(chǎng)區(qū)現(xiàn)場(chǎng)所采集的圖像數(shù)據(jù)，利用場(chǎng)區(qū)內(nèi)已有傳統(tǒng)安防視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，將數(shù)據(jù)回傳至遷西光伏電站中控室;

監(jiān)控室內(nèi)部署光伏電站防火邊緣檢測(cè)服務(wù)器，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深度識(shí)別分析;

監(jiān)控室內(nèi)部署應(yīng)用服務(wù)器、管理配置服務(wù)器，分別用于系統(tǒng)平臺(tái)部署、系統(tǒng)配置。

實(shí)施效果

視頻墻

云臺(tái)控制

火情定位

◆ 火情識(shí)別準(zhǔn)確率達(dá)90%以上

◆ 火源像素20*20最小化識(shí)別

◆ 識(shí)別響應(yīng)速度0.01s

基于本項(xiàng)目建設(shè)的火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)某大型光伏電站光伏區(qū)24小時(shí)無死角火災(zāi)監(jiān)控，保證第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)火情，定位火情。對(duì)野外環(huán)境且缺少消防設(shè)備設(shè)施、消防車難以進(jìn)入的區(qū)域?qū)嵤┰缙诨馂?zāi)及火災(zāi)隱患檢測(cè),減少因火災(zāi)帶來的設(shè)備損壞、經(jīng)濟(jì)損失。同時(shí)可減少因火災(zāi)可能引發(fā)與地方居民的矛盾,對(duì)地方山林火災(zāi)防控具有積極作用。

技術(shù)推廣應(yīng)用場(chǎng)景廣泛

該項(xiàng)目的研究成果,可為地面集中式光伏電站火災(zāi)防控技術(shù)提供參考,對(duì)推動(dòng)電站安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。該技術(shù)還可以移植至所有敞開式環(huán)境且缺少消防系統(tǒng)的作業(yè)場(chǎng)地，例如風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)、野外施工區(qū)域等。

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