一种消防装置自检控制方法及系统与流程

本发明涉及消防自动控制，具体涉及一种消防装置自检控制方法及系统。

背景技术：

1、电化学储能电站、高铁动车动力电池舱、数据中心电池机房均属于高危火灾工况场景。该类区域电池簇排布密集、电池热失控链式扩散速度极快，从初始热异常到剧烈燃烧爆炸仅需35分钟，对配套消防系统的响应实时性、长期运行可靠性提出严苛要求。

2、当前行业主流分布式消防系统普遍采用三级组网架构，自上而下分为主控层、中继层、现场监测执行层。以100mw规模化储能电站为例，整套系统配置1台消防主控设备、40台舱级中继设备、1600台簇级消防监测模块。组网节点规模大、链路结构复杂，对系统自检的同步性、功耗控制、通信稳定性要求极高。

3、依据国家能源局《电化学储能电站安全规程》、国铁集团动车组车载消防安全规范强制要求，储能场站及车载分布式消防装置必须兼容上电开机自检、周期性在线自检、人工远程维护自检三种自检模式。同时明确硬性约束：自检全过程严禁误触发灭火喷放动作，自检运行期间不得占用火灾监测专用通道，不得干扰火灾报警、应急灭火联动等核心消防应急功能。

4、目前市面传统消防自检方案，如创为科技等公司公开的储能消防系统，普遍采用二总线与can通讯共存技术。例如，cn220735995u公开了一种储能电站pack级消防系统用中继模块，其can网络包括对上通讯can网络和对下通讯can网络。然而，该方案中控制主机与中继模块之间、中继模块与探测器之间虽采用can通讯，但空间火灾探测组件与火灾报警控制装置之间仍通过二总线连接。cn116392759a公开了一种具备自检功能的储能集装箱消防方法，通过探测装置监测温度和可燃气体浓度，但其自检功能主要集中于探测层面的阈值判断，未涉及全链路功耗管控和灭火回路深度诊断。这些现有技术方案应用于大规模多节点消防组网场景时，仍存在以下多项固有技术缺陷：

5、（一）同步自检瞬时功耗超标，易造成消防电源宕机。传统方案支持多台中继并行同步自检，40台舱级中继同时启动自检时，系统瞬时工作电流可达8a，远超消防专用直流电源5a额定输出上限，极易触发电源过载保护，导致整套消防系统断电黑屏，完全丧失火灾防护能力。

6、（二）串行自检耗时过长，存在火灾防护盲区。传统方案采用单节点逐一轮询串行检测模式，主控板卡向总线中继模块和外设传感器发送巡检脉冲，完成1600个前端监测节点全覆盖自检需要60分钟以上；若火情发生在自检窗口期，系统无法及时响应灭火，存在重大安全漏洞。

7、（三）灭火链路检测不彻底，隐性故障无法排查。常规自检仅能判断设备在线/离线状态，无法完成从主控到末端灭火电磁阀、灭火启动回路的全链路导通性能校验。据行业运维大数据统计，25%以上的消防灭火失效事故均由线路老化、接线虚接等肉眼不可见的链路隐性故障导致。

8、（四）复杂工况下设备运行稳定性不足。储能场站环境温度区间为40℃60℃，动车运行过程伴随高频机械振动与整车强电磁干扰；传统自检方案无传感器自适应校准、通信容错防护机制，易出现传感器采集数据漂移、总线通信报文误码，设备整体火灾误报率高达15%。

9、（五）混合总线通信抗干扰能力弱。现有系统采用can主干总线搭配rs485或二总线分支的异构组网模式，rs485/二总线抗电磁干扰能力差、不支持多节点同步应答、挂载节点数量受限，无法适配大规模设备并行自检需求。

10、（六）can总线单点故障风险。现有can总线消防系统多采用单路can总线设计，一旦主干can总线出现线路断路或严重干扰，将导致全部下级设备失联，系统可靠性不足。

11、（七）运维逻辑不完善，无法适配无人值守运维模式。传统方案无火警最高优先级抢占机制，自检指令与火情报警指令冲突时易出现系统卡死；同时缺失断点续检、故障自动闭环处置、分级操作权限管控功能，故障人工排查时长可达4小时，无法适配储能场站无人值守、少人值守的主流运维需求。

技术实现思路

1、本发明提出的一种一种消防装置自检控制方法、设备及存储介质，可至少解决背景技术中的技术问题之一。

2、为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

3、一种消防装置自检控制方法，通过计算机设备执行以下步骤，

4、上电自检流程、采用分时唤醒中继模块和逐级上电外设的方式将启动瞬时电流限制在预设安全阈值以下，并以总线广播方式对所辖终端监测模块进行分组并行自检；

5、周期自检流程、根据各中继模块的历史运行状态及风险参数动态计算自检调度优先级，自检过程中响应于火警信号中断当前自检并保存断点，待火警解除后从所述断点恢复自检；

6、维护自检流程、经分级权限校验后接收人工下发的自检指令，并在对灭火回路执行短时物理隔离的状态下采集电磁阀反电动势波形，依据所述波形与基准波形的比对结果判定灭火回路隐性故障；

7、所述上电自检流程、周期自检流程和维护自检流程中的总线通信均基于统一can总线协议实现，且自检全程保持火情监测通道处于激活状态。

8、一种消防装置自检控制系统，包括：

9、消防主控模块，部署于中控室或电气控制柜，作为自检调度核心与数据汇聚中心；

10、n个中继模块，分别部署于各舱室或车厢，用于上下层级数据转发和边缘管控；

11、m个终端监测模块，分别部署于各电池簇或监测点位，集成有传感器和灭火回路驱动电路；

12、所述消防主控模块、所述中继模块和所述终端监测模块之间通过双层全can总线架构通信连接，所述双层全can总线架构至少包括：连接所述消防主控模块与全部n个所述中继模块的主干冗余can总线，以及各所述中继模块独立引出、用于挂载本域内终端监测模块的分支can总线；

13、所述消防主控模块还单独引出一路调试can总线，用于连接调试设备；所述系统中全部对外通信接口仅包含can总线接口与以太网接口，无串口通信端口。

14、又一方面，本发明还公开一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如上述方法的步骤。

15、再一方面，本发明还公开一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如上方法的步骤。

16、由上述技术方案可知，本发明的一种消防装置自检控制方法及系统，通过分时唤醒中继模块、外设逐级上电及缓启动电路构成的三重限流策略，整机自检瞬时电流稳定控制在1a以内，远低于消防电源5a额定阈值，彻底杜绝同步自检引发的电源跳闸宕机，同时设备休眠功耗低于100μa，大幅降低待机能耗；依托双层can总线并行通信与分组并行检测机制，1600个前端节点全域自检时长由传统方案的60分钟以上缩短至1分钟以内，远小于电池热失控3至5分钟的黄金救援时间，火警响应延迟低于100ms且全程监测不中断，彻底消除自检窗口期的安全盲区；采用反电动势波形诊断技术，结合波形相似度、峰值衰减率、时间常数变化率的多维度量化判定，可精准识别线路虚接、线圈匝间短路、线路老化等传统方案无法排查的隐性故障，灭火系统动作可靠性由75%跃升至99.9%，可提前6至12个月预判回路失效风险；通过传感器多变量补偿模型配合在线系数学习，结合can总线差分信号天然的抗干扰特性，传感器误报率由15%以上降至1%以内，总线误码率控制在1×10-9以下，稳定适配宽温、振动及强电磁干扰等极端工况；主干双路can总线互为热备份，单路故障时毫秒级无缝切换，主控失联时中继模块可自主选举临时管理节点继续执行自检调度，系统可用性达99.99%；火警指令拥有系统最高优先级，支持自检即时中断与断点续检，后台自检仅于系统空闲时启动，始终确保消防核心应急功能优先运行；支持单点及单舱定向自检，故障定位由4小时缩短至10分钟以内，四级权限管控杜绝误操作，且80%以上常规故障可由系统自动闭环处置，无需人工到场，全面契合无人值守运维模式。本发明从功耗管控、检测效率、诊断深度、环境适应性、系统可靠性及运维智能化六个维度，系统性地提升了大规模三级组网消防装置的自检性能，可有效保障电化学储能电站及高铁动车等高风险场景的消防安全。