安科瑞智慧消防在煤化工行業(yè)應急安全中的應用

安科瑞 王晶淼

摘要： 我國煤化工行業(yè)在近些年得到了長足的發(fā)展，企業(yè)數(shù)量增加、產(chǎn)品品目繁多、企業(yè)規(guī)模越來越大、生產(chǎn)工藝越來越復雜。但煤化工行業(yè)的高危險性要求其配套的消防安全工作須符合企業(yè)的發(fā)展需求，因此，文章從煤化工行業(yè)及其火災危險性出發(fā)，提出了在煤化工行業(yè)引入智慧消防管理平臺，以提高煤化工行業(yè)消防應急救援能力，為煤化工安全生產(chǎn)保駕護航。

關鍵字：智慧消防；煤化工；應急安全；火災事故

一、概述
煤化工是指采用煤炭作為原材料，通過化學合成轉(zhuǎn)化為需求的產(chǎn)品的過程。目前煤化工主要包括煤氣化、液化以及煉焦和電石加工等工藝，其中煉焦和電石加工的荒煤氣又可以進一步合成甲醇，實現(xiàn)液化。根據(jù)工藝路徑的不同，煤化工又可以分為傳統(tǒng)煤化工和新型煤化工。其中傳統(tǒng)煤化工主要是煉焦、合成氨、合成甲醇，特點是產(chǎn)能過剩、能耗高、污染重、資源利用率和附加值低，屬于將要被淘汰的落后產(chǎn)能。新型煤化工是指近些年發(fā)展起來的煤制油、煤制天然氣等生產(chǎn)清潔能源和石油化工替代品的煤化工工藝。產(chǎn)品附加值高，市場前景廣闊，在我國優(yōu)化能源結構、保證環(huán)保、保障國家能源安全的背景下，新型煤化工是目前主要的煤化工發(fā)展方向。
隨著國民經(jīng)濟和科學技術的發(fā)展，煤化工行業(yè)在我國國民經(jīng)濟建設中占據(jù)了越來越重要的地位，煤化工產(chǎn)品的應用已滲透到人們生產(chǎn)生活的各個領域。但是，煤化工生產(chǎn)企業(yè)由于其特殊性，存在著眾多的安全隱患，在生產(chǎn)、運輸和儲存過程中具有高溫高壓或低溫低壓、 易燃易爆的特點，易發(fā)生嚴重的火災和爆炸危險事故，所以加強煤化工火災的應急救援工作，以減少火災爆炸事故的損失，對消防安全管理有十分重要的意義。
本文根據(jù)煤化工的工藝特點和危險性，結合目前安科瑞智慧消防平臺，將分散的煙感、消防水、電氣火災探測器、攝像頭等各類傳感器接入連接網(wǎng)絡，并對這些設備的狀態(tài)進行智能化感知、識別、定位，實時動態(tài)采集消防信息，實現(xiàn)了無人化值守智慧消防，實現(xiàn)消防設施運行及監(jiān)管的“自動化”、“智能化”、“系統(tǒng)化 ”、“精細化”，提高了煤化工行業(yè)消防應急救援能力，為煤化工安全生產(chǎn)保駕護航。
二、煤化工在消防管理方面存在的問題
1、法規(guī)標準不完善
煤化工尤其是新型煤化工是近些年來才發(fā)展起來的行業(yè)，隨著技術引進和自主創(chuàng)新，我國的新型煤化工產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)快速發(fā)展的趨勢。但是，由于目前我國煤化工行業(yè)缺少專門的行業(yè)標準，在煤化工消防設計過程中一般參考石化行業(yè) 的 有 關 標 準， 例 如 GB 50160-2015《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范》、GB 50183-2015《石油天然氣工程設計防火規(guī)范》等，這使得很多煤化工企業(yè)都是在摸索中前進，邊設計邊施工，為煤化工生產(chǎn)的消防工作埋下了事故隱患。另外，個別企業(yè)以效益為上，忽略了消防安全管理，缺少必要的火災爆炸防控措施也是煤化工企業(yè)消防工作的弊病之一。
2、安全管理體系不健全
煤化工企業(yè)的化工工藝相對石化企業(yè)來講要復雜很多，機械設備規(guī)模大、設備投資高，建設和運行非常復雜。同時，由于我國煤化工缺少統(tǒng)一的協(xié)調(diào)部署，企業(yè)比較分散，沒有共同的垂直上級部門的監(jiān)督，消防安全工作一般只能依靠煤炭管理、地方安全監(jiān)督管理部門和公安消防部門進行管理，但是由于各個機構之間工作各有偏重，缺少必要的溝通，不能建立完整、健全的安全管理體系，因此給消防管理工作造成了很大的麻煩。
3、應急能力相對不足
我國 80% 以上的煤化工企業(yè)都依靠煤炭企業(yè)成立，煤化工工業(yè)園區(qū)一般集中在產(chǎn)煤基地，我國的產(chǎn)煤基地大部分位于水資源缺乏地區(qū)，造成了煤化工企業(yè)天然缺水的現(xiàn)狀，消防水源的配備存在較大困難。在缺少必要的消防水源的情況下，非常容易造成小事故變大事故的情況。其次，由于煤炭企業(yè)在化工生產(chǎn)方面缺少經(jīng)驗積累，消防車輛和消防隊伍不足，面對化工企業(yè)的消防事故難以組織有效的火災事故救援。

三、安科瑞智慧消防整體設計
3.1 系統(tǒng)結構
安科瑞智慧消防管理云平臺采用“感、傳、知、用”等物聯(lián)網(wǎng)技術手段，綜合利用 RFID、無線傳感、云計算、大數(shù)據(jù)等技術，通過互聯(lián)網(wǎng)、無線通信網(wǎng)、專網(wǎng)等通信網(wǎng)絡，對消防設施、器材、人員等狀態(tài)進行智能化感知、識別、定位與跟蹤，實現(xiàn)實時、動態(tài)、互動、融合的消防信息采集、傳遞和處理，通過信息處理、數(shù)據(jù)挖掘和態(tài)勢分析，為防火監(jiān)督管理和滅火救援提供信息支撐，提高社會化消防監(jiān)督與管理水平，增強消防滅火救援能力。

3.2系統(tǒng)架構
智慧消防管理云平臺的系統(tǒng)網(wǎng)絡結構采用分層分布式的結構，系統(tǒng)包括：傳感器層、IaaS層、PaaS層和SaaS層。系統(tǒng)網(wǎng)絡結構如下圖所示。

傳感器層包括了智慧消防和傳統(tǒng)消防系統(tǒng)的所有設備，是整個系統(tǒng)的底層，也是構建該智慧消防管理云平臺必要的基本組成元素，主要有智慧用電探測器、攝像頭、燃氣探測器、應急照明和疏散指示主機、防火門主機、消防設備電源主機、電氣火災主機、火災報警主機等設備。
IaaS層負責對所有傳感器進行集中抄表和數(shù)據(jù)緩存，存儲所有的設備點位信息、探測器監(jiān)測數(shù)據(jù)、火災報警信息、視頻信息和設備運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，采用的數(shù)據(jù)庫有MySQL、MongoDB、Redis。
PaaS層是對IaaS層數(shù)據(jù)的整合和分析，主要分為業(yè)務管理和、數(shù)據(jù)分析與決策輔助。業(yè)務部分有火災報警子系統(tǒng)、應急照明與疏散指示子系統(tǒng)、消防水子系統(tǒng)、電氣火災子系統(tǒng)、消防設備管理子系統(tǒng)、防火門子系統(tǒng)、消防設備電源子系統(tǒng)、視頻監(jiān)控子系統(tǒng)等。
3.3、系統(tǒng)功能
（1）首頁
主要展示的內(nèi)容有：項目概況、設備狀態(tài)、探測器分類、設備報警信息、報警分類、報警統(tǒng)計、設備臺賬信息等。其中百度地圖可以選配成3D建筑模型。

（2）消防子系統(tǒng)
智慧消防管理云平臺包含了智慧用電子系統(tǒng)、電氣火災子系統(tǒng)、火災報警子系統(tǒng)、消防水子系統(tǒng)、消防設備電源子系統(tǒng)、防火門子系統(tǒng)、消防設備管理子系統(tǒng)和視頻監(jiān)控子系統(tǒng)等。
①智慧用電子系統(tǒng)
可以接入電氣火災、孤航電弧、電氣火災主機、滅弧式保護器探測器和無線測溫探測器等。

②消防水子系統(tǒng)
可以接入消防栓、消防水壓、水位傳感器等，用于實時的監(jiān)控消防水管網(wǎng)的壓力、液位、是否漏水，以及開蓋等事件，當消防水壓不夠，管網(wǎng)漏水時，系統(tǒng)也能實時地發(fā)出警報，能讓相關人員及時維修維護，保障消防隱患。在水泵控制柜電源、故障、啟停和手/自動狀態(tài)信息；在主管網(wǎng)安裝壓力傳感器，實時采集主管網(wǎng)實時壓力信息；在各閥門處安裝傳感器，實時采集閥門開閉狀態(tài)信息；在屋頂水箱安裝感知器，實時采集水箱水量信息；在末端試水裝置安裝壓力傳感器，實時采集末端實時壓力信息。系統(tǒng)通過分析數(shù)據(jù)信息、調(diào)取現(xiàn)場視頻等多種方式，快速發(fā)現(xiàn)異常及故障，很好得減少消防水現(xiàn)場檢查次數(shù)、降低工作強度、提高工作效率，保障消防水系統(tǒng)在火災發(fā)生時發(fā)揮作用。

③消防設備電源子系統(tǒng)
實時監(jiān)控消防系統(tǒng)各個部件（如消防報警主機、樓層顯示器、水泵、噴淋泵、電梯等）的電源工作狀態(tài)，確保消防設備供電正常，并對各個部件電源產(chǎn)生的過壓、欠壓、過流、短路、斷路等故障告警提示?？砷L期記錄電壓電流運行參數(shù)，自動對消防電源一段時間的運行狀態(tài)進行分析，對可能產(chǎn)出問題的隱患進行警示。

④防火門子系統(tǒng)
通過與門禁報警、視頻識別的關聯(lián)，實時監(jiān)控消防通道、出口、生命通道防火門的開閉及消防通道堆放物情況，實現(xiàn)緊急情況下的開閉控制等功能。確保防火門常閉、不上鎖狀態(tài)及保障火警救援，保證消防生命通道的正常通行，從而保障居民的生活、工作環(huán)境。

⑤應急照明與疏散指示子系統(tǒng)
可實現(xiàn)對各個應急燈具的實時監(jiān)控和控制，當發(fā)生火災時，可準確的給出正確的疏散路徑指示，智能打開消防應急指示燈的指示方向及應急照明燈，幫助建筑內(nèi)的人群選擇逃生疏散路線，指引正確的逃生方向。

⑥視頻監(jiān)控子系統(tǒng)
數(shù)據(jù)服務器收到感應端各子系統(tǒng)告警信息后，可調(diào)出告警位置關聯(lián)的監(jiān)控攝像頭圖像，查看報警現(xiàn)場視頻輔助進行火情確認。實現(xiàn)火災報警子系統(tǒng)、消防水子系統(tǒng)、電氣火災子系統(tǒng)、防排煙子系統(tǒng)、消防設備電源子系統(tǒng)、防火門子系統(tǒng)和視頻監(jiān)控子系統(tǒng)的結合，實現(xiàn)了報警點和監(jiān)控點的聯(lián)動。

⑦消防設備管理子系統(tǒng)
能夠?qū)⒚總€建筑、項目節(jié)點的所有消防設備和資產(chǎn)納入管理，對一些消防栓、滅火器、噴淋和消防大隊地址等著重標注，日常的巡檢和維護都需要納入計劃，在緊急情況下，會聯(lián)動GIS調(diào)度子系統(tǒng)進行調(diào)度。

⑧火災報警子系統(tǒng)
在傳統(tǒng)的火災報警主機上加裝帶有CCCF認證的信息傳輸裝置，連接到智慧消防平臺，實現(xiàn)狀態(tài)信息上報，事件上報和告警信息上報，通過短信、語音外呼、APP推送、釘釘推動、微信小程序推送、微信公眾號推送等到達責任人，實現(xiàn)傳統(tǒng)火報主機聯(lián)網(wǎng)。

（3）隱患管理
隱患管理功能包括了隱患查詢、隱患派發(fā)、隱患處理和隱患分析四個模塊?？梢圆榭吹卿浻脩粝碌乃许椖康碾[患信息，并進行派發(fā)和處理操作，且對所有隱患進行統(tǒng)計分析。

（4）能耗分析
能耗分析功能包括了能耗概況、能耗同比、能耗環(huán)比、能耗報表、電能報表和復費率報表等六個模塊。可以查看登錄用戶下的所有項目的能耗統(tǒng)計、同環(huán)比和報表。

（5）運維管理
運維管理功能包括設備巡檢、巡檢軌跡、消防培訓、消防考試、通訊狀態(tài)等。設備巡檢采用NFC射頻卡標簽，手機掃描標簽進行巡檢工作，系統(tǒng)可查看當前巡檢/巡查計劃以及巡檢巡查計劃的完成情況，系統(tǒng)也可以自動記錄巡檢人員的巡檢軌跡，代替了傳統(tǒng)紙質(zhì)檢查記錄，改變了傳統(tǒng)巡查不到位、巡檢記錄不真實的現(xiàn)狀。

四、典型硬件

五、總結
煤化工企業(yè)的消防工作可以說是煤化工企業(yè)生產(chǎn)和運行保障中的重中之重，須建立智慧消防管理平臺，加強防控措施的建設，通過合理的建設和規(guī)劃，保障煤化工企業(yè)生產(chǎn)過程的安全性和可持續(xù)性。

審核編輯 黃昊宇