浅淡智慧消防技术在石油化工行业中的应用

刘细凤

安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定201801

       摘要：随着经济和社会的快速发展，石油化工行业规模不断扩大，石油化工企业和产品储备不断增加，发生石化火灾的风险不断变大。常规的消防监控手段很难满足当前消防工作的需要，需要采用新的技术手段创新简化消防工作。通过创新了消防监控的方法和手段，优化消防模式，进行智慧消防技术的构建，使对石油化工企业防火工作的智能化、网络化的系统观念有了可能。本文通过对石油化工企业所面临的火灾风险进行介绍，并对两种组合APP的发展前景进行了分析。

       关键词：智慧消防技术；石油化工行业；应用策略

0引言

       我国石化企业的火灾管理基础还比较薄弱，火灾形势依然严峻。科技日新月异发展，使智慧消防技术的建设越来越受到人们的重视。智能化防火系统的建立，使石油化工企业消防监控方式得到创新，为优化消防模式成为可能。针对石油化工企业近几年发生的火灾事故，对石油化工企业如何结合智慧消防技术进行了探讨。

1当前石油化工企业的火灾风险分析

       石化行业以石油、天然气及其产品为原料行业，包括石油精炼厂、石化设备、石油化纤设备、乙烯设备等。上面的石化企业中存在大量可燃、可燃液体、液化易燃的气体、易燃固体、复杂的生产设备、管网交叉、高温高压容器及设备等，火灾风险日益变大。首先，消防设计标准不高。为节省成本，一些石化产品生产企业，尤其是中小民营企业在引进相关工艺技术和设备时，只采用了关键技术，不支撑设备。制造和使用处于高风险状态。人工增加原装置的生产负荷，地增加了发生事故的可能性。其次，消防基础设施滞后：各地区城市总体规划与防火规划落后，未考虑石化产业发展的影响，因此总体布局不科学，消防水源不足，消防基础设施薄弱。石化公司的储存罐储存化学原料、中间产品或化学品，其中大多数为易燃、爆炸、有毒和有害的a、b类储存罐。罐区火灾特点如下：火势猛烈、迅速、破坏性强，常伴有有毒有害物质。为避免缺乏有效的自动火警手段，尤其是夜间值班时，不可避免地要依靠安检和值班检查。从火警的探测、确认、派警到扑救等整个过程都是手工操作，步骤过多会耽误时间，失去了前35分钟的黄金救火。储存罐着火很快，可能发生爆炸。由于使用水龙头和手动水枪灭火，所以附近的人员都需要到现场充电。为防止泄漏的水雾，某些企业储存罐的内部泡沫灭火系统通常是关闭的，有可能发生火灾。满足规范要求，仅对火灾储油罐有效。有些储罐外壁装有自动喷射系统，其主要作用是冷却储存罐，使储存罐内的化学物品保持在正常温度范围内。还可以在失火时启动，但是需要手动启动。因为有一段时间不启动就会有风险，系统的压力和流量很小，很难控制火灾。生产车间均为工艺管线和反应设备，以高度和密度为特征，基本配置在室外。这个部分很重要。因设备和管道的复杂性，可能会出现易燃、易爆、有毒、泄漏等各种化学品的隐患，这是化工企业防火危险的关键问题之一。常见的没有有效的自动火警方法，安装管道复杂，因此很难监视和检查。要做好与监测工作。不可松懈，尤其是在夜班时。安装地点常常随着冷凝水和蒸汽的排放，检查危险气体泄漏。设备、阀门、管道可能会导致火灾，因为安装地点的火灾不可靠。没有有效的远距离灭火手段，当初使用消火栓、灭火器、手动喷枪灭火，因此需要接近或进入设置点。我国建设离经济和社会发展还有很大的距离，有些公司没有对园区的整体火灾风险进行详细的评估和分析，也没有针对高风险行业的特性和水平采取更严格的公民、物质和技术防御措施。石油化工园区的道路仅符合规范的低标准要求，因此不能满足许多大型消防车在大型石油化工火灾现场停车的作战需要。第三，火灾没有首要责任，安保意识不强，员工不了解或掌握生产和运营风险。处理方案缺失或运用不足，员工的消防教育培训及培训工作不到位，对大型石化火灾的准备不足。

2智慧消防技术在石油化工企业火灾应用

       智慧消防技术，是以物联网、人工智能、虚拟现实等新信息方法为基础，为实现石油化工企业防火智能信息管理，提高消防地理信息系统等室内防火监测和火灾扑救监测水平，建立智慧消防技术数字平台，整合所有单元。消防救援能力。一是建立用于消防“物联网"监测系统。利用IoT识别和移动因特网技术，实时获取仓库、加油站、管道、电力、循环水植物、压力释放电、火炬系统等规划区域的实时信息，了解各种灭火的危险性。当前，一些智慧消防技术公司正在研究开发一系列消防监控系统，如消防监控、电气火灾监测、火灾自动报警、燃气火灾控制、火灾通道视频监控等。第二，据此建立消防“大数据"。利用大数据进行融合分析、预测预警和辅助决策，达到“动态数据可用性、工作流程的可追踪性、可控的风险、可预见的调度与指挥、可预测的管理状况"等目标。第三，周密发展，大范围消防建设规划。石油化工工业中的智能防火应用才刚刚起步。尽管部分企业已建立了基本的消防IoT监测系统，但具备大数据和先进技术要求的救援系统仍在研究和开发中。进一步研究互联网+、物联网、大数据、云计算、移动APP、3D建模、人员配置、消防活动中新媒体宣传等新技术，实现智慧消防技术在石油化工产品中的应用，同时也是石油化工产品中应用的重点。

       文章分析了石油化工企业消防主要领域的消防问题，根据相关国家标准和标准介绍了新时期智慧消防技术的概念，提出了智慧消防技术监控系统的组合。火灾探测系统及火灾云层的智能图像。利用先进的自动定位技术、AI图像识别技术、大数据分析技术和物联网技术，实现了石油化工企业消防信息化。

       近几年来，随着化工行业的发展，石油化工企业的火灾和爆炸事故逐年增多，其悲剧已历历在目。危险货物自然燃烧引发的事故；企业火灾管理水平的下降是火灾管理水平的重要原因。当前，我国石油化工企业灭火主要依靠人力资源的被动灭火。消防器材仍以消防栓和手动固定消防监控器为主，这就会在现场给消防队员带来的风险。显然，智能灭火技术的实现意味着提高企业火灾管理水平，减少火灾事故的发生，是发展的趋势，是出路。

3智慧消防技术设计

3.1智慧消防技术主要特点

       智慧消防技术监控灭火系统采用红外、紫外、视频图像，通过三维重建和灭火射流数学模型的建立，确定火源。为了达到中等、自动化的火灾探测与灭火，具有高度自动化、准确的喷气流量、灭火等特点，可广泛应用于石油化工等高风险场所。数学模型和定位技术，火源定位，受灾地区直接扑灭，扑灭火灾，很大限度地减少火区非战斗损失自动化与视觉控制模式相结合：智能灭火器不仅能实现自动报警、自动火灾探测、自动灭火等功能，还能通过安装在设备上的摄像机进行遥控灭火。火警的初始阶段不需要靠近火场，可以保证火灾的时间和。智能火灾监测与物联网技术的结合，以及智能图像火灾探测系统、消防水系统等，组成物联网，实现多点远程集中监控和指挥。与新的5G通信技术相结合，可以实现低延迟实时视频预览和灭火的远程控制。

3.2智能消防技术的应用

       在建筑、仓库、油罐、化工公司等危险场所，如a类和b类工厂的安装区，如智能火警监控器，使用防爆型防火水检测器/泡沫检测仪。c类的工厂建筑物、仓库等区域使用常规的消防水监视器/表格监视器。此发明适用于视野高，便于全自动化操作。喷火效果好，但由于各种原因，不具备现场安装条件时，可选择配置电控消防监控。设置在地面，利用遥控/遥控实现灭火功能。利用智能取暖器的喷气特性，不仅能在石油化学场景中灭火，而且具有稀释、隔离、冷却等功能，是石油化工现场灭火活动的主要消防技术。如液化气储罐火灾具有易燃、易爆、受热膨胀、着火后浓烟等特点。当发生火灾时，附近的智能取暖器将通过储油罐的喷气气流立即熄灭。在这个时候，储存罐旁边的储罐b也面临着危险。

       由于火势蔓延，油罐b附近的智能火警监视器开始向储油罐a附近的储油罐b一侧喷射，于是储油罐b附近的火警监视器便有冷却隔离的功能：超大流量，喷雾水雾/水柱自由调节。旧式储油库通常装有手摇枪，全部安装在地面上。已安装消防给水管道。研究表明，有三种可行的解决方案。第一，为了提高可操作性，对各部位采用了相同规格，采用了给水管道，靠近路边设置了现场控制箱。第二，保持原来的手动枪，增加灭火管。将相同规格的电控表格监视器安装到该设备上。如无干扰，则用给水管道，并在道路旁设一个控制箱，以方便操作。第三，钢结构消防炮塔设计在原始的手持枪旁。塔台高于油罐的高度。全自动泡沫塑料检测仪应安装在头顶上，并有现场设备。这个是防爆型的。三个方案的成本和可靠性将逐步提高。尤其是头顶的自动泡沫监控器，不但能自动灭火，还能减少油箱堵塞造成的喷雾死角，减少火灾监控器的数量。生产设备区与储油区相同，与上述3个计划相同。火警监视器安装在安装区域周围或安装区域的管道钢结构上，现场设备采用防爆型。

3.3智慧消防技术平台设计

       智慧消防技术平台的设计是利用物联网、地理信息、NFC/RFID、云计算、视频AI等技术，将企业内所有消防子系统整合成一个“系统"和“自动火警系统"。利用防火墙云平台，打开消防信息孤岛，实现数据共享和业务连接。它能实时接收、显示和处理网络设备的报警信息和消防设施的运行状态信息，还能发送火灾报警信息、消防设施的运行状态信息以及消防主要单元。转交给城市火灾通讯系统和监控管理部门管理信息。它能提高企业火灾报警系统的及时性和可靠性，及时处理消防设备故障信息，提高建筑物消防设施的完整性，对主要防火区域及主要防火部位的火灾管理状况进行监控。利用手机APP，企业消防管理人员、消防人员及相关领导随时了解企业火灾情况，及时应对设备警报、故障等隐患，提高决策效率。消防基础数据的收集与各级的支持密不可分，消防部门通过建立专门的网络参与网络监控，把消防工作纳入的日常工作。以消防数据和消防网络组件为基础的大型智能化消防网络信息系统。各地消防单位应将消防资料的使用流程标准化，形成相应的标准，以便每天、每月收集、检查、分析资料，及时准确地发布。准确的实施可以与地方分享。建筑的地理位置、人力资源、建筑信息动态共享和动态管理。此外，还需综合消防训练系统、物流设备系统、用户登记管理系统、消防车设备、消防器材等数据，绘制方便电话、更新的电子图表，缩短备考时间。减少灭火时间，提高灭火效率，减少损失。利用物联网监测的企业监控信号，以及易燃和爆炸物的运输，确定企业和居民面临的风险不断增加。GPS系统用于每日巡逻，监测消防队员，建立报告、反馈和处理机制。消防队可以按照程序停止修改封闭和封闭防火通道，并根据需要更新智能防火信息，防止危险事故的发生。利用物联网技术增加了火灾风险较高地区的现场检查数量，提高监管能力。整合汇总各平台的信息，及时更新数据，发布火警，做到早预防和有效灭火。利用物联网技术、大数据、云计算等相关技术，对火灾发生后的损失进行评估，并为火灾调查提供相应的数据。其中防火墙云平台的主要组件有云服务器、用户信息发送设备、防火墙物联网平台管理软件、物联网移动APP等。云服务器是平台数据信息的核心，负责接收、处理、分析和发送信息。该系统位于企业应急管理指挥，通过无线网络与系统其他设备进行通信。用户信息发送设备通过诸如RS232/RS485/CAN等通讯方式连接火警控制系统，及时获取各网络单元的自动火灾报警信息及报警信息。上传到云平台。旁边是每台自动火警控制器的主机，通过无线网络与云台通讯。支持组织管理，设备管理，用户管理，GIS配置，地面计划管理，API配置和其他配置管理功能。配备报警、状态监控、统计分析、地图APP等。适用于基本防火墙IOTAPP功能。装在云服务器上，可连接到大屏幕显示器。物联网手机APP支持报警器的显示/处理以及故障查询/处理等功能5结论与展望通过介绍石油化工企业主要防火领域的防火分析及智能防火系统，可看到一整套由智能防火监控器、智能图像防火系统组成的解决方案。早发现、早灭火、科学管理是石化企业防火改造的科学选择。随着科技的发展，消防物联网成为大数据技术、AI技术、5G通信技术、区块链技术等紧密结合，实现可靠的认证、云监控、云分析等新信息和智能平台，以更加可靠的方式保障石化行业的火灾。

4安科瑞智慧消防平台介绍

4.1平台结构

4.2平台主要功能介绍

4.2.1首页

       用户登录成功之后进入首页，如图所示。主要展示的内容有：项目概况、设备状态、设备分类、设备报警信息、报警分类、报警统计、设备台账信息等。其中地图可以选配成BIM建筑模型，任何传感器报警时可以在BIM模型中预警显示。

4.2.2消防子系统

       智慧消防管理云平台包含了智慧用电子系统、防排烟子系统、消防水子系统、消防设备电源子系统、防火门子系统、消防设备管理子系统和视频监控子系统等。智慧用电子系统可以接入电气火灾、孤航电弧、电气火灾主机、灭弧式保护器探测器和无线测温探测器等。点击智慧用电子系统进入智慧用电监控页面，点击菜单显示整个项目的基础信息和该项目下的所有探测器的信息，点击末级节点显示具体探测器的监控页面。

       消防水子系统可以接入消防栓、消防水压、水位传感器等，用于实时的监控消防水管网的压力、液位、是否漏水，以及开盖等事件，当消防水压不够，管网漏水时，系统也能实时地发出警报，能让相关人员及时维修维护，保障消防。

       防排烟子系统通过高灵敏的无线烟感报警装置，实现对烟雾、有害气体、及气体灭火信息等数据采集，实时秒级检测烟雾，一且发现监测数剧超过风险阈值，APP、短信报警、手机报警统统上阵，通过设备的标签、地理位置定位，快速通知业主、物业消防单位是哪个位置的火灾隐情。

       消防设备电源子系统实时监控消防系统各个部件（如消防报警主机、楼层显示器、水泵、喷淋泵、电梯等）的电源工作状态，确保消防设备供电正常，并对各个部件电源产生的过压、欠压、过流、短路、断路等故障报警提示。可长期记录电压电流运行参数，自动对消防电源一段时间的运行状态进行分析，对可能产出问题的隐患进行警示。

       防火门子系统通过与门禁报警、视频识别的关联，实时监控消防通道、出口、生命通道防火门的开闭及消防通道堆放物情况，实现紧急情况下的开闭控制等功能。确保防火门常闭、不上锁状态及保障火警救援是消防生命通道的畅通等，保障的生活、工作环境。

       应急照明与疏散指示子系统可实现对各个应急灯具的实时监控和控制，当发生火灾时，可准确的给出的疏散路径指示，智能打开消防应急指示灯的指示方向及应急照明灯，帮助建筑内的人群选择逃生疏散路线，指引逃生方向。

       视频监控子系统数据部门收到感应端各子系统报警信息后，可调出报警位置关联的监控摄像头图像，查看报警现场视频辅助进行火情确认。实现火灾报警子系统、消防水子系统、电气火灾子系统、防排烟子系统、消防设备电源子系统、防火门子系统和视频监控子系统的有机结合，实现了报警点和监控点的联动。

       消防设备管理子系统能够将每个建筑、项目节点的所有消防设备和资产纳入管理，对一些消防栓、灭火器、喷淋和消防大队地址等着重标注，日常的巡检和维护都需要纳入计划，在紧急情况下，会联动GIS调度子系统进行调度。

4.2.3隐患管理

       隐患管理功能包括了隐患查询、隐患派发、隐患处理和隐患分析四个模块。可以查看登录用户下的所有项目的隐患信息，并进行派发和处理操作，且对所有隐患进行统计分析。

4.2.4能耗分析

       能耗分析功能包括了能耗概况、能耗同比、能耗环比、能耗报表和能耗预测等五个模块。可以查看登录用户下的所有项目的能耗统计、同环比和报表，且按日、周、月等维度进行能耗统计分析。

4.2.5手机APP

       APP支持Android、iOS操作系统，方便用户查看电气火灾、防排烟、消防水、消防设备电源、防火门、消防设备管理、视频监控、火灾报警等子系统的实时监控数据、报警信息、能耗统计等。

4.3配置

4.3.1平台服务器：建议按照我方配置购买，或者客户自己租用阿里云资源。

硬件配置清单：（如申请阿里云可忽略）

4.3.2系统现场硬件配置清单：

       注：以下配置为针对1个回路选型，其中剩余电流互感器应根据现场回路电流大

4.4产品介绍

       电气火灾监控探测器

ARCM300T-Z-2G/4G/NB可选配2G上传、4G上传、NB-IOT网络上传，单表流量说明：

上传间隔一分钟，小于30M/月；

上传间隔二分钟，小于15M/月；

上传间隔五分钟，小于10M/月

5结束语

       为了提高石油化工企业的防火水平，智慧消防技术已经成为*的手段。智能化消防是石化企业 实现灾害快速预警、网络化消防控制和灭火救援等 重要环节。为此，结合区域经济发展和信息化基础 设施建设的实际情况，不断探索消防工作实现智能化的途径和方法，实现石油化工企业消防“智能"工作的根本转变。

参考文献

[1]谷　平.浅淡智慧消防技术在石油化工行业的应用

[2]李宝军,周海涛,张嵘.油气田“智慧消防"体系建设及实践途径[J].化工管理,2021

[3]安科瑞AcrelCloud-6800智慧消防管理云平台2020版

[4]安科瑞企业微电网设计与应用手册.2020.06版

作者简介

       刘细凤.女.现任职于安科瑞电气股份有限公司，主要从事智慧消防平台的设计与应用。