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技術文章

淺淡智慧消防技術在石油化工行業中的應用

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 淮亞利

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定201801

      摘要:隨著經濟和社會的快速發展,石油化工行業規模不斷擴大,石油化工企業和產品儲備不斷增加,發生石化火災的風險不斷變大。常規的消防監控手段很難滿足當前消防工作的需要,需要采用新的技術手段創新簡化消防工作。通過創新了消防監控的方法和手段,優化消防模式,進行智慧消防技術的構建,使對石油化工企業防火工作的智能化、網絡化的系統觀念有了可能。本文通過對石油化工企業所面臨的火災風險進行介紹,并對兩種組合APP的發展前景進行了分析。

      關鍵詞:智慧消防技術;石油化工行業;應用策略


0引言

我國石化企業的火災安全管理基礎還比較薄弱,火災安全形勢依然嚴峻??萍既招略庐惏l展,使智慧消防技術的建設越來越受到人們的重視。智能化防火系統的建立,使石油化工企業消防監控方式得到創新,為優化消防模式成為可能。針對石油化工企業近幾年發生的火災事故,對石油化工企業如何結合智慧消防技術進行了探討。


1當前石油化工企業的火災風險分析

石化行業以石油、天然氣及其產品為原料行業,包括石油精煉廠、石化設備、石油化纖設備、乙烯設備等。上面的石化企業中存在大量可燃、可燃液體、液化氣體、易燃固體、復雜的生產設備、管網交叉、高溫高壓容器及設備等,火災風險日益變大。首先,消防設計標準不高。為節省成本,一些石化產品生產企業,尤其是中小民營企業在引進相關工藝技術和設備時,只采用了關鍵技術,不支撐安全設備。制造和使用處于高風險狀態。人工增加原裝置的生產負荷,地增加了發生安全事故的可能性。其次,消防基礎設施滯后:各地區城市總體規劃與防火規劃落后,未考慮石化產業發展的影響,因此總體布局不科學,消防水源不足,消防基礎設施薄弱。石化公司的儲存罐儲存化學原料、中間產品或化學品,其中大多數為易燃、爆炸、有毒和有害的a、b類儲存罐。罐區火災特點如下:火勢猛烈、迅速、破壞性強,常伴有有毒有害物質。為避免缺乏有效的自動火警手段,尤其是夜間值班時,不可避免地要依靠安檢和值班檢查。從火警的探測、確認、派警到撲救等整個過程都是手工操作,步驟過多會耽誤時間,失去了前35分鐘的黃金救火。儲存罐著火很快,可能發生爆炸。由于使用水龍頭和手動水槍滅火,所以附近的人員都需要到現場充電。為防止泄漏的水霧,某些企業儲存罐的內部泡沫滅火系統通常是關閉的,有可能發生火災。滿足規范要求,僅對火災儲油罐有效。有些儲罐外壁裝有自動噴射系統,其主要作用是冷卻儲存罐,使儲存罐內的化學物品保持在正常溫度范圍內。還可以在失火時啟動,但是需要手動啟動。因為有一段時間不啟動就會有風險,系統的壓力和流量很小,很難控制火災。生產車間均為工藝管線和反應設備,以高度和密度為特征,基本配置在室外。這個部分很重要。因設備和管道的復雜性,可能會出現易燃、易爆、有毒、泄漏等各種化學品的隱患,這是化工企業防火危險的關鍵問題之一。常見的沒有有效的自動火警方法,安裝管道復雜,因此很難監視和檢查。要做好安全與監測工作。不可松懈,尤其是在夜班時。安裝地點常常隨著冷凝水和蒸汽的排放,檢查危險氣體泄漏。設備、閥門、管道可能會導致火災,因為安裝地點的火災不可靠。沒有有效的遠距離滅火手段,當初使用消火栓、滅火器、手動噴槍滅火,因此需要接近或進入設置點。我國建設離經濟和社會發展還有很大的距離,有些公司沒有對園區的整體火災風險進行詳細的安全評估和分析,也沒有針對高風險行業的特性和水平采取更嚴格的公民、物質和技術防御措施。石油化工園區的道路僅符合規范的低標準要求,因此不能滿足許多大型消防車在大型石油化工火災現場停車的作戰需要。第三,火災安全沒有首要責任,安保意識不強,員工不了解或掌握生產和運營風險。處理方案缺失或運用不足,員工的消防教育培訓及培訓工作不到位,對大型石化火災的準備不足。


2智慧消防技術在石油化工企業火災應用

智慧消防技術,是以物聯網、人工智能、虛擬現實等新信息方法為基礎,為實現石油化工企業防火智能信息管理,提高消防地理信息系統等室內防火監測和火災撲救監測水平,建立智慧消防技術數字平臺,整合所有單元。消防救援能力。一是建立用于消防“物聯網"監測系統。利用IoT識別和移動因特網技術,實時獲取倉庫、加油站、管道、電力、循環水植物、壓力釋放電、火炬系統等規劃區域的實時信息,了解各種滅火的危險性。當前,一些智慧消防技術公司正在研究開發一系列消防監控系統,如消防監控、電氣火災監測、火災自動報警、燃氣火災控制、火災通道視頻監控等。第二,據此建立消防“大數據"。利用大數據進行融合分析、預測預警和輔助決策,達到“動態數據可用性、工作流程的可追蹤性、可控的風險、可預見的調度與指揮、可預測的管理狀況"等目標。第三,周密發展,大范圍消防建設規劃。石油化工工業中的智能防火應用才剛剛起步。盡管部分企業已建立了基本的消防IoT監測系統,但具備大數據和先進技術要求的救援系統仍在研究和開發中。進一步研究互聯網+、物聯網、大數據、云計算、移動APP、3D建模、人員配置、消防活動中新媒體宣傳等新技術,實現智慧消防技術在石油化工產品中的應用,同時也是石油化工產品中應用的重點。

文章分析了石油化工企業消防安全主要領域的消防問題,根據相關國家標準和標準介紹了新時期智慧消防技術的概念,提出了智慧消防技術監控系統的組合?;馂奶綔y系統及火災云層的智能圖像。利用先進的自動定位技術、AI圖像識別技術、大數據分析技術和物聯網技術,實現了石油化工企業消防信息化。

近幾年來,隨著化工行業的發展,石油化工企業的火災和爆炸事故逐年增多,其悲劇已歷歷在目。危險貨物自然燃燒引發的事故;企業火災管理水平的下降是火災管理水平的重要原因。當前,我國石油化工企業滅火主要依靠人力資源的被動滅火。消防器材仍以消防栓和手動固定消防監控器為主,這就會在現場給消防隊員帶來的安全風險。顯然,智能滅火技術的實現意味著提高企業火災管理水平,減少火災安全事故的發生,是發展的趨勢,是出路。


3智慧消防技術設計

3.1智慧消防技術主要特點

智慧消防技術監控滅火系統采用紅外、紫外、視頻圖像,通過三維重建和滅火射流數學模型的建立,確定火源。為了達到中等、自動化的火災探測與滅火,具有高度自動化、準確的噴氣流量、滅火等特點,可廣泛應用于石油化工等高風險場所。數學模型和定位技術,火源定位,受災地區直接撲滅,撲滅火災,很大限度地減少火區非戰斗損失自動化與視覺控制模式相結合:智能滅火器不僅能實現自動報警、自動火災探測、自動滅火等功能,還能通過安裝在設備上的攝像機進行遙控滅火?;鹁某跏茧A段不需要靠近火場,可以保證火災的時間和安全。智能火災監測與物聯網技術的結合,以及智能圖像火災探測系統、消防水系統等,組成物聯網,實現多點遠程集中監控和指揮。與新的5G通信技術相結合,可以實現低延遲實時視頻預覽和滅火的遠程控制。

3.2智能消防技術的應用

在建筑、倉庫、油罐、化工公司等危險場所,如a類和b類工廠的安裝區,如智能火警監控器,使用防爆型防火水檢測器/泡沫檢測儀。c類的工廠建筑物、倉庫等區域使用常規的消防水監視器/表格監視器。此發明適用于視野高,便于全自動化操作。噴火效果好,但由于各種原因,不具備現場安裝條件時,可選擇配置電控消防監控。設置在地面,利用遙控/遙控實現滅火功能。利用智能取暖器的噴氣特性,不僅能在石油化學場景中滅火,而且具有稀釋、隔離、冷卻等功能,是石油化工現場滅火活動的主要消防技術。如液化氣儲罐火災具有易燃、易爆、受熱膨脹、著火后濃煙等特點。當發生火災時,附近的智能取暖器將通過儲油罐的噴氣氣流立即熄滅。在這個時候,儲存罐旁邊的儲罐b也面臨著危險。

由于火勢蔓延,油罐b附近的智能火警監視器開始向儲油罐a附近的儲油罐b一側噴射,于是儲油罐b附近的火警監視器便有冷卻隔離的功能:超大流量,噴霧水霧/水柱自由調節。舊式儲油庫通常裝有手搖槍,全部安裝在地面上。已安裝消防給水管道。研究表明,有三種可行的解決方案。第一,為了提高可操作性,對各部位采用了相同規格,采用了給水管道,靠近路邊設置了現場控制箱。第二,保持原來的手動槍,增加滅火管。將相同規格的電控表格監視器安裝到該設備上。如無干擾,則用給水管道,并在道路旁設一個控制箱,以方便操作。第三,鋼結構消防炮塔設計在原始的手持槍旁。塔臺高于油罐的高度。全自動泡沫塑料檢測儀應安裝在頭頂上,并有現場設備。這個是防爆型的。三個方案的成本和可靠性將逐步提高。尤其是頭頂的自動泡沫監控器,不但能自動滅火,還能減少油箱堵塞造成的噴霧死角,減少火災監控器的數量。生產設備區與儲油區相同,與上述3個計劃相同?;鹁O視器安裝在安裝區域周圍或安裝區域的管道鋼結構上,現場設備采用防爆型。

3.3智慧消防技術平臺設計

智慧消防技術平臺的設計是利用物聯網、地理信息、NFC/RFID、云計算、視頻AI等技術,將企業內所有消防子系統整合成一個“系統"和“自動火警系統"。利用防火墻云平臺,打開消防信息孤島,實現數據共享和業務連接。它能實時接收、顯示和處理網絡設備的報警信息和消防設施的運行狀態信息,還能發送火災報警信息、消防設施的運行狀態信息以及消防安全主要單元。轉交給城市火災通訊系統和安全監控管理部門管理信息。它能提高企業火災報警系統的及時性和可靠性,及時處理消防設備故障信息,提高建筑物消防設施的完整性,對主要防火區域及主要防火部位的火災安全管理狀況進行監控。利用手機APP,企業消防管理人員、消防人員及相關領導隨時了解企業火災情況,及時應對設備警報、故障等隱患,提高決策效率。消防基礎數據的收集與各級政府的支持密不可分,消防部門通過建立專門的網絡參與政府網絡監控,把消防工作納入政府的日常工作。以消防數據和消防網絡組件為基礎的大型智能化消防網絡信息系統。各地消防單位應將消防資料的使用流程標準化,形成相應的標準,以便每天、每月收集、檢查、分析資料,及時準確地發布。準確的實施可以與地方政府分享。建筑的地理位置、人力資源、建筑信息動態共享和動態管理。此外,還需綜合消防訓練系統、物流設備系統、用戶登記管理系統、消防車設備、消防器材等數據,繪制方便電話、更新的電子圖表,縮短備考時間。減少滅火時間,提高滅火效率,減少損失。利用物聯網安全監測的企業監控信號,以及易燃和爆炸物的運輸,確定企業和居民面臨的風險不斷增加。GPS系統用于每日巡邏,監測消防隊員,建立報告、反饋和處理機制。消防隊可以按照程序停止修改封閉和封閉防火通道,并根據需要更新智能防火信息,防止危險事故的發生。利用物聯網技術增加了火災風險較高地區的現場檢查數量,提高監管能力。整合匯總各平臺的信息,及時更新數據,發布火警,做到早預防和有效滅火。利用物聯網技術、大數據、云計算等相關技術,對火災發生后的損失進行評估,并為火災調查提供相應的數據。其中防火墻云平臺的主要組件有云服務器、用戶信息發送設備、防火墻物聯網平臺管理軟件、物聯網移動APP等。云服務器是平臺數據信息的核心,負責接收、處理、分析和發送信息。該系統位于企業應急管理指揮,通過無線網絡與系統其他設備進行通信。用戶信息發送設備通過諸如RS232/RS485/CAN等通訊方式連接火警控制系統,及時獲取各網絡單元的自動火災報警信息及報警信息。上傳到云平臺。旁邊是每臺自動火警控制器的主機,通過無線網絡與云臺通訊。支持組織管理,設備管理,用戶管理,GIS配置,地面計劃管理,API配置和其他配置管理功能。配備報警、狀態監控、統計分析、地圖APP等。適用于基本防火墻IOTAPP功能。裝在云服務器上,可連接到大屏幕顯示器。物聯網手機APP支持報警器的顯示/處理以及故障查詢/處理等功能5結論與展望通過介紹石油化工企業主要防火領域的防火分析及智能防火系統,可看到一整套由智能防火監控器、智能圖像防火系統組成的解決方案。早發現、早滅火、科學管理是石化企業防火改造的科學選擇。隨著科技的發展,消防物聯網成為大數據技術、AI技術、5G通信技術、區塊鏈技術等緊密結合,實現可靠的認證、云監控、云分析等新信息和智能平臺,以更加可靠的方式保障石化行業的火災安全。


4安科瑞智慧消防平臺介紹

4.1平臺結構

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4.2平臺主要功能介紹

4.2.1首頁

用戶登錄成功之后進入首頁,如圖所示。主要展示的內容有:項目概況、設備狀態、設備分類、設備報警信息、報警分類、報警統計、設備臺賬信息等。其中可在地圖可以選配成BIM建筑模型,任何傳感器報警時可以在BIM模型中預警顯示。

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4.2.2消防子系統

智慧消防管理云平臺包含了智慧用電子系統、防排煙子系統、消防水子系統、消防設備電源子系統、防火門子系統、消防設備管理子系統和視頻監控子系統等。智慧用電子系統可以接入電氣火災、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。點擊智慧用電子系統進入智慧用電監控頁面,點擊菜單顯示整個項目的基礎信息和該項目下的所有探測器的信息,點擊末級節點顯示具體探測器的監控頁面。

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消防水子系統可以接入消防栓、消防水壓、水位傳感器等,用于實時的監控消防水管網的壓力、液位、是否漏水,以及開蓋等事件,當消防水壓不夠,管網漏水時,系統也能實時地發出警報,能讓相關人員及時維修維護,保障消防安全。

防排煙子系統通過高靈敏的無線煙感報警裝置,實現對煙霧、有害氣體、及氣體滅火信息等數據采集,實時秒級檢測煙霧,一且發現監測數劇超過風險閾值,APP、短信報警統統上陣,通過設備的標簽、地理位置定位,快速通知業主、物業消防單位是哪個位置的火災隱情。

消防設備電源子系統實時監控消防系統各個部件(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,確保消防設備供電正常,并對各個部件電源產生的過壓、欠壓、過流、短路、斷路等故障報警提示??砷L期記錄電壓電流運行參數,自動對消防電源一段時間的運行狀態進行分析,對可能產出問題的隱患進行警示。

防火門子系統通過與門禁報警、視頻識別的關聯,實時監控消防通道、安全出口、生命通道防火門的開閉及消防通道堆放物情況,實現緊急情況下的開閉控制等功能。確保防火門常閉、不上鎖狀態及保障火警救援是消防生命通道的暢通等,保障安全的生活、工作環境。

應急照明與疏散指示子系統可實現對各個應急燈具的實時監控和控制,當發生火災時,可準確的給出安全的疏散路徑指示,智能打開消防應急指示燈的指示方向及應急照明燈,幫助建筑內的人群選擇逃生疏散路線,指引安全逃生方向。

視頻監控子系統數據部門收到感應端各子系統報警信息后,可調出報警位置關聯的監控攝像頭圖像,查看報警現場視頻輔助進行火情確認。實現火災報警子系統、消防水子系統、電氣火災子系統、防排煙子系統、消防設備電源子系統、防火門子系統和視頻監控子系統的有機結合,實現了報警點和監控點的聯動。

消防設備管理子系統能夠將每個建筑、項目節點的所有消防設備和資產納入管理,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,會聯動GIS調度子系統進行調度。

4.2.3隱患管理

隱患管理功能包括了隱患查詢、隱患派發、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,并進行派發和處理操作,且對所有隱患進行統計分析。

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4.2.4能耗分析

能耗分析功能包括了能耗概況、能耗同比、能耗環比、能耗報表和能耗預測等五個模塊??梢圆榭吹卿浻脩粝碌乃许椖康哪芎慕y計、同環比和報表,且按日、周、月等維度進行能耗分析。

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4.2.5手機APP

APP支持Android、iOS操作系統,方便用戶查看電氣火災、防排煙、消防水、消防設備電源、防火門、消防設備管理、視頻監控、火災報警等子系統的實時監控數據、報警信息、能耗統計等。

5結束語

為了提高石油化工企業的防火水平,智慧消防技術已經成為*的手段。智能化消防是石化企業 實現災害快速預警、網絡化消防控制和滅火救援等 重要環節。為此,結合區域經濟發展和信息化基礎 設施建設的實際情況,不斷探索消防工作實現智能化的途徑和方法,實現石油化工企業消防“智能"工作的根本轉變。

參考文獻

[1]谷 平.淺淡智慧消防技術在石油化工行業的應用

[2]李寶軍,周海濤,張嶸.油氣田“智慧消防"體系建設及實踐途徑[J].化工管理,2021

[3]安科瑞AcrelCloud-6800智慧消防管理云平臺2020版

[4]安科瑞企業微電網設計與應用手冊.2020.06版


作者簡介

淮亞利.女.現任職于安科瑞電氣股份有限公司,主要從事智慧消防平臺的設計與應用。


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