安科瑞 王晶淼

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

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，通過化學合成轉化為需求的產品的過程。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，實現液化。根據工藝路徑的不同，煤化工又可以分為傳統煤化工和新型煤化工。其中傳統煤化工主要是煉焦、合成氨、合成甲醇，特點是產能過剩、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能。新型煤化工是指近些年發展起來的煤制油、煤制天然氣等生產清潔能源和石油化工替代品的煤化工工藝。產品附加值高，市場前景廣闊，在我國優化能源結構、保證環保、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展方向。
隨著國民經濟和科學技術的發展，煤化工行業在我國國民經濟建設中占據了越來越重要的地位，煤化工產品的應用已滲透到人們生產生活的各個領域。但是，煤化工生產企業由于其特殊性，存在著眾多的安全隱患，在生產、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絡，并對這些設備的狀態進行智能化感知、識別、定位，實時動態采集消防信息，實現了無人化值守智慧消防，實現消防設施運行及監管的“自動化”、“智能化”、“系統化 ”、“精細化”，提高了煤化工行業消防應急救援能力，為煤化工安全生產保駕護航。
二、煤化工在消防管理方面存在的問題
1、法規標準不完善
煤化工尤其是新型煤化工是近些年來才發展起來的行業，隨著技術引進和自主創新，我國的新型煤化工產業呈現快速發展的趨勢。但是，由于目前我國煤化工行業缺少專門的行業標準，在煤化工消防設計過程中一般參考石化行業 的 有 關 標 準， 例 如 GB 50160-2015《石油化工企業設計防火規范》、GB 50183-2015《石油天然氣工程設計防火規范》等，這使得很多煤化工企業都是在摸索中前進，邊設計邊施工，為煤化工生產的消防工作埋下了事故隱患。另外，個別企業以效益為上，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消防工作的弊病之一。
2、安全管理體系不健全
煤化工企業的化工工藝相對石化企業來講要復雜很多，機械設備規模大、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一的協調部署，企業比較分散，沒有共同的垂直上級部門的監督，消防安全工作一般只能依靠煤炭管理、地方安全監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% 以上的煤化工企業都依靠煤炭企業成立，煤化工工業園區一般集中在產煤基地，我國的產煤基地大部分位于水資源缺乏地區，造成了煤化工企業天然缺水的現狀，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，由于煤炭企業在化工生產方面缺少經驗積累，消防車輛和消防隊伍不足，面對化工企業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 系統結構
安科瑞智慧消防管理云平臺采用“感、傳、知、用”等物聯網技術手段，綜合利用 RFID、無線傳感、云計算、大數據等技術，通過互聯網、無線通信網、專網等通信網絡，對消防設施、器材、人員等狀態進行智能化感知、識別、定位與跟蹤，實現實時、動態、互動、融合的消防信息采集、傳遞和處理，通過信息處理、數據挖掘和態勢分析，為防火監督管理和滅火救援提供信息支撐，提高社會化消防監督與管理水平，增強消防滅火救援能力。

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

傳感器層包括了智慧消防和傳統消防系統的所有設備，是整個系統的底層，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據緩存，存儲所有的設備點位信息、探測器監測數據、火災報警信息、視頻信息和設備運行狀態數據，采用的數據庫有MySQL、MongoDB、Redis。
PaaS層是對IaaS層數據的整合和分析，主要分為業務管理和、數據分析與決策輔助。業務部分有火災報警子系統、應急照明與疏散指示子系統、消防水子系統、電氣火災子系統、消防設備管理子系統、防火門子系統、消防設備電源子系統、視頻監控子系統等。
3.3、系統功能
（1）首頁
主要展示的內容有：項目概況、設備狀態、探測器分類、設備報警信息、報警分類、報警統計、設備臺賬信息等。其中百度地圖可以選配成3D建筑模型。

（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、電氣火災子系統、火災報警子系統、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。
①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。

②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，保障消防隱患。在水泵控制柜電源、故障、啟停和手/自動狀態信息；在主管網安裝壓力傳感器，實時采集主管網實時壓力信息；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。系統通過分析數據信息、調取現場視頻等多種方式，快速發現異常及故障，很好得減少消防水現場檢查次數、降低工作強度、提高工作效率，保障消防水系統在火災發生時發揮作用。

③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、斷路等故障告警提示。可長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。

④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、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，保證消防生命通道的正常通行，從而保障居民的生活、工作環境。

⑤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，幫助建筑內的人群選擇逃生疏散路線，指引正確的逃生方向。

⑥視頻監控子系統
數據服務器收到感應端各子系統告警信息后，可調出告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結合，實現了報警點和監控點的聯動。

⑦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。

⑧火災報警子系統
在傳統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，實現狀態信息上報，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，實現傳統火報主機聯網。

（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。可以查看登錄用戶下的所有項目的隱患信息，并進行派發和處理操作，且對所有隱患進行統計分析。

（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、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計、同環比和報表。

（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，系統也可以自動記錄巡檢人員的巡檢軌跡，代替了傳統紙質檢查記錄，改變了傳統巡查不到位、巡檢記錄不真實的現狀。

四、典型硬件

五、總結
煤化工企業的消防工作可以說是煤化工企業生產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劃，保障煤化工企業生產過程的安全性和可持續性。

審核編輯 黃昊宇