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淺淡智慧消防技術在石油化工行業中的應用

更新時間:2022-02-09  |  點擊率:1013

 摘要:隨著經濟和社會(hui) 的快速發展,石油化工行業(ye) 規模不斷擴大,石油化工企業(ye) 和產(chan) 品儲(chu) 備不斷增加,發生石化火災的風險不斷變大。常規的消防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簡化消防工作。通過了消防的方法和手段,優(you) 化消防模式,進行智慧消防技術的構建,使對石油化工企業(ye) 防火工作的智能化、網絡化的係統觀念有了可能。本文通過對石油化工企業(ye) 所麵臨(lin) 的火災風險進行介紹,並對兩(liang) 種組合APP的發展前景進行了分析。


關(guan) 鍵詞:智慧消防技術;石油化工行業(ye) ;應用策略


0引言

      我國石化企業(ye) 的火災安全管理基礎還比較薄弱,火災安全形勢依然嚴(yan) 峻。科技日新月異發展,使智慧消防技術的建設越來越受到人們(men) 的重視。智能化防火係統的建立,使石油化工企業(ye) 消防方式得到,為(wei) 優(you) 化消防模式成為(wei) 可能。針對石油化工企業(ye) 近幾年發生的火災事故,對石油化工企業(ye) 如何結合智慧消防技術進行了探討。


1當前石油化工企業(ye) 的火災風險分析

      石化行業(ye) 以石油、天然氣及其產(chan) 品為(wei) 原料行業(ye) ,包括石油精煉廠、石化設備、石油化纖設備、乙烯設備等。上麵的石化企業(ye) 中存在大量可燃、可燃液體(ti) 、易燃固體(ti) 、複雜的生產(chan) 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(wei) 節省成本,一些石化產(chan) 品生產(chan) 企業(ye) ,尤其是中小民營企業(ye) 在引進相關(guan) 工藝技術和設備時,隻采用了關(guan) 鍵技術,不支撐安全設備。製造和使用處於(yu) 高風險狀態。人工增加原裝置的生產(chan) 負荷,地增加了發生安全事故的可能性。其次,消防基礎設施滯後:各地區城市總體(ti) 規劃與(yu) 防火規劃落後,未考慮石化產(chan) 業(ye) 發展的影響,因此總體(ti) 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(chu) 存罐儲(chu) 存化學原料、中間產(chan) 品或化學品,其中大多數為(wei) 易燃、爆炸、有毒和有害的a、b類儲(chu) 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(wei) 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(cong) 火警的探測、確認、派警到撲救等整個(ge) 過程都是手工操作,步驟過多會(hui) 耽誤時間,失去了前35分鍾的黃金救火。儲(chu) 存罐著火很快,可能發生爆炸。由於(yu) 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(wei) 防止泄漏的水霧,某些企業(ye) 儲(chu) 存罐的內(nei) 部泡沫滅火係統通常是關(guan) 閉的,有可能發生火災。滿足規範要求,僅(jin) 對火災儲(chu) 油罐有效。有些儲(chu) 罐外壁裝有自動噴射係統,其主要作用是冷卻儲(chu) 存罐,使儲(chu) 存罐內(nei) 的化學物品保持在正常溫度範圍內(nei) 。還可以在失火時啟動,但是需要手動啟動。因為(wei) 有一段時間不啟動就會(hui) 有風險,係統的壓力和流量很小,很難控製火災。生產(chan) 車間均為(wei) 工藝管線和反應設備,以高度和密度為(wei) 特征,基本配置在室外。這個(ge) 部分很重要。因設備和管道的複雜性,可能會(hui) 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(ye) 防火危險的關(guan) 鍵問題之一。常見的沒有有效的自動火警方法,安裝管道複雜,因此很難監視和檢查。要做好安全與(yu) 監測工作。不可鬆懈,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(ti) 泄漏。設備、閥門、管道可能會(hui) 導致火災,因為(wei) 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(hui) 發展還有很大的距離,有些公司沒有對園區的整體(ti) 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(ye) 的特性和水平采取更嚴(yan) 格的公民、物質和技術防禦措施。石油化工園區的道路僅(jin) 符合規範的低標準要求,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(chan) 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(ye) 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(wei) 基礎,為(wei) 實現石油化工企業(ye) 防火智能信息管理,提高消防地理信息係統等室內(nei) 防火監測和火災撲救監測水平,建立智慧消防技術數字平台,整合所有單元。消防救援能力。一是建立用於(yu) 消防“物聯網"監測係統。利用IoT識別和移動因特網技術,實時獲取倉(cang) 庫、加油站、管道、電力、循環水植物、壓力釋放電、火炬係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係列消防係統,如消防、電氣火災監測、火災自動、燃氣火災控製、火災通道視頻等。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(jue) 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(yu) 指揮、可預測的管理狀況"等目標。第三,周密發展,大範圍消防建設規劃。石油化工工業(ye) 中的智能防火應用才剛剛起步。盡管部分企業(ye) 已建立了基本的消防IoT監測係統,但具備大數據和技術要求的救援係統仍在研究和開發中。進一步研究互聯網+、物聯網、大數據、雲(yun) 計算、移動APP、3D建模、人員配置、消防活動中新媒體(ti) 宣傳(chuan) 等新技術,實現智慧消防技術在石油化工產(chan) 品中的應用,同時也是石油化工產(chan) 品中應用的重點。

      文章分析了石油化工企業(ye) 消防安全主要領域的消防問題,根據相關(guan) 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係統的組合。火災探測係統及火災雲(yun) 層的智能圖像。利用的自動定位技術、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(ye) 消防信息化。

      近幾年來,隨著化工行業(ye) 的發展,石油化工企業(ye) 的火災和爆炸事故逐年增多,其悲劇已曆曆在目。危險貨物自然燃燒引發的事故;企業(ye) 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(ye) 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器為(wei) 主,這就會(hui) 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(ye) 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

      智慧消防技術滅火係統采用紅外、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(wei) 了達到中等、自動化的火災探測與(yu) 滅火,具有高度自動化、準確的噴氣流量、滅火等特點,可廣泛應用於(yu) 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鬥損失自動化與(yu) 視覺控製模式相結合:智能滅火器不僅(jin) 能實現自動、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。火警的初始階段不需要靠近火場,可以保證火災的時間和安全。智能火災監測與(yu) 物聯網技術的結合,以及智能圖像火災探測係統、消防水係統等,組成物聯網,實現多點遠程集中和指揮。與(yu) 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製。

3.2智能消防技術的應用

      在建築、倉(cang) 庫、油罐、化工公司等危險場所,如a類和b類工廠的安裝區,如智能火警器,使用防爆型防火水檢測器/泡沫檢測儀(yi) 。c類的工廠建築物、倉(cang) 庫等區域使用常規的消防水監視器/表格監視器。此適用於(yu) 視野高,便於(yu) 全自動化操作。噴火效果好,但由於(yu) 各種原因,不具備現場安裝條件時,可選擇配置電控消防。設置在地麵,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(jin) 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(chu) 罐火災具有易燃、易爆、受熱膨脹、著火後濃煙等特點。當發生火災時,附近的智能取暖器將通過儲(chu) 油罐的噴氣氣流立即熄滅。在這個(ge) 時候,儲(chu) 存罐旁邊的儲(chu) 罐b也麵臨(lin) 著危險。

      由於(yu) 火勢蔓延,油罐b附近的智能火警監視器開始向儲(chu) 油罐a附近的儲(chu) 油罐b一側(ce) 噴射,於(yu) 是儲(chu) 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(chu) 油庫通常裝有手搖槍,全部安裝在地麵上。已安裝消防給水管道。研究表明,有三種可行的解決(jue) 方案。第一,為(wei) 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製箱。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。如無幹擾,則用給水管道,並在道路旁設一個(ge) 控製箱,以方便操作。第三,鋼結構消防炮塔設計在原始的手持槍旁。塔台高於(yu) 油罐的高度。全自動泡沫塑料檢測儀(yi) 應安裝在頭頂上,並有現場設備。這個(ge) 是防爆型的。三個(ge) 方案的成本和可靠性將逐步提高。尤其是頭頂的自動泡沫器,不但能自動滅火,還能減少油箱堵塞造成的噴霧死角,減少火災器的數量。生產(chan) 設備區與(yu) 儲(chu) 油區相同,與(yu) 上述3個(ge) 計劃相同。火警監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智慧消防技術平台設計

      智慧消防技術平台的設計是利用物聯網、地理信息、NFC/RFID、雲(yun) 計算、視頻AI等技術,將企業(ye) 內(nei) 所有消防子係統整合成一個(ge) “係統"和“自動火警係統"。利用防火牆雲(yun) 平台,打開消防信息孤島,實現數據共享和業(ye) 務連接。它能實時接收、顯示和處理網絡設備的信息和消防設施的運行狀態信息,還能發送火災信息、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係統和安全管理部門管理信息。它能提高企業(ye) 火災係統的及時性和可靠性,及時處理消防設備故障信息,提高建築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。利用手機APP,企業(ye) 消防管理人員、消防人員及相關(guan) 領導隨時了解企業(ye) 火災情況,及時應對設備警報、故障等隱患,提高決(jue) 策效率。消防基礎數據的收集與(yu) 各級政府的支持密不可分,消防部門通過建立專(zhuan) 門的網絡參與(yu) 政府網絡,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(wei) 基礎的大型智能化消防網絡信息係統。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(yu) 地方政府分享。建築的地理位置、人力資源、建築信息動態共享和動態管理。此外,還需綜合消防訓練係統、物流設備係統、用戶登記管理係統、消防車設備、消防器材等數據,繪製方便電話、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(ye) 信號和係統通道,以及易燃和爆炸物的運輸,確定企業(ye) 和居民麵臨(lin) 的風險不斷增加。GPS係統用於(yu) 每日巡邏,監測消防隊員,建立報告、反饋和處理機製。消防隊可以按照程序停止修改封閉和封閉防火通道,並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。整合匯總各平台的信息,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、雲(yun) 計算等相關(guan) 技術,對火災發生後的損失進行評估,並為(wei) 火災調查提供相應的數據。其中防火牆雲(yun) 平台的主要組件有雲(yun) 服務器、用戶信息發送設備、防火牆物聯網平台管理軟件、物聯網移動APP等。雲(yun) 服務器是平台數據信息的核心,負責接收、處理、分析和發送信息。該係統位於(yu) 企業(ye) 應急管理指揮,通過無線網絡與(yu) 係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製係統,及時獲取各網絡單元的自動火災信息及信息。上傳(chuan) 到雲(yun) 平台。旁邊是每台自動火警控製器的主機,通過無線網絡與(yu) 雲(yun) 台通訊。支持組織管理,設備管理,用戶管理,GIS配置,地麵計劃管理,API配置和其他配置管理功能。配備、狀態、統計分析、地圖APP等。適用於(yu) 基本防火牆IOTAPP功能。裝在雲(yun) 服務器上,可連接到大屏幕顯示器。物聯網手機APP支持器的顯示/處理以及故障查詢/處理等功能5結論與(yu) 展望通過介紹石油化工企業(ye) 主要防火領域的防火分析及智能防火係統,可看到一整套由智能防火器、智能圖像防火係統組成的解決(jue) 方案。早發現、早滅火、科學管理是石化企業(ye) 防火改造的科學選擇。隨著科技的發展,消防物聯網成為(wei) 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、雲(yun) 、雲(yun) 分析等新信息和智能平台,以更加可靠的方式保障石化行業(ye) 的火災安全。


4、安科瑞智慧消防平台介紹

4.1 平台結構

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4.2平台主要功能介紹

4.2.1首頁

     用戶登錄成功之後進入首頁,如圖所示。主要展示的內(nei) 容有:項目概況、設備狀態、設備分類、設備信息、分類、統計、設備台賬信息等。其中地圖可以選配成BIM建築模型,任何傳(chuan) 感器時可以在BIM模型中預警顯示。

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4.2.2消防子係統

   智慧消防管理雲(yun) 平台包含了智慧用電子係統、防排煙子係統、消防水子係統、消防設備電源子係統、防火門子係統、消防設備管理子係統和視頻子係統等。智慧用電子係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。點擊智慧用電子係統進入智慧用電頁麵,點擊菜單顯示整個(ge) 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(ti) 探測器的頁麵。

消防水子係統可以接入消防栓、消防水壓、水位傳(chuan) 感器等,用於(yu) 實時的消防水管網的壓力、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,係統也能實時地發出警報,能讓相關(guan) 人員及時維修維護,保障消防安全。

 防排煙子係統通過高靈敏的無線煙感裝置,實現對煙霧、有害氣體(ti) 、及氣體(ti) 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、電話、短信統統上陣,通過設備的標簽、地理位置定位,快速通知業(ye) 主、物業(ye) 消防單位是哪個(ge) 位置的火災隱情。

 消防設備電源子係統實時消防係統各個(ge) 部件(如消防主機、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,並對各個(ge) 部件電源產(chan) 生的過壓、欠壓、過流、短路、斷路等故障提示。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(chan) 出問題的隱患進行警示。

防火門子係統通過與(yu) 門禁、視頻識別的關(guan) 聯,實時消防通道、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製等功能。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(yu) 疏散指示子係統可實現對各個(ge) 應急燈具的實時和控製,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,幫助建築內(nei) 的人群選擇逃生疏散路線,指引安全逃生方向。

視頻子係統數據部門收到感應端各子係統信息後,可調出位置關(guan) 聯的攝像頭圖像,查看現場視頻輔助進行火情確認。實現火災子係統、消防水子係統、電氣火災子係統、防排煙子係統、消防設備電源子係統、防火門子係統和視頻子係統的有機結合,實現了點和點的聯動。

消防設備管理子係統能夠將每個(ge) 建築、項目節點的所有消防設備和資產(chan) 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(hui) 聯動GIS調度子係統進行調度。

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(ge) 模塊。可以查看登錄用戶下的所有項目的隱患信息,並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(ge) 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,且按日、周、月等維度進行能耗分析

4.2.5手機APP

   APP支持androids、ioses操作係統,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、火災等子係統的實時數據、信息、能耗統計等。

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4.3 推薦配置

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4.3.1 平台服務器:建議按照我方推薦配置購買(mai) ,或者客戶自己租用阿裏雲(yun) 資源。

   推薦硬件配置清單:(如申請阿裏雲(yun) 可忽略)

4.3.2 係統現場推薦硬件配置清單:

   注:以下配置為(wei) 針對1個(ge) 回路選型,其中剩餘(yu) 電流互感器應根據現場回路電流大

4.4 產(chan) 品介紹

電氣火災探測器

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ARCM300T-Z-2G/4G/NB可選配2G上傳(chuan) 、4G上傳(chuan) 、NB-IOT網絡上傳(chuan) ,單表流量說明:

上傳(chuan) 間隔一分鍾, 小於(yu) 30M/月;

上傳(chuan) 間隔二分鍾,小於(yu) 15M/月;

上傳(chuan) 間隔五分鍾,小於(yu) 10M/月


5結束語

      為(wei) 了提高石油化工企業(ye) 的防火水平,智慧消防技術已經成為(wei) *的手段。智能化消防是石化企業(ye) 實現災害快速預警、網絡化消防控製和滅火救援等 重要環節。為(wei) 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(ye) 消防“智能"工作的根本轉變。


參考文獻

[1]穀平.淺淡智慧消防技術在石油化工行業(ye) 的應用

[2]李寶軍(jun) ,周海濤,張嶸.油氣田“智慧消防"體(ti) 係建設及實踐途徑[J].化工管理,2021

[3]安科瑞AcrelCloud-6800智慧消防管理雲(yun) 平台2020版

[4]安科瑞企業(ye) 微電網設計與(yu) 應用手冊(ce) .2020.06版