無人機技術在光匯油庫消防的實踐與運用

蘭榮金 王蕓 王秋衡

摘要：火災是人類最大的災害之一，尤其油庫預防、控制火災是消防工作重中之重。當前我國的消防采用傳統的設備，主要配備滅火器、消防栓、消防車及自控系統的報警、噴淋、泡沫滅火等已不能滿足全天候空、地一體化的預控火災的需要。本文通過深圳市光匯油庫采用高科技的無人機技術，使得應急救援能夠在時效性、可靠性、安全性上都能充分發揮空地一體化的優勢，解決了過去因技術手段落后及對火場情況模糊的短板，為油庫的安全生產以及各行業的消防工作能夠起到科學的指導于借鑒作用。

關健詞：無人機技術;消防;實踐;運用

光匯油庫位于廣東省深圳市東部，屬于國家一級油庫，其庫容量達388000m3，設計有22個外浮頂儲罐，最大的罐容50000m3，油庫以儲存燃料油、汽油為主。

油庫為了安全生產配備了專職消防隊伍，經過采用了技術先進的無人機投入消防工作，當前具備了飛控平臺及前后臺視頻監控傳輸系統，配合完善的飛行及地勤保障系統，無人機可對整個罐區的地面實施完備的長時間空中監控，從而實現了對傳統手段無法涉足的區域進行實時監控和輔助救援，其智能化和先進性突出體現在巡查路徑規劃、智能分析、定點持續監控、火情報警等方面，并且在制定應急預案、建立快速響應機制、現場火情存檔與取證等方面都能充分發揮技術防范手段的重要作用。

光匯油庫作為三級重大危險源和重點防火單位，經常性的組織開展防火滅火應急演練。通過配置無人機參與滅火演練的實踐與運用，收到了良好的消防效果。

一、消防演練實踐

（一）演練內容

目標：TK209燃料油儲罐、目標介質：500號燃料油。

燃料油的理化特性：可燃液體，由各族烴類和非烴類組成，60℃≤閃點≤130℃，引燃溫度250℃，相對密度（水=1）0.95-0.98，相對密度（空氣=1）1.54-4，燃燒熱30000-46000（KJ/mol），不溶于水，溶于醇等溶劑。

模擬事件：TK209燃料油儲罐出油管線罐跟閥罐側法蘭破裂，500號燃料油泄漏到小圍堰內，遇雷擊起火;企業啟動應急預案組織滅火，由于火勢過大，事故升級，啟動當地政府應急預案組織消防隊伍滅火，將火勢控制并撲滅。

（二）檢驗科目

1.企業。應急程序、應急響應、消防安全裝置設施、應急人員技能;

2.政府消防隊伍、東部消防隊伍拉動、消防救援裝備檢驗。

（三）演練設備

油庫演練參演力量表（無人機技術）

1.火災自動報警系統組成

（1）目標罐火災報警感溫電纜;

（2）可燃氣體探測器;

（3）手按報警器;

（4）消防聯動控制柜;

（5）可燃氣體探測器控制柜;

（6）聲光警鈴系統。

2.消防自動噴淋系統組成

（1）目標罐及保護罐環狀布置水幕噴頭;

（2）目標罐及保護罐環狀布置消防水管網;

（3）雨淋閥;

（4）消防增壓泵組;

（5）消防穩壓泵組;

（6）消防聯動控制柜;

（7）消防水罐組。

3.消防泡沫滅火系統組成

（1）目標罐及保護罐環狀布置泡沫發生器;

（2）目標罐及保護罐環狀布置消防泡沫混合液管網;

（3）消防增壓泵組;

（4）消防穩壓泵組;

（5）消防聯動控制柜;

（6）消防水罐組;

（7）消防泡沫液罐組。

二、應用過程

（一）報警

現場人員應用可燃氣體（甲烷）觸發可燃氣體探測器模擬物料泄漏揮發蒸汽觸發可燃氣體探測器，信號源瞬間傳遞到中控室可燃氣體控制柜，聯動觸發聲光裝置，紅燈閃爍，警哨聲起，柜機顯示TK209罐根編號TK209-1可燃氣體探測器可燃氣體濃度超過設定爆炸極限下限值，現場出現物料泄漏跡象。同時，現場另一組人員應用熱水淋燙目標罐感溫電纜，隨著淋燙時間推進，觸發中控室消防聯動柜系統動作，罐邊雨淋閥噴淋系統電磁閥動作。

（二）自動噴淋

感溫電纜受熱，信號源觸發罐邊雨淋閥噴淋系統電磁閥動作打開，自動打開雨淋閥蓋板，目標罐TK209及周邊罐組TK210消防冷卻水管網上水，噴淋口噴水形成水幕，對目標罐及周邊罐組冷卻保護;同時，感溫電纜受熱信號源傳遞，消防聯動柜系統接受信號自動啟動消防泵加壓。

（三）泡沫系統

為不污染罐內物料和管網，未開啟罐邊泡沫混合液管段手動閥門，未開啟泡沫液儲罐進水手動閥門;消防聯動柜系統接受信號自動啟動消防泵加壓，加壓消防水增壓消防泡沫混合液管網，直至目標罐及圍堰四周泡沫栓、泡沫炮，末端壓力達8kg/cm2。

（四）無人機

企業無法控制火勢，政府專職消防救援隊伍趕赴現場，指揮員下令指揮偵查組啟用無人機對火災現場進行地形和火勢偵查;無人機飛臨事故空域，利用機載攝像機多角度傳回高清照片和界面，為指揮員正確判斷火情，安排布置滅火作戰力量提供依據。

（五）全勤指揮車

政府專職消防救援隊伍趕赴現場，消防隊伍領導小組隨全勤指揮車指揮前置。全勤指揮車利用車載系統、GPS定位、無線移動網絡傳輸等技術，將火場情景實況同步傳播到全勤指揮車和政府應急指揮中心;消防隊伍領導小組根據傳遞的實況指揮布置救援工作，向各應急組下達作戰指令;通過全勤指揮車載系統向應急指揮中心匯報情況，接受上級指示。

（六）機器人消防水炮

目標界質為500號燃料油，燃燒熱值大，輻射溫度高，燃燒有害物濃度高，目標罐為50000m3的罐體，火勢兇猛，指揮部根據火情，為保障人員安全，指揮下令無人消防水炮抵近壓制，對著火點及目標罐體進行強力冷卻降溫，為泡沫覆蓋滅火、火勢控制做支撐。

三、應用效果

四、結語

我國每年發生大量的火災事故，造成大量的人員傷亡、財產損失和環境污染，人類想盡各種辦法預防火災、控制火災、消滅火災。在與火災斗爭的過程中，人們總結經驗、汲取教訓，從最初的鍋碗瓢盆端水滅火，到消防車滅火，從最初的人工滅火，到自控系統的自動滅火，滅火技術和裝備得到突飛猛進的發展。

通過應急演練的實踐，應用高科技的無人機技術、全勤通信指揮車和機器人消防炮，使得應急救援程序中的報警、響應、偵檢、聯動、指揮、消洗一氣呵成，整個現場空天一體化，透明清晰，過程態勢明朗，無人機技術的應用在時效上、可靠性上、安全性上均充分發揮了特有的優勢與作用。

隨著科學技術的發展，無人機技術在應急演練過程中得到越來越多的實踐和運用。消防安全無人機技術雖有進展，但還存在很大的突破空間，尤其是高層建筑的消防亟待應用無人機技術;對于消防無人機技術系統、裝備的經濟性、系統性、普及率都還需進行科學的探討與論證。顯然，科學預測無人機技術應用于消防工作會越來越普遍，從而保證國家經濟、文化建設的安全與健康發展。

作者簡介：

蘭榮金（1973.9—），男，2003年1月畢業于福州大學，化學工程與工藝專業，化工工程師，國家注冊安全工程師，現從事石油化工倉儲技術與管理工作，原福建泰山石化倉儲發展有限公司安全經理，現深圳市光匯石油化工股份有限公司油庫主任。

王秋衡（1956.9—），男，湖南工學院教授，高級工程師，深圳市大鵬新區安監局坐班專家（危化品安全管理），深圳市安全生產委員會專家（冶金/工貿組），主要從事安全工程專業教學和安全評價及安全設備工程的研究。