利用新技術(shù)與方法提升化工企業(yè)防火監(jiān)督的效率與效果

＊趙靜宇

（北京市石景山消防救援支隊 北京 100043）

化工企業(yè)生產(chǎn)資產(chǎn)往往較大、成本較高，如生產(chǎn)車間、產(chǎn)品庫存、設(shè)備儀器等往往是企業(yè)投入大量成本采購的。因此，化工企業(yè)一旦發(fā)生火災(zāi)，不論是對于生產(chǎn)者人身安全、周邊環(huán)境或是企業(yè)經(jīng)濟均會造成嚴(yán)重損害。因此，探索新技術(shù)與方法在化工企業(yè)防火監(jiān)督中的應(yīng)用，是進一步提升新時期下化工企業(yè)防火監(jiān)督水平，保障企業(yè)安全生產(chǎn)、良性發(fā)展的重要研究舉措。

1.新時期下化工企業(yè)防火監(jiān)督要求

新時期下對化工企業(yè)消防監(jiān)督主要包括如下內(nèi)容。第一，有效加強監(jiān)督力度。相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)加強對化工企業(yè)的日常監(jiān)督力度，定期對其防火設(shè)施、消防設(shè)備等進行檢查和維護，確保其處于良好狀態(tài)。第二，健全防火管理制度。化工企業(yè)應(yīng)建立健全防火管理制度，制定消防應(yīng)急預(yù)案和演練計劃，增強員工的消防安全意識。第三，加強普及消防知識。開展消防知識宣傳教育活動，提升消防意識和自我保護能力，使員工在必要時能夠有效地應(yīng)對突發(fā)火災(zāi)事件。第四，加強科技與新技術(shù)的應(yīng)用，升級化工企業(yè)的防火設(shè)施和消防監(jiān)督手段，使用先進的技術(shù)手段增強預(yù)警能力和事故處置效率[1]。

2.基于互聯(lián)網(wǎng)的化工企業(yè)消防應(yīng)急管理

（1）應(yīng)急指揮平臺。基于互聯(lián)網(wǎng)的化工企業(yè)消防應(yīng)急指揮平臺建設(shè)需要考慮以下幾個方面。第一，系統(tǒng)功能設(shè)計方面，建設(shè)中需要考慮系統(tǒng)的應(yīng)急指揮、調(diào)度、資源調(diào)配以及動態(tài)環(huán)境分析功能，確保在應(yīng)急事件發(fā)生時，能夠快速響應(yīng)、智能調(diào)度和迅速處置。第二，基于平臺實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)共享。將化工企業(yè)的消防安全數(shù)據(jù)、重點部位、周邊環(huán)境等關(guān)鍵信息納入平臺管理，不同部門、人員共享同一數(shù)據(jù)源，減少數(shù)據(jù)不一致問題。第三，基于平臺實現(xiàn)化工園區(qū)火災(zāi)監(jiān)控信息共享與評估，利用云計算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對化工園區(qū)的各種設(shè)施、場所和裝備進行全面監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)異常情況和火災(zāi)風(fēng)險。同時，將各個監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行整合和共享，形成完整化工園區(qū)實時數(shù)據(jù)監(jiān)控體系，同時加入災(zāi)情處理應(yīng)急中心，進行統(tǒng)一的數(shù)據(jù)整合和分析。利用大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)，建立化工園區(qū)的火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)，自動化判斷和預(yù)測火災(zāi)風(fēng)險，提醒工作人員注意火災(zāi)安全，并定期開展火災(zāi)風(fēng)險評估，及時發(fā)現(xiàn)和解決存在的安全隱患，加強安全管理和現(xiàn)場勘查能力，減少火災(zāi)發(fā)生和損失。

（2）智能化防火監(jiān)控。基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)視頻監(jiān)控、溫度、煙霧、氣體等傳感器的防火監(jiān)測設(shè)備的互聯(lián)，實現(xiàn)化工企業(yè)的智能化防火監(jiān)控體系。視頻監(jiān)控體系，可以采用數(shù)字視頻監(jiān)控技術(shù)，實時捕捉化工企業(yè)的生產(chǎn)活動及周邊環(huán)境，并對設(shè)備狀態(tài)、工人作業(yè)、環(huán)境衛(wèi)生和安全等進行實時監(jiān)控和記錄。溫度傳感器負責(zé)對危險區(qū)域溫度進行實時監(jiān)測，當(dāng)區(qū)域內(nèi)溫度超過預(yù)定值時，發(fā)出報警，及時通知管理人員進行處理和冷卻。煙霧傳感器方面，當(dāng)化工廠內(nèi)部發(fā)生火災(zāi)時，即使離散防火器無法控制火勢，傳感器監(jiān)測到煙霧時，高靈敏度的報警裝置及時發(fā)出警報，以便提醒人員進行緊急疏散，并啟動滅火器材進行處理。氣體傳感器，負責(zé)檢測出化工企業(yè)環(huán)境中毒氣泄漏的情況，及時報警，防止人員中毒或環(huán)境污染。綜合分析，在構(gòu)建智能化防火監(jiān)控該體系期間，可以智能化防火監(jiān)控體系中的視頻監(jiān)控、溫度、煙霧、氣體等傳感器為依據(jù)，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，構(gòu)建集中控制、實時監(jiān)測及數(shù)據(jù)分析的安全防護系統(tǒng)，實現(xiàn)消防安全信息的共享、分析及實時監(jiān)控，進一步提高工作場所的消防安全性能、內(nèi)外部的決策效率及工作效率，切實保障人員安全，企業(yè)的穩(wěn)定、可持續(xù)發(fā)展。

（3）防火監(jiān)督數(shù)據(jù)管理。基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的化工企業(yè)防火監(jiān)控數(shù)據(jù)管理，可按照以下步驟進行處理和管理。第一，數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)。建立先進的傳感器和監(jiān)測設(shè)備以實時采集企業(yè)各項防火監(jiān)測數(shù)據(jù)，包括視頻監(jiān)控、溫度、煙霧、氣體、電器電子等相關(guān)參數(shù)，全面掌握企業(yè)安全態(tài)勢。第二，數(shù)據(jù)傳輸處理。將采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過編碼壓縮后，通過物聯(lián)網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)傳輸至企業(yè)防火監(jiān)控數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中，實現(xiàn)原始數(shù)據(jù)的快速傳輸和存儲。與此同時，在數(shù)據(jù)應(yīng)用前，對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行預(yù)處理，如數(shù)據(jù)完整性驗證、格式化、加密等措施，以確保數(shù)據(jù)的完整性、安全性和可讀性等。第三，智能化數(shù)據(jù)分析。依據(jù)采集的數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)挖掘、統(tǒng)計學(xué)等技術(shù)進行數(shù)據(jù)分析，提取潛在的關(guān)聯(lián)規(guī)律、數(shù)據(jù)異常現(xiàn)象，并進行分析評估，以實現(xiàn)智能預(yù)警和精準(zhǔn)化防控。第四，數(shù)據(jù)共享。構(gòu)建相應(yīng)的數(shù)據(jù)共享平臺和安全防護系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享與交流，給政府監(jiān)管和應(yīng)急處理機構(gòu)提供及時準(zhǔn)確的信息，確保化工企業(yè)的消防安全性能[2]。

3.基于無人機技術(shù)的化工企業(yè)防火監(jiān)管

（1）無人機環(huán)境監(jiān)測。消防救援機構(gòu)基于無人機開展化工廠防火環(huán)境監(jiān)測，第一，可實現(xiàn)燃氣監(jiān)測。利用無人機搭載的氣體檢測器，監(jiān)測并實時傳輸燃氣、煙霧等重點監(jiān)測區(qū)域氣體狀態(tài)信息。如發(fā)現(xiàn)可燃氣體泄漏、濃度升高、存在火源等情況時，及時傳遞相關(guān)信息，協(xié)助工作人員實時開展透氣工作。第二，基于無人機開展化工企業(yè)工藝流程監(jiān)測。通過無人機對工業(yè)流程進行三維立體影像監(jiān)測，檢測生產(chǎn)設(shè)備實時狀態(tài)、操作人員的行為規(guī)范性、生產(chǎn)流程中的異常變化等情況，及時提供相關(guān)信息幫助應(yīng)對化學(xué)品泄漏、火災(zāi)等安全事故。第三，利用無人機可根據(jù)實時監(jiān)測結(jié)果，實時傳遞防火救援應(yīng)急指令，為實施防火計劃與應(yīng)急措施提供準(zhǔn)確信息的坐標(biāo)點，保障員工人身安全和生產(chǎn)設(shè)施完整。

（2）無人機安全巡查。基于無人機的化工企業(yè)防火安全巡檢，可以通過以下幾個方面來實現(xiàn)。第一，消防救援機構(gòu)基于無人機定期開展化工企業(yè)安全區(qū)域監(jiān)測，讓無人機搭載高清照相機，可以實現(xiàn)對化工企業(yè)內(nèi)部區(qū)域的全方位監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)并及時處置潛在危險。第二，化工廠廠區(qū)內(nèi)環(huán)境監(jiān)管。讓無人機裝備濕度計、溫度計、氣體檢測儀等，可以實時監(jiān)測化工企業(yè)周邊環(huán)境變化，掌握有關(guān)環(huán)境的實時數(shù)據(jù)，并對問題及時進行反應(yīng)與處置。第三，無人機廠區(qū)安全巡查。消防救援機構(gòu)應(yīng)控制無人機，定期對工業(yè)車間、油罐、氣罐、倉庫等危險區(qū)域進行巡查，及時發(fā)現(xiàn)安全隱患，并及時預(yù)警或處置，保障整體生產(chǎn)過程的安全。第四，防火臨時緊急撲救。利用無人機搭載滅火設(shè)備，可以直接到達火源區(qū)域進行撲滅或控制火勢，同時發(fā)現(xiàn)并報告火源信息，快速組織救火[3]。

4.基于人工智能技術(shù)的化工企業(yè)防火監(jiān)管

（1）基于人工智能技術(shù)的數(shù)據(jù)分析。基于人工智能實現(xiàn)化工企業(yè)防火監(jiān)督數(shù)據(jù)分析，包括數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)建設(shè)、數(shù)據(jù)收集與預(yù)處理、數(shù)據(jù)分析與建模、火災(zāi)風(fēng)險評估、系統(tǒng)優(yōu)化改進幾大步驟，最終形成閉環(huán)式數(shù)據(jù)分析體系。具體邏輯如圖1所示。

圖1 基于人工智能技術(shù)的數(shù)據(jù)分析閉環(huán)體系

如圖1，首先，建設(shè)便于儲存、傳輸與管理數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，將化工企業(yè)各部門的生產(chǎn)流程、設(shè)備狀態(tài)、環(huán)保數(shù)據(jù)等信息存儲在同一平臺上。其次，數(shù)據(jù)分析概況。通過監(jiān)控各類傳感器測得的氣體濃度、溫度、濕度等實時參數(shù)生成的數(shù)據(jù)，結(jié)合管理系統(tǒng)中的生產(chǎn)數(shù)據(jù)和工作日志，了解企業(yè)的生產(chǎn)過程和運行狀況，并通過數(shù)據(jù)分析軟件對數(shù)據(jù)進行業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)和處理，挖掘出隱藏于數(shù)據(jù)中的安全風(fēng)險隱患。隨后，設(shè)計基于人工智能技術(shù)的模型，基于傳統(tǒng)的機器學(xué)習(xí)算法或深度學(xué)習(xí)算法，對企業(yè)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行模型學(xué)習(xí)和參數(shù)訓(xùn)練，以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的警示和預(yù)測。通過模型不斷優(yōu)化和迭代，提升預(yù)測準(zhǔn)確度和預(yù)警效益。然后，基于人工智能進行化工廠火災(zāi)風(fēng)險評估。基于模型的預(yù)測結(jié)果，對企業(yè)的生產(chǎn)及環(huán)境可能造成的各種安全風(fēng)險進行評估，給出不同風(fēng)險狀況下應(yīng)采取的預(yù)防措施和應(yīng)急預(yù)案。再次，基于模型開展化工企業(yè)火災(zāi)風(fēng)險評估，基于模型預(yù)測結(jié)果和現(xiàn)有數(shù)據(jù)進行火災(zāi)風(fēng)險評估，分析不同因素對火災(zāi)的影響，明確火災(zāi)風(fēng)險等級和預(yù)警指標(biāo)。最后，基于評估結(jié)果進行火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)化與改進，即通過數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在的不足和缺陷，提出改進建議，對火災(zāi)監(jiān)測、預(yù)警和應(yīng)急處理等階段進行優(yōu)化和改進，降低化工企業(yè)火災(zāi)風(fēng)險。綜合分析，利用人工智能技術(shù)對化工企業(yè)防火監(jiān)督數(shù)據(jù)進行分析，并建立精準(zhǔn)化的預(yù)警模型，可以實現(xiàn)對安全風(fēng)險的提前預(yù)警和快速反應(yīng)，保障員工生命安全和企業(yè)資產(chǎn)安全。

（2）基于人工智能技術(shù)的多元策略。首先，在企業(yè)原有基于互聯(lián)網(wǎng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)上，結(jié)合計算機視覺和深度學(xué)習(xí)算法，自動視頻監(jiān)控系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對火災(zāi)物體的自動識別和預(yù)警，提高視頻監(jiān)控系統(tǒng)預(yù)警的準(zhǔn)確度與效率。其次，在企業(yè)、園區(qū)安裝火災(zāi)報警系統(tǒng)基礎(chǔ)上，基于人工智能技術(shù)控制火災(zāi)探測器，可以在火災(zāi)煙霧超過一定程度時自動報警，并迅速進行應(yīng)急處置，提高反應(yīng)時間。同時，通過人工智能技術(shù)對火災(zāi)報警數(shù)據(jù)進行智能化處理，識別報警信號真?zhèn)危苊馓摼蚵┚闆r的發(fā)生。再次，基于人工智能技術(shù)進行現(xiàn)場火源識別。通過人工智能技術(shù)，可以快速進行火源識別，將火源識別的信息反饋回監(jiān)控系統(tǒng)，從而減少火災(zāi)的發(fā)生相應(yīng)地減少火災(zāi)損失。

（3）基于人工智能技術(shù)的環(huán)境控制。基于人工智能技術(shù)的環(huán)境控制，主要是運用人工智能技術(shù)實現(xiàn)化工企業(yè)內(nèi)各項生產(chǎn)設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)控，確保設(shè)備始終處于安全、穩(wěn)定運行狀態(tài)，最大化杜絕防火隱患的發(fā)生。圖2為基于人工智能技術(shù)的環(huán)境控制體系。

圖2 基于人工智能技術(shù)的環(huán)境控制體系

如圖2，首先，將化工廠的生產(chǎn)設(shè)備接入互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)和智能化控制，保障設(shè)備運行的穩(wěn)定性和安全性。同時，基于人工智能技術(shù)進行設(shè)備數(shù)據(jù)采集，通過對生產(chǎn)設(shè)備采集的維度數(shù)據(jù)進行收集，包括設(shè)備的工作負載、溫度、振動、電流、液位等參數(shù)，從而對設(shè)備的狀況進行實時監(jiān)測。其次，基于人工智能進行設(shè)備運行數(shù)據(jù)處理和分析。通過人工智能算法和大數(shù)據(jù)處理技術(shù)，對設(shè)備的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行深度學(xué)習(xí)和模型訓(xùn)練，實現(xiàn)對設(shè)備的狀態(tài)檢測、故障預(yù)測、維修調(diào)度和能耗管理等方面的分析處理。最后，基于人工智能技術(shù)進行生產(chǎn)設(shè)備預(yù)測性維護，通過對數(shù)據(jù)的分析和處理，采用預(yù)測性維護的方式，對設(shè)備的故障進行預(yù)測和預(yù)防，提高設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性，最大化降低因設(shè)備故障引發(fā)的火災(zāi)隱患[4]。

5.結(jié)束語

化工企業(yè)作為地方經(jīng)濟、科技發(fā)展的重要支撐力量，做好防火監(jiān)督工作是消防救援機構(gòu)與企業(yè)自身重中之重的工作。除借鑒本文，積極應(yīng)用新技術(shù)、新方法實現(xiàn)防火監(jiān)督，化工企業(yè)還應(yīng)積極配合消防救援機構(gòu)，加強企業(yè)防火監(jiān)督管理文化的建設(shè)，加強面向各層級工作人員的防火安全培訓(xùn)，以確保讓人員以較高的安全防火意識配合互聯(lián)網(wǎng)、無人機以及人工智能技術(shù)，全面提升企業(yè)、廠區(qū)內(nèi)防火監(jiān)督水平。