工業消防安全網絡化信息管理及監控系統

安生建

貴州省煤礦設計研究院有限公司 貴州 貴陽 550025

引言

針對現代化條件下工業消防安全中有待解決的重大問題，提出了工業消防安全網絡化信息管理及監控系統的概念。工業消防安全網絡化信息管理及監控系統能夠實現企業內部各辦公區域各類火災危險場所消防安全的全方位、全自動的遠程實時監測和有效控制，構成一套綜合自動化系統，保證企業內部消防系統經濟、安全、可靠、穩定的運行。本文探討了關于網絡化信息管理的重要性和其構成，并結合案例直觀地展示了工業消防安全網絡化信息管理及監控系統的優勢。

1 網絡化信息管理及監控系統的重要性

在當前的工業環境中，數據與信息是價值鏈的核心，管理這些數據的方式對企業的運營效率、安全性和創新能力產生深遠的影響。網絡化信息管理不僅是一種技術進步，更是現代企業應對高速發展和不斷變化的市場環境的核心策略。網絡化信息管理的重要性包括以下幾個方面[1]。

首先，企業可以通過網絡化信息管理實現數據的中心化存儲，信息可以集中存儲，確保不同部門或團隊可以輕松地訪問所需數據，減少信息孤島現象。實現快速的數據檢索和處理，網絡化的系統具備強大的數據處理能力，為決策提供支持。

其次，企業可以通過網絡化信息管理統一部署安全策略，確保信息在傳輸和存儲過程中的安全。若發生數據泄露或非法訪問，系統可以即時發出警告，及時應對，大大降低安全風險。

最后，企業通過網絡化信息管理統一數據源，可以避免在多個系統或平臺上進行重復數據錄入、處理和維護。并通過網絡化，許多企業選擇使用云服務，這可以減少物理基礎設施的投資和維護成本。

2 網絡化信息管理及監控系統的主要構成

網絡化監控系統結合了現代傳感技術、通信技術和計算能力，利用數據、視頻等多種信息感知手段實現對聯網建筑物消防安全狀況的全方位感知、全過程監控，提前發現前端消防設施存在的各種故障隱患，為用戶提供了全面、實時的監視和管理能力。如圖1是工業網絡化信息管理及監控系統拓撲圖。

圖1 工業網絡化信息管理及監控系統拓撲圖

2.1 數據采集層

傳感器可以根據不同的應用場景，可以選擇溫度、濕度、煙霧、氣體、運動等不同類型的傳感器。攝像頭可以采集實時視頻數據，有線攝像頭、無線攝像頭、紅外攝像頭、全景攝像頭等應用于不同的場景。音頻設備如麥克風，能捕獲環境中的聲音或其他聲響。

2.2 數據傳輸層

有線通信如Ethernet、光纖等為主要的通信方式。無線通信利用Wi-Fi、藍牙、Zig Bee、LoRa、5G等無線技術進行數據傳輸。通信協議用于規范數據的格式和傳輸方式，如MQTT、CoAP等。

2.3 數據處理與分析層

本地服務器/邊緣計算在數據源近處進行數據的初步處理和分析，減輕中心服務器的負擔，加速響應。云服務器利用云計算資源進行大規模數據存儲、處理和分析[2]。分析算法如圖像識別、運動檢測、異常檢測等，自動識別并響應各種情況。

2.4 展示與控制層

監控中心多屏幕、大屏幕顯示用于現場或遠程的實時監控。移動設備如智能手機或平板電腦，用于隨時隨地訪問監控數據。報警系統是當系統檢測到異常或特定事件時，能夠通過聲音、燈光或其他方式迅速通知相關人員。

2.5 存儲與備份

存儲設備如硬盤陣列、固態驅動器等，用于存儲大量的歷史數據。備份系統則是定期將重要數據備份到另一個位置，確保數據的安全和完整性。

2.6 安全與認證層

加密技術是保護數據在傳輸和存儲過程中的安全。認證機制是確保只有授權的用戶可以訪問和控制系統。

防火墻與入侵檢測則是防止惡意攻擊，及時響應任何安全威脅。

3 網絡化信息管理及監控系統優勢

隨著信息技術的發展，網絡化信息管理已經成為現代企業和組織管理信息的首選方式。通過利用網絡技術整合、共享和管理信息，企業和組織可以獲得多種優勢。

3.1 提高響應速度

在工業消防安全網絡化信息管理中，提高響應速度不僅是一種技術進步，更是一個至關重要的保障人員和資產安全的手段。

實時監測與分析，網絡化信息管理能夠實現對各類數據的自動化與人工的結合，當網絡化系統檢測到異常時，會啟動報警，自動通知相關的管理人員或應急響應團隊。

智能預測與響應，除了對當前的數據進行實時監測，網絡化信息管理系統還具有學習和預測功能。它可以根據過去的數據和模式，預測未來可能出現的異常。

整合多源數據，網絡化信息管理系統可以整合來自不同設備和傳感器的數據，從而提供更為全面和準確的情況分析。

3.2 提高安全性

當談到工業消防安全網絡化信息管理，安全性是首要考慮的因素。網絡化信息管理在提高安全性上有許多明顯的優勢。

連續性監測和遠程監控與干預，可以持續24h無間斷地監測所有關鍵參數和系統。并進行深度數據分析，通過對大量數據的深入分析，網絡化信息管理可以識別出潛在的風險因素，甚至在它們成為真正的威脅之前[3]。

此外還有完善的備份與恢復策略和綜合安全策略，網絡化信息管理系統通常與其他安全策略和工具（如視頻監控、訪問控制等）整合在一起，形成一個綜合的安全解決方案[4]。

3.3 降低成本

工業消防安全網絡化信息管理不僅僅關乎于安全，它同樣在經濟上為企業帶來巨大的利益。

首先，減少人工巡檢與監測，傳統的消防管理方式依賴于人員定期進行設備和場地的巡檢。并通過對設備和環境的實時監控，網絡化信息管理有助于及時發現和處理潛在的風險。

其次，節省能源和資源，網絡化信息管理系統可以監測消防設備的能耗，如水泵、風機等，從而調整其運行模式以節省能源。

最后，長期的數據存儲和分析，存儲歷史數據可以幫助企業進行長期的策略規劃，如預算分配、設備采購等。數據分析還可以揭示潛在的成本降低策略，如能源節約、優化操作流程等。

4 結合實例說明網絡化信息管理及監控系統的優勢

為了更加直觀地展示工業消防安全網絡化信息管理及監控系統的優勢，通過探討一個具體的應用實例來更加詳細地揭示工業消防安全網絡化信息管理及監控系統的效益。關于大型石油化工廠的網絡化信息管理及監控系統的應用分析。

石油化工廠是一個涵蓋面積達到1000畝，年產值超過50億的大型生產基地。由于其生產流程的特殊性和復雜性，內部存儲了超過10000t的易燃易爆物質。

該工廠超過250個生產區域導致難以進行全面的人工巡檢。多達150條生產線需要實時的監控以確保沒有與火災有關的異常。在過去5年中，已經發生了3次小型火災事故，導致的經濟損失達到1億[5]。

網絡化信息管理及監控系統的實施內容包含實時數據收集系統、智能分析、自動應急響應和數據存儲與分析。

第一，實時數據收集。部署了超過5000個傳感器，如溫度、壓力、有毒氣體濃度等，所有數據每秒傳輸至中央控制室。第二，智能分析系統每天處理超過10TB的數據，通過實時分析，當某一生產線的溫度超過設定的45℃閾值，系統會在3s內自動發出警告。第三，自動應急響應系統已經成功地在10次潛在的火災事故中自動啟動冷卻或滅火設備，并在平均15s內通知了現場管理人員。第四，數據存儲與分析系統，所有數據被存儲在一個2PB的云存儲系統中，方便隨時調取并進行事后分析。

通過網絡化信息管理及監控系統的實施帶來的效益：第一，事故發生率大大降低，即使在少數發生事故的情況下，也因為快速響應而避免了更大的損失；第二，人工巡檢的頻率和強度明顯減少，從而降低了運營成本；第三，通過長期數據分析，工廠提前發現了5條生產線的磨損趨勢，總計為工廠節省了維修成本高達5000萬。此實際應用實例清晰地展現了網絡化信息管理及監控系統在大型工業環境中的巨大價值和效益。

5 結束語

網絡化信息管理及監控系統的引入在多個方面為工業消防安全帶來了實質性的提升。提高了響應速度，使得潛在風險在第一時間得到偵測和處理。強化了安全防護，通過實時數據分析，預測并避免了許多可能的事故。同時，通過優化運營和維護，為企業帶來了顯著的成本節約。從具體的應用實例中看到了網絡化信息管理在不同行業和場景中如何發揮其獨特的作用，確保了人員和財產的安全，同時也為企業帶來了顯著的經濟效益。

總之，工業消防安全網絡化信息管理及監控系統已經并將繼續成為現代工業安全管理的重要支柱。隨著技術的不斷進步，其在未來將為工業安全帶來更為廣泛、深入的革新和提升。