銅冶煉企業(yè)智能消防建設及思考

張 軍

“消防”即是消除隱患，預防災患。事先有效的預防、預警和事后迅速的應急處置是消防管理的關鍵。現(xiàn)實工作中，傳統(tǒng)的消防管理往往模式單一，智能技術少，管理效果差強人意，制約消防專業(yè)化發(fā)展的弊端日益凸顯。如何解決消防管理水平與消防管理現(xiàn)實需求之間的矛盾，是企業(yè)發(fā)展過程中安全管理所面臨的一項重要課題。打造火災防控“自動化”、監(jiān)督檢查“規(guī)范化”、滅火指揮“智能化”、隊伍管理“精細化”的現(xiàn)代消防安全管理是企業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

1 銅冶煉企業(yè)消防安全形勢

隨著企業(yè)持續(xù)快速發(fā)展，人、設備、產(chǎn)能和管理方式匹配問題日益突出，生產(chǎn)安全壓力不斷增加，消防安全工作面臨的新情況、新問題隨之增多，管理難度增加，安全形勢嚴峻，制約企業(yè)消防安全工作整體運行。

1.1 銅冶煉企業(yè)消防安全特點

銅冶煉企業(yè)主要生產(chǎn)經(jīng)營銅系列產(chǎn)品和冶煉副產(chǎn)品等，因生產(chǎn)行業(yè)特性和工藝要求，生產(chǎn)過程中存在較高消防安全風險。日常生產(chǎn)和管理中，會儲存和使用易燃易爆物，部分原材料、輔助材料等會以氣、液、固態(tài)形式存在，具有火災危險特性。如果防護和監(jiān)管不到位，就易發(fā)生火災，甚至爆炸事故。尤其廠內(nèi)天然氣、富氧存放和使用，動力總降、高低配等等，作為企業(yè)防火重要部位，一旦發(fā)生火災，如初期火災控制不利，就會使火勢迅速擴散，易形成立體火災，對企業(yè)生產(chǎn)、人員和財產(chǎn)安全都帶來無法估量的損失。

當下，現(xiàn)代冶煉企業(yè)生產(chǎn)裝置大型化和自動化趨勢明顯，作業(yè)的連續(xù)性和復雜性強，銅冶煉企業(yè)主生產(chǎn)工藝中有大量高溫熔體，如安全管理不善或泄漏時滅火處置不當，均會導致燃燒、爆炸和次生災害，個別事故極易造成重大的全局影響。

其次，銅冶煉企業(yè)生產(chǎn)過程中難免出現(xiàn)固廢、危廢物料，在企業(yè)火災預防和處置過程中，也容易造成次生災害，尤其火災事故引發(fā)的人員傷亡和環(huán)境污染事故的發(fā)生。

1.2 銅冶煉企業(yè)消防安全管理現(xiàn)狀

銅冶煉企業(yè)消防安全管理工作，承擔著企業(yè)內(nèi)部火災預防和滅火救援的重要職能。企業(yè)發(fā)展過程中，勢必會出現(xiàn)產(chǎn)能提升與人員、設施不相匹配，員工的安全意識與企業(yè)的持續(xù)發(fā)展不相匹配，管理能力與管理目標不相匹配等諸多問題，使得生產(chǎn)安全風險加大，消防安全形勢日趨嚴峻。

1.2.1 消防管理缺乏先進科技手段的支撐。

企業(yè)消防管理停留于“人”管機制，新技術、新設備應用少，人工成本大，大量的人力、物力被消耗在低效率的重復工作中，以及管理模式的單一，致使企業(yè)消防日常管理不僅耗時耗力，人為因素的差錯率也增加，管理成本高、效率低。尤其消防工作動態(tài)化管理特點，使得消防管理中任務繁重、監(jiān)管有限，管理工作有數(shù)量無質(zhì)量。

1.2.2 消防管理人員專業(yè)能力有待提高。

銅冶煉企業(yè)消防管理工作，依靠消防職能管理人員、屬地課室專（兼）職消防員共同管理，參與管理的人員較多，文化程度和專業(yè)技能也參差不齊，對消防知識掌握的深度和廣度均存在差異和不足，對日常管理中出現(xiàn)問題處置時間和效果也有明顯區(qū)別。致使消防設備設施的好壞和現(xiàn)場監(jiān)管實際狀況無法規(guī)范性、有效地進行反饋，點檢和操作人員也不能夠提出專業(yè)性的解決方案，難以根本解決工作實際中的消防安全管理問題。

1.2.3 消防器材、設施動態(tài)管理得不到有效保障。

銅冶煉企業(yè)中生產(chǎn)部門和管理課室較多，消防器材必須依據(jù)現(xiàn)場實際火災風險狀況進行配置，點多面廣，而消防器材、設施管理，需要高普查率和動態(tài)維護，耗時長、軌跡遠，日常巡查存在漏檢概率，覆蓋率下降，且信息反饋、統(tǒng)計滯后；另外巡查巡檢人員的責任心，也直接關系檢查效果和質(zhì)量。諸多人為因素，使職能管理課室對消防器材、設施的動態(tài)監(jiān)管難度加大，對器材、設施的完好性、有效性不能切實做到心中有數(shù)。

1.2.4 消防安全的自動監(jiān)測和主動預防的能力不足。

目前，現(xiàn)代化冶煉企業(yè)生產(chǎn)過程中自動控制能力雖然相對較高，但消防安全智能技術的利用才剛剛起步。及時采集、實時監(jiān)測、動態(tài)掌控、主動預防的信息化技術沒能得到有效利用；部門間互聯(lián)互通不能實現(xiàn)同平臺監(jiān)管，掌握信息不同步，數(shù)據(jù)交換、情況通報等工作有效性較低。消防設備、設施自動監(jiān)測能力不足，不能為火災主動預防提供有效依據(jù)。

1.2.5 火災事故救援的專業(yè)性有待提高。

火災事故的救援講求“快速接警、快速出動、快速決策、快速救援”四快原則。但實際消防管理中，設備設施的完好性，地點位置、溫度、壓力等數(shù)據(jù)不夠詳實、全面，缺少原始的、動態(tài)的數(shù)據(jù)采集、匯總和分析，智能信息化技術支撐不夠強，滅火救援指揮決策依據(jù)少。再加上火災救援的特殊性，企業(yè)救援隊伍的實戰(zhàn)訓練受到環(huán)境和條件限制，滅火技巧得不到鍛煉，導致企業(yè)火災救援難以真正做到“四快”。

2 智能消防建設及思考

現(xiàn)代智能消防是多位一體的智能無線報警網(wǎng)絡服務系統(tǒng)，是以物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、信息處理、模式識別、大數(shù)據(jù)應用等技術為核心的高新技術信息化平臺。能夠?qū)崿F(xiàn)消防報警自動化、接警智能化、處警預案化、管理網(wǎng)絡化、服務專業(yè)化和科技現(xiàn)代化，全面覆蓋“三監(jiān)管，一指導”工作職能，對消防設施、消防工作、消防人員進行監(jiān)管，并發(fā)揮管理層指導和后續(xù)應用、評估作用，“扁平化”的平臺管理，大大減少管理中間環(huán)節(jié)，高效實現(xiàn)火災救援“四快”原則，能真正做到方便、快捷、安全、可靠，使員工生命和企業(yè)財產(chǎn)安全得到最大限度的保護。（智能消防職能管控見圖1所示）。

圖1 智能消防職能管控

銅冶煉企業(yè)智能消防建設，應以企業(yè)內(nèi)部智能工廠建設為基礎，按照“急需先建、突出重點”的方式，穩(wěn)步推進消防智能化建設工作。

2.1 智能技術在企業(yè)消防管理的實際應用

智能消防作為銅冶煉企業(yè)智能工廠的一個重要內(nèi)容，借助現(xiàn)代智能技術，通過對運行的消防設備設施實時監(jiān)測，實現(xiàn)火災事前預警；通過數(shù)據(jù)集成和分析，為火災研判、滅火救援和指揮決策等提供信息支撐，達到精準防控目的；并做到滅火救援預案隨機調(diào)閱查詢、作戰(zhàn)全程評估和災害事故發(fā)展趨勢預判，確保指揮作戰(zhàn)響應迅捷、決策科學、處置高效。（智能消防系統(tǒng)架構(gòu)如圖2所示）。

圖2 智能消防系統(tǒng)架構(gòu)

2.1.1 提高消防監(jiān)督管理效能

智能消防系統(tǒng)，借助物聯(lián)網(wǎng)、無線通訊、條碼識別和無線射頻技術，以管理平臺終端或手機APP，實現(xiàn)在線“設備巡查、檢修和監(jiān)測”功能，包括消防設施檢維修的方法、標準。巡檢時，現(xiàn)場設置點位卡，關鍵節(jié)點巡檢拍照上傳，系統(tǒng)記錄一目了然。智能平臺不僅可以在線監(jiān)督巡檢、維保質(zhì)量，專業(yè)人員還能夠在線解答巡檢過程中的問題。無線通訊和視頻定位技術實現(xiàn)器材定置、定位管理，能夠及時掌握消防器材和設施被挪用、遮擋、圈占等情況，解決實際管理中的盲區(qū)。數(shù)據(jù)平臺全流程在線管理，清晰可控，避免防火巡查走過場，漏檢、不檢現(xiàn)象，有效解決人為因素產(chǎn)生的疏漏和瀆職行為而導致火警信息漏報、遲報和報警設備出現(xiàn)故障沒有及時恢復的情況。24小時無間斷、遠程監(jiān)管，確保了消防設施布控到位、完好有效。

2.1.2 實現(xiàn)火災自動檢測預警功能

智能消防遠程監(jiān)測系統(tǒng)可以針對不同的監(jiān)測對象配備不同的監(jiān)測設備，包括消防水壓、流量，電氣電流，有毒有害危險品泄漏檢測，煙感、溫感預警等無線感應監(jiān)測設備，采用多傳感器信息融合和大數(shù)據(jù)分析等智能化技術，及時將現(xiàn)場異常情況報警信號傳至系統(tǒng)終端監(jiān)管平臺和管理人員手機APP，由監(jiān)管值守人員進行確認處置；對未及時確認復位的，會電話通知管理人員進行“異常預警”。系統(tǒng)同步進行信息數(shù)據(jù)采集、處理和分析，對消防安全狀況全方位感知、全過程監(jiān)控，及時準確地將火災報警信息通過語音或信息推送方式傳送至監(jiān)控管理終端和消防管理人員，讓監(jiān)管人員全面掌握現(xiàn)場真實狀況，提前發(fā)現(xiàn)消防設施運行過程中的各種故障和隱患，提高火災報警監(jiān)測的及時性、可靠性和準確性，降低火災風險，切實做到火災事故“事前預警、提前預防”。

2.1.3 為滅火救援處置提供強有力支撐

智能消防系統(tǒng)提供滅火數(shù)字模擬演習，根據(jù)不同類別的災情，設計不同滅火方案，發(fā)揮資源優(yōu)勢，多模式進行滅火演練，實現(xiàn)平時、戰(zhàn)時和演習狀態(tài)一體化功效，為滅火實戰(zhàn)提供強有力支撐。一旦發(fā)生火災，可以通過智能平臺調(diào)取火災現(xiàn)場原始數(shù)據(jù)的采樣分析，及時掌握火災發(fā)生的區(qū)域和具體起火點位置，并判斷火災類型、現(xiàn)場易燃易爆物的體量和人員分成情況，以便提出規(guī)范化、流程化滅火建議，為火災救援提供科學依據(jù)。同時，結(jié)合系統(tǒng)平臺提供的現(xiàn)場轄區(qū)消防器材和設施的分布、運維數(shù)據(jù)，讓指揮者和救援人員心中有數(shù)、有的放矢，便于實施有效決策和安全救援，減少火災損失，并降低次生災害發(fā)生概率。

2.1.4 為企業(yè)安全智能化管理提供大數(shù)據(jù)

智能消防是利用物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、虛擬現(xiàn)實、移動互聯(lián)網(wǎng)等最新技術，配合大數(shù)據(jù)云計算平臺、火警智能研判等專業(yè)應用，實現(xiàn)企業(yè)消防的智能化。系統(tǒng)可以對監(jiān)視對象進行全面監(jiān)測和監(jiān)管，包括名稱、特性、滅火介質(zhì)；設備液位、壓力和溫度；危險化學品儲罐材質(zhì)、規(guī)格等等。還可以對人員值班、系統(tǒng)檢查，設備故障、隱患整治等工作行為和數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、分析和查詢，可以通過時間維度、地點維度對數(shù)據(jù)分析歸類，篩選出重點監(jiān)測區(qū)域、重點監(jiān)管設施，不僅降低人工成本，還為管理者提供第一手管理資料。通過大數(shù)據(jù)的集成與融合，可以對消防設施的完好性、消防安全責任區(qū)管理的差異性、火災類型出現(xiàn)頻率等等進行統(tǒng)計分析，推斷消防管理工作的缺失，預判火災預警趨勢；同時結(jié)合消防管理經(jīng)驗，為下一步工作重點和工作方向提供決策依據(jù)。

2.1.5 實現(xiàn)消防設施監(jiān)測可視化管理。

智能消防利用5G、視頻監(jiān)控和3D建模仿真等先進的物聯(lián)網(wǎng)手段，實現(xiàn)無死角、全方位消防安全重點區(qū)域可視化監(jiān)管。通過液位和水壓傳感器了解消防水使用狀況，利用電流互感器達到電氣自動化監(jiān)測等等，消防設施在線監(jiān)測數(shù)據(jù)都可以傳輸至智能消防控制中心或APP手機終端，以數(shù)據(jù)匯總、趨勢圖或智能動畫的方式展現(xiàn)，異常情況會通過聲音或圖像自動報警。利用3D建模技術和現(xiàn)場視頻監(jiān)控，真實的還原企業(yè)內(nèi)的各種建筑物和構(gòu)筑物，以立體畫面展現(xiàn)監(jiān)測設施和報警裝置所處位置，實現(xiàn)對企業(yè)內(nèi)消防關鍵位置和關鍵設施的精準化、可視化管理。同時，針對火災事故的發(fā)生，視頻監(jiān)控系統(tǒng)所記錄的影像資料信息和數(shù)據(jù)將能夠連續(xù)完整地反映現(xiàn)場真實情況，為事故的調(diào)查和判斷提供有力證據(jù)。（智能消防監(jiān)管平臺如圖3所示）。

圖3 智能消防監(jiān)管平臺

2.1.6 促進消防管理多平臺的協(xié)作互動。

一般智能消防系統(tǒng)架構(gòu)搭建會涉及數(shù)據(jù)管理平臺、應用平臺和輔助平臺多平臺的互動協(xié)作。數(shù)據(jù)管理平臺是智能技術的核心平臺，涉及日常消防管理的所有數(shù)據(jù)采集、存儲、分析和應用。應用平臺可以掌握所有消防設施和器材分布和狀態(tài)信息，實現(xiàn)企業(yè)消防工作的電子化，流程化，并將應用采集數(shù)據(jù)上傳數(shù)據(jù)管理平臺與其它平臺進行交互反饋。輔助平臺可以進行虛擬現(xiàn)實場景的消防演練培訓，全面提高消防應急救援的綜合水平和人員心理素質(zhì)，提高滅火技能，演練效果也會通過數(shù)據(jù)平臺進行反饋。先進技術的引入，三大平臺的協(xié)作互動實質(zhì)性改變了企業(yè)原有的紙質(zhì)化、獨立式的管理限制，讓系統(tǒng)成為一個互聯(lián)、互通、互用的綜合體。

2.1.7 為深化消防精益管理提供技術支撐。

消防精益管理是企業(yè)進一步降低管理成本，提高消防預警和救援效率，促進企業(yè)競爭力提升的方式之一。智能消防系統(tǒng)中的消防設施的平面規(guī)劃、器材的定位管理、數(shù)量分布等等，都為企業(yè)消防精益管理中定置管理、標識管理和目視化管理提供技術支撐；尤其物聯(lián)網(wǎng)和射頻技術的應用，可以隨時隨地核驗消防設施運行和器材使用狀況，讓日常管理有據(jù)可依，動態(tài)維護。智能技術的引入，將進一步夯實消防基礎管理，深化消防精益管理，提升管理效率、降低管理成本，促進消防管理規(guī)范化、標準化的持續(xù)性發(fā)展。

2.2 智能消防建設過程中需關注的難點和重點

2.2.1 智能消防建設項目方案設計

規(guī)劃設計要有前瞻性和全局性，很多監(jiān)測點的布控和數(shù)據(jù)采集往往會與企業(yè)生產(chǎn)相關，為避免重復投資，應將企業(yè)的智能消防與智能工廠建議項目整合，統(tǒng)籌規(guī)劃。項目設計也要與企業(yè)自身發(fā)展相匹配，智能相關信息技術的應用要具有先進性，項目實施的進程也應該依據(jù)企業(yè)經(jīng)濟能力和項目投資實際決策來確定。

2.2.2 智能項目信息平臺搭建

企業(yè)智能消防建設是數(shù)字制造技術和計算機仿真技術的結(jié)合，引入了物聯(lián)網(wǎng)、云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)等信息技術。信息平臺會涉及智能管理軟件、WEB服務、數(shù)據(jù)庫、物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)管APP、視頻采集和監(jiān)控終端等，多架構(gòu)集成與融合，以及系統(tǒng)數(shù)據(jù)利用和存儲的安全性則尤為重要，且多平臺/協(xié)議的可擴展性也會影響企業(yè)后繼項目的延伸和開發(fā)。

2.2.3 系統(tǒng)的完好性和有效性保障

智能消防就是數(shù)字信息的采集、分析、判斷、決策和開發(fā)利用，如何減少系統(tǒng)故障的誤報率和避免監(jiān)測、采集數(shù)據(jù)的錯誤，確保系統(tǒng)數(shù)據(jù)的正確性和有效性，對多系統(tǒng)、多平臺設備設施的日常管理和維護提出更高要求，也決定了整個項目建成運用的成敗。

2.3 智能消防發(fā)展趨勢

智能消防是未來消防安全管理的總體趨勢和方向。早在2017年公安部消防局發(fā)布了《關于全面推進“智慧消防”建設的指導意見》和2020年《消防安全專項整洽三年行動實施方案》中就指出，綜合運用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)等新興信息技術，加快推進“智慧消防”建設，全面促進信息化與消防管理工作的深度融合，實時化、智能化評估消防安全風險，為企業(yè)和消防救援隊伍的快速反應、協(xié)同作戰(zhàn)、指揮決策提供強有力的技術支撐。

作為生產(chǎn)性企業(yè)，智能消防建設就是一項平安建設工程，是一項有利于企業(yè)安全生產(chǎn)和健康發(fā)展的生命工程。智能消防建設，是深入貫徹“網(wǎng)絡強國”戰(zhàn)略，發(fā)揮網(wǎng)絡接入與資源整合優(yōu)勢，加快推進企業(yè)“智能工廠”建設的良好契機，會給企業(yè)安全發(fā)展提供新動力，為消防安全管理提供新支撐。抓早抓好智能消防建設，會為企業(yè)消防管理帶來新技術、新機遇，有助于為企業(yè)消防安全破解難題、提質(zhì)增效、率先轉(zhuǎn)型。

隨著當下，全國消防安全管理工作的不斷深入，眾多生產(chǎn)性企業(yè)“智能工廠”建設項目的實施，三維GIS、 VR實景、 AR云防、三維組態(tài)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)+等信息技術與傳統(tǒng)消防大規(guī)模融合，專注于智能消防推廣的新技術、新手段持續(xù)涌現(xiàn)，打造“全時空布局、全要素匯集、全方位保障、全過程覆蓋”的防火安全立體網(wǎng)絡，跨入“智能消防”全新時代。