消防物联网在基层油库的应用与实践

王泽强，吴明军，冯仕君，喻 涛

（威特龙消防安全集团股份公司，四川成都 611731）

0 前言

近年来，随着经济、社会发展和能源需求的迅猛增加，基层油库已经成为成品油销售网络的重要组成部分，成品油作为重要的能源物资及战略资源，关系到经济发展、社会进步和国家能源安全。一方面，成品油油库储存的汽油、柴油等属于甲、乙类火灾危险性油品，挥发和泄漏的油蒸气非常容易达到燃烧爆炸极限，是典型的重大工业危险源；另一方面，销售企业油库的油品进出、收付等作业非常频繁，由此引发的事故也较多，一旦储罐区发生火灾，往往形成长时间大面积的持续燃烧，给人民的生命和财产带来巨大的损失。

因此，提高风险管控水平，是保证油库安全储存的重要保障。以某销售企业基层油库为例，通过研究该油库安全风险，对该油库进行了智能化改造，提高了安全管理水平和应急处置能力，对于提高基层油库的安全等级及管理效率具有一定的参考价值。

1 油库概况

1.1 油库基本情况

某销售企业基层油库，库容为5.4×10m，属二级油库，防火等级为一级。库区分储罐区、公路装车区、铁路卸车区、辅助生产区、办公管理及生活区5部分，如图1所示。储罐区有3个罐组，1#罐组有3个5 000 m内浮顶汽油储罐和3个5 000 m固定顶柴油储罐，2#罐组有2个3 000 m内浮顶汽油储罐和4个3 000 m固定顶柴油储罐，3#罐组设置了2个3 000 m固定顶柴油储罐。公路装车区设置有装车罩棚1座，下设5座下装岛。铁路卸车区设有双股道线铁路专用线，设置有12套汽、柴油卸车鹤管。

图1 油库平面示意

1.2 油库安全隐患

1.2.1 消防系统自动化水平低

库区设置的固定式泡沫灭火系统和喷淋冷却系统，其储罐的冷却、泡沫液灭火管道管线操作阀均为手动阀门，油罐区未设置火灾自动报警设备，消防水泵为手动启动的柴油消防泵。这些消防设施能够满足相关标准规范要求，但事实上，一旦发生火灾，只能依靠人工手动报警、手动启泵、手动打开消防管路阀门，错过灭火的最佳时期；且喷淋及泡沫灭火阀门离储罐比较近，人员操作危险性大。

该油库的公路装车区、铁路卸车区等重要位置冷却、灭火形式均为人工手动方式，这种人工手动报警、灭火的消防保护模式也已远远滞后于油库安全生产的需要。

1.2.2 电气故障隐患大

油库区域电气线路接头点多、面广、相对隐蔽，监管、维护难度大，如果使用不当，易造成过热、起火等电气火灾事故。油库区电控柜为露天设置，工作环境比较恶劣，电控柜零部件易腐蚀，易导致电控柜绝缘性能下降、防爆等级不达标，进一步增加了着火、爆炸和人员触电的危险性。

1.2.3 缺乏安全联锁保护机制

目前油库设置有消防火灾报警系统、可燃气体报警系统、储罐液位控制系统、周界报警系统及视频监控系统，这些系统接入中控室进行集中显示，但各系统平台仍相互独立运行。在发生意外事故时，无法实现各系统的自动联锁保护，只能通过人工决策后制定处置措施。

1.2.4 远程操作不直观

目前油库的各系统采用平面图表达各设备设施位置，即使个别系统采用了3D图形对设备位置进行示意，同样存在地理位置及空间信息不准确的现象，影响对应急事故处理的最终决策分析。

1.2.5 人工巡检工作量大，数据更新不及时

现有系统监测的对象均是可感知设备，对于不具备感知功能的设备只能依靠人工进行巡查、维护。虽然采用电子巡更系统能够提高巡检人员的工作质量，但人工采集的数据只能通过专业人员才能录入到各监控系统中，导致数据不能及时更新。

2 消防物联网应用实施

2.1 消防物联网功能

消防物联网平台通过信息传感与通信技术将消防监督管理和消防灭火救援所需的消防信息链接起来，构建高感度的消防基础环境，实现实时、动态、融合的消防信息采集、传递和处理，全面促进与提高消防监督和管理水平，显著增强消防灭火救援能力。同时，整个系统通过图形管理基础平台进行全方位、三维立体、实时展示油库整体消防、安防设施设备及其运行情况，并且在图形系统中简单方便地进行操作，一键出结果。

消防物联网平台能够实时监控消防设备的运行状况，保障消防设备处于有效待命状态；及时反馈消防设备存在的故障，保障消防设备的完好率，防患于未然。

平台具备完善的报警机制，让报警真正做到通知到位、到人，通过手机短信、APP推送、平台播报、电话等多种方式全维度报警，让报警实时通达任何地方。多人、多批次的报警通知，并有记录和反馈。

平台采用防爆智能移动终端对非智能消防设备的二维码扫描进行日常巡查。把消防日常巡查工作从传统纸笔记录转变为自动化信息采集，实现消防部门远程监督消防巡查状态。作业时采用手机定点、定位记录，数据自动上传云端，拒绝造假，能够有效监督员工的工作。此外，平台、APP自动定时、定人提醒，不遗漏作业，杜绝漏岗。

物联网平台定期自动生成设备运行报告，减少工作量，可以轻松了解设备的稳定性、可靠性，统计分析监测数据，完全掌控消防状况；智慧分析预警数据，预判并杜绝火灾的发生。

2.2 消防物联网平台搭建

在各行业信息化系统演进发展的进程中，数据多元化、信息集中化、业务位置化、展示图形化已是未来的发展趋势。大多数基层油库目前还是采用传统的监控手段与模式，已不能满足当前形势的需要。每个企业均应将信息化作为提升核心竞争力的重要手段，基层油库更应该利用智能化工具来提升安全管理能力。

通过对该油库的风险分析，以消防安防全局数据化、图形化、可视化管理为目的，采用以下技术手段实现消防安防的一体化管控。

a)改造非智能设备，使其成为可监管的智能设备。通常，非智能设备是指不能实现自动化控制，只能依靠人工到现场进行操作、监控的设备。除了进行非智能设备升级更换为智能设备的方法外，还有两种方法能够使非智能设备实现监管，一种方法是采用智能终端装置检测压力、流量、温度等参数，并通过网络设备传输到监控系统；另一种方法是采用二维码，通过人工扫描后自动将数据纳入监控系统进行管控。

由于该油库消防自动化水平低，需要将储罐的冷却、泡沫液灭火管线操作阀更换为远程电控阀门，在油罐上设置感温光栅等火灾自动报警设备，消防水泵更换为具有远程启停、自动巡检功能的智能化设备；对于消火栓，可以安装智能终端装置进行水压、流量、撞击、倾斜等参数进行监控；在油罐的冷却、泡沫灭火管网分枝片、末端、泡沫发生器末端安装无线压力变送器，监测其工作压力是否正常，与电动阀实现闭环控制；针对重要用电设备，安装电气火灾监控系统，以避免电气火灾的发生。

b)搭建一套消防物联网平台。消防物联网平台是在传统消防基础上，融合物联网、人工智能、虚拟现实、移动互联网+等最新技术，通过大数据云计算、火警智能研判等专业应用，为消防安全系统的管理者、监督者、执行者提供便捷的、安全的、高效的技术管理平台。

如图2所示，消防物联网平台可以接入火灾报警系统等消防及部分安防设备设施的运行状态并实时呈现，方便管理人员随时随地掌控设备的运行状态。

图2 消防物联网平台架构

平台包括WEB端和APP端两个部分。WEB端主要用于系统管理、设备管理、设备实时运行数据呈现、报警数据查询分析等。APP端主要用于报警信息接收，设备运行数据查看及设备巡查、巡检记录等工作。消防物联网平台使得报警不局限在消防控制室，相关管理人员及工作人员可以通过移动APP终端接收到实时同步的报警信息，这个报警包括火灾报警、火警预警、故障报警等报警信息。

物联网平台APP终端的使用，把传统的消防设备运行维护模式彻底改变，物联网平台派工巡检维修保养任务到工作人员移动终端，维护巡检工作人员使用移动终端对设备进行二维码扫描，完成巡检维护工作，同时通过移动终端上传巡检维护记录。

消防物联网平台能够实现消防设备全天候的有效监控，实现消防工作“人防”、“技防”一体化，实现油库智能化管理，全面提高基层油库的消防安全管理工作水平。

c)接入各系统数据，实现全局大数据图形展示。消防物联网平台提供了一个油库各系统整合的基石，库区其它系统只要提供对外输出的数据，就能够将各系统设备的具体位置展现在平台上，并且显示各设备的图形化报表数据。

针对安防视频监控系统的接入，需要将视频监控点位在GIS地图上进行位置标注，点击相应点位，能直接弹出该点位实时视频图像，平台还支持视频图像与其他系统设备之间的联动处置定制化开发。针对停车场卡口监控系统，同样可按照实际位置在GIS地图上进行标注，接入停车场卡口实时统计数据，管理人员可在物联网平台中，直接选择显示所有停车场信息及每个卡口的相关信息，点击其中某个卡点，则立体显示该卡点的近期出入车辆数据。针对设置的周界、对射等报警系统，可在平台上展现周界、对射安装位置和布放区域，当该区域出现报警时，实时显示该位置报警信号，并弹出该位置视频图像和报警类别信息等。平台可以通过给工作人员和车辆配置手持终端或定位系统，实现在平台上呈现工作人员和执勤车辆的实时位置、状态、属性信息等，并可显示其历史移动轨迹。

针对环境监测系统的接入呈现与消防系统、安防系统的原理相同，数据接入后，平台可图形化展现环境监测实时数据，包括室内外环境温度、湿度、气压等参数监测，自动监测、自动预警。

物联网平台同样能接入油罐液位监控系统，将油罐液位监控计量系统的数据接入到图形交互系统中，图形显示油罐以及其油品存储状态的相关数据信息，并提供异常告警提示信息，还可定制开发与其它系统设备的联动处置程序。

2.3 消防物联网实施效果

通过该油库智能化改造，将消防及安防设备设施的运行状态实时呈现，方便管理人员随时随地掌控设备的运行状态，例如：电流、电压、温度、压力等实时数据以及各种消防设备的正常/故障等状态。如图3所示，各管道及设备的各项数据值可在值班室直观体现，实现油库的远程管理，大大地提高了油库的信息化和智能化管理水平。

图3 实施后数据的体现

改造前，罐区各项数据均需要到现场人工进行测量和确认。信息传输慢，效率低；改造后，所有的消防运行数据、报警数据、维护保养及维修数据等构成的消防大数据，保存在平台服务器上，最终应用于大数据分析，为消防预测、部署做好数据支撑。同时为上级消防、安监部门提供数据接口，向上提供数据支撑服务。

3 结语

针对大多数基层油库的安全监控技术水平较低的现状，提出一种以风险源为索引，以消防安防全局化管控为目的搭建物联网管理平台的技改手段。通过平台数据接入与呈现，彻底改变现有信息系统的数据孤岛，在物理上、逻辑上、功能上连接在一起，实现信息综合、集中展现、资源共享。基层油库通过设备智能化改造、建立信息平台后，能够实现安全管理的便捷化和精细化，切实解决“检查标准不清楚，风险管控不到位，整改落实不闭环”等一系列问题。

基层油库采用信息化手段进行安全管理具有极高的经济、社会价值，一方面能够使基层油库实现三维可视化、数字化的全局管理，充分发挥了管理平台的作用，提高了安全等级及管理效率。另一方面，能够使基层油库具有数据信息优势、智慧决策优势及作业标准化优势。