物联网技术在化工企业智能消防监控系统中的应用

2023-11-01朱小杨重庆市渝北区消防救援支队重庆401120

化工管理 2023年28期

朱小杨(重庆市渝北区消防救援支队，重庆 401120)

0 引言

随着化工行业的快速发展，化工企业数量逐年增加，化工产品的生产规模不断扩大。然而，化工企业的生产过程中涉及到大量易燃、易爆、有毒和腐蚀性物质，一旦发生火灾事故，后果往往十分严重。近年来，国内外化工企业火灾事故频发，不仅导致了重大的人员伤亡和财产损失，还对环境造成了严重污染。因此，加强化工企业的消防安全监督管理，对于保障企业安全生产、维护社会稳定具有重要意义。

物联网技术是指通过信息传感设备，实现物品与物品、物品与人、物品与网络的智能化连接与交互，进而实现信息共享、协同处理、远程控制等目的。近年来，物联网技术在消防领域的应用越来越广泛，为化工企业智能消防监控系统的建设提供了新的思路和技术手段。基于物联网技术的化工企业智能消防监控系统可以实时监测火灾风险源，提前预警火灾隐患，及时调度救援力量，提高消防救援效率，从而降低火灾事故的发生概率和损失程度[1]。

1 现阶段化工企业消防监督管理中存在的问题及挑战

化工企业生产过程中涉及大量易燃、易爆及有毒物质，一旦发生火灾事故，可能导致严重的人员伤亡、财产损失和环境污染。因此，加强化工企业消防监督管理显得尤为重要。然而，在现实中，化工企业消防监督管理仍然存在许多亟待解决的问题和挑战。

1.1 消防监督责任不明确

消防监督管理的责任主体包括政府、企业、消防部门等多个方面。尽管我国政府已明确规定各级政府和相关部门在消防工作中的职责，但在实际操作中，部分地区和部门存在责任推诿、消极应对等现象。这导致消防监督工作的不到位，从而增加了火灾事故的风险。另一方面，化工企业作为生产经营主体，有时过于追求经济效益，忽视消防安全投入，导致企业消防安全管理水平较低。

1.2 消防安全意识不足

消防安全意识是预防火灾事故的关键，然而在化工企业中，消防安全意识普遍较低。一方面，企业管理层对消防安全认识不足，将消防安全工作视为附属任务，导致消防安全管理工作得不到足够重视。另一方面，员工的消防安全意识也较为薄弱，缺乏必要的消防知识和技能培训，无法正确处理火灾事故。此外，企业内部消防安全制度不健全、执行不严格，也是消防安全意识不足的重要原因。

1.3 消防监督相关人员专业水平需提高

化工企业消防监督工作涉及多个专业领域，如火灾预防、火灾扑救、化工安全等。现阶段，部分消防监督人员的专业水平较低，缺乏针对化工行业特点的消防知识和技能。这使得消防监督人员在面对复杂的化工生产过程中，难以准确判断火灾风险，从而影响消防监督工作的有效性。此外，化工企业消防监督人员培训不足、更新换代缓慢，也是导致消防监督专业水平较低的原因之一。

1.4 消防监督效果难以满足实际需求

现阶段，化工企业消防监督工作主要依赖人工巡查、定期检查等传统方法。这些方法在一定程度上可以发现火灾隐患，但由于人力、物力和时间的局限，消防监督频率和范围难以满足实际需求[2]。此外，传统消防监督方法难以实现实时监测、远程控制等功能，导致火灾事故应对不及时，救援效果受到影响。因此，现阶段消防监督效果难以满足化工企业日益严格的消防安全要求。

针对上述问题和挑战，化工企业亟需探索新的消防监督管理方法。物联网技术作为一种新兴的信息技术，具有实时性、智能化、远程控制等特点，在消防监控领域具有广泛的应用前景。基于物联网技术的化工企业智能消防监控系统可以实时监测火灾风险源，提前预警火灾隐患，及时调度救援力量，提高消防救援效率，从而有效解决现阶段化工企业消防监督管理中存在的问题，并降低火灾事故的发生概率和损失程度。

2 物联网技术在化工企业消防监控中的应用优势与策略

2.1 物联网技术概述及特点

物联网(internet of things, IoT) 技术是一种新兴的信息技术，其核心概念是通过各种信息传感设备(如：RFID、二维码、传感器等)实现物品与物品、物品与人、物品与网络之间的智能化连接与交互。物联网技术通过将现实世界中的物品与互联网结合，实现对物品的实时监测、追踪和管理，从而提高信息共享和协同处理的效率。

物联网技术具有以下特点：

(1)实时性：物联网技术通过各类传感器实时采集物品的状态信息，实现对物品的实时监控。同时，物联网技术还支持实时数据传输和处理，能够快速响应物品状态的变化，提高管理效率。

(2)大数据处理能力：物联网技术可以处理大量、多样化、高速产生的数据。通过对这些数据进行分析和挖掘，物联网技术可以为决策者提供有价值的信息支持，从而提高决策效果。

(3)智能化：物联网技术具有自主学习和决策能力，能够根据物品状态和环境变化，自动调整监控和控制策略。这使得物联网在复杂环境中具有较强的适应能力，能够提高系统的运行效率[3]。

(4)远程控制：物联网技术支持远程控制，用户可以通过互联网实现对物品的监控和管理。这使得物联网应用具有跨地域、跨时区的优势，为用户提供更加便捷的服务。

(5)高度集成：物联网技术具有高度集成性，可以将多种传感器、通信技术、计算设备等集成在一起，形成一个功能完善、性能优越的系统。这使得物联网技术在多个领域具有广泛的应用前景。

物联网技术具有实时性、大数据处理能力、智能化、远程控制和高度集成等特点，为化工企业消防监控系统的建设提供了新的思路和技术手段。通过引入物联网技术，可以有效解决化工企业消防监督管理中存在的问题，提高消防安全水平。

2.2 物联网技术在化工企业消防监控中的应用优势

基于物联网技术的化工企业消防监控系统可以有效解决传统消防监控方法存在的局限性，通过实时监测、智能预警、远程控制等功能，为化工企业消防安全提供强有力的技术支持。具体而言，物联网技术在化工企业消防监控中的应用优势主要表现在以下几个方面：

(1)实时监测与预警：物联网技术可以实现对化工企业生产过程中各种火灾风险源的实时监测，如温度、压力、气体浓度等关键参数。当监测到异常情况时，系统会立即发出预警信号，引起相关人员的注意，从而提前采取措施防止火灾事故的发生。与传统的人工巡查方式相比，基于物联网技术的实时监测与预警更加高效、准确，能够有效降低火灾事故的发生概率。

(2)自动化故障诊断与处理：物联网技术具有智能化的特点，可以通过数据分析与机器学习方法，实现对化工企业消防设施故障的自动诊断。一旦发现设备故障或异常情况，系统将自动进行处理或通知维修人员进行维护，确保消防设施的正常运行，降低火灾隐患。

(3)远程监控与管理：物联网技术支持远程监控与管理，使得企业管理层和消防部门可以通过互联网实时了解化工企业的消防安全状况。此外，基于物联网技术的远程控制功能还可以实现对消防设施的远程操作，如远程启动灭火器、启动排烟和消防泵等，从而提高火灾应急响应的速度和效果。

(4)数据共享与协同处理：物联网技术可以实现数据的共享与协同处理，使得消防部门、企业管理层、救援队伍等多个部门可以共享实时的火灾风险信息。这有助于提高化工企业消防监控工作的协同性，实现多方参与、多方共治，从而提高消防安全水平。

(5)系统扩展与集成能力：物联网技术具有高度的系统扩展与集成能力，可以将化工企业的消防监控系统与其他安全生产管理系统进行集成，实现对企业生产过程的全面监控。此外，随着物联网技术的不断发展和完善，未来可以将更多先进技术和设备应用于化工企业消防监控系统，进一步提高系统的性能和功能。

物联网技术在化工企业消防监控中具有显著的应用优势。通过引入物联网技术，可以有效提高化工企业消防监控的实时性、智能化、远程控制能力，实现消防安全数据的共享与协同处理，从而降低火灾事故的发生概率和损失程度[4]。

2.3 基于物联网技术的化工企业消防监控应用策略

在化工企业消防监控中，物联网技术的应用可以解决传统消防监控中存在的许多问题。基于物联网技术，化工企业消防监控系统的应用策略主要包括以下四个方面：

(1)智能化灭火救援调度指挥管理。针对化工企业火灾事故，应建立智能化的灭火救援调度指挥管理系统。该系统通过对化工企业内部设备、物料、人员等的实时监测和数据采集，能够在火灾事故发生时快速自动响应并启动灭火救援预案。同时，该系统还能根据火灾场景和救援资源的实时情况，智能化地调度和分配消防人员和器材，提高救援效率和成功率。

(2)动态危险源智能化管理。化工企业危险源是火灾事故发生的重要原因之一，因此应建立动态危险源智能化管理系统。该系统通过物联网技术对化工企业内部的危险源进行实时监测和数据采集，能够快速识别出危险源，并对其进行分类和评估。同时，该系统还能根据危险源的特性和风险等级，智能化地制定预防和应对策略，降低火灾事故的发生率和损失。

(3)实时消防数据信息获取与分析。化工企业消防监控系统中，对实时消防数据的获取和分析是非常重要的。通过物联网技术，可以实现对化工企业内部各种消防设备、器材和环境参数等数据的实时采集和传输。同时，该系统还能对消防数据进行实时分析和处理，提供详细的消防数据报告和分析结果，为消防监督管理提供科学依据[5]。

(4) 构建智慧消防体系。基于物联网技术，化工企业消防监控系统可以构建智慧消防体系，实现化工企业内部消防监控、预警、预测、应急等多个环节的智能化管理。该系统还能通过数据挖掘和机器学习等技术，不断优化和提升系统的智能化水平和应用效果，为化工企业消防监控提供更加全面和高效的保障。

通过物联网技术的应用，化工企业消防监控系统的应用策略可以实现智能化、高效化、精细化的管理，提高消防监督管理的水平和效果。通过实施这些策略，可以有效提高化工企业消防安全水平，降低火灾事故的发生概率和损失程度。在实际应用中，企业应根据自身的实际情况选择合适的物联网技术及应用策略，同时加强与政府、消防部门等相关方的合作与沟通，共同推进化工企业消防安全工作的发展。

3 化工企业智能消防监控系统设计与关键技术

3.1 系统总体架构与设计原则

化工企业智能消防监控系统是基于物联网技术的智能化消防监控系统，其总体架构和设计原则应符合以下要求：

(1)架构简单可靠。化工企业智能消防监控系统的架构应简单可靠，不断提高系统的稳定性和可靠性。系统应该能够在多种复杂环境下稳定运行，同时保障数据安全性和保密性。

(2)数据实时采集和传输。化工企业智能消防监控系统应具备实时数据采集和传输的能力，能够对化工企业内部的各种消防设备、器材和环境参数等数据进行实时监测和采集，并将数据传输到数据处理中心，提供实时的消防监控数据。

(3)数据处理和分析。化工企业智能消防监控系统应具备数据处理和分析的能力，能够对实时采集到的消防监控数据进行分析和处理，提供消防监控数据分析和报告，以及实时预警和预测。

(4)多级预警和应急响应。化工企业智能消防监控系统应具备多级预警和应急响应的能力，能够对火灾事故等突发事件进行实时预警和预测，并快速启动应急响应机制，降低火灾事故的发生率和损失。

(5)智能化管理和指挥调度。化工企业智能消防监控系统应具备智能化管理和指挥调度的能力，能够通过数据分析和处理，实现消防设备和器材的智能化管理和调度，提高消防监督管理的精细化和高效化水平。

基于以上设计原则，化工企业智能消防监控系统的总体架构应包括以下几个层次：感知层、传输层、处理层、应用层和安全层。其中，感知层负责对化工企业内部的消防设备、器材和环境参数等进行实时监测和数据采集；传输层负责将采集到的数据传输到数据处理中心；处理层负责对传输过来的数据进行处理和分析，并提供数据分析和预测等服务；应用层负责实现消防监控系统的各种应用功能；安全层负责保障系统的数据安全和保密性。基于以上设计原则和总体架构，可以实现化工企业智能消防监控系统的全面、高效、智能化的管理和监控。

3.2 数据采集与传输技术研究

化工企业智能消防监控系统的数据采集和传输是实现系统实时监测和管理的基础。为了保证数据采集和传输的准确性和实时性，需要采用一系列先进的数据采集和传输技术，其中包括传感器技术、通信技术、云计算技术和物联网技术。

传感器技术是化工企业智能消防监控系统的核心技术之一。通过采用各种传感器，可以实现对化工企业内部消防设备、器材和环境参数等数据的实时监测和采集。通信技术是化工企业智能消防监控系统实现数据传输的关键技术。通过采用各种通信技术，可以实现数据的远程传输和共享。云计算技术是化工企业智能消防监控系统实现数据处理和分析的重要技术。通过采用云计算技术，可以实现数据的智能化处理和分析，并提供数据分析和预测等服务。物联网技术是化工企业智能消防监控系统实现数据采集、传输和处理的综合技术。通过采用物联网技术，可以实现数据的全面、高效、智能化的管理和监控。物联网技术应具备高可靠性、高安全性、高可扩展性和高互操作性等特点，能够满足化工企业消防监控系统实时监测和管理的需求。

3.3 数据处理与分析技术研究

在化工企业智能消防监控系统中，大量的数据需要被采集、处理和分析。因此，数据处理和分析技术是该系统设计中的关键技术之一。

在进行数据分析之前，需要对数据进行预处理。数据预处理包括数据清洗、数据转换、数据集成和数据归约等过程。通过数据预处理，可以使数据更加准确和规范，从而提高数据分析的准确性和可信度。数据分析是化工企业智能消防监控系统中的重要环节，也是智能化消防监控系统最大的优势之一。数据分析可以帮助消防监控系统进行精准预测，及时发现问题，提高消防监控系统的效率和准确性。数据分析主要包括描述性统计分析、推断性统计分析和数据挖掘等技术。描述性统计分析主要是对数据进行描述和总结。推断性统计分析是基于样本数据对总体数据进行推断。数据挖掘则是利用计算机技术对大数据进行分析，以寻找隐藏在数据背后的有价值的信息。数据可视化是将数据转换为可视化图形或图表的过程。数据可视化可以帮助用户更好地理解和分析数据。在化工企业智能消防监控系统中，数据可视化可以通过实时监控、报警信息和可视化分析结果等方式呈现给用户。常用的数据可视化技术包括散点图、折线图、柱状图、饼图和热力图等。这些技术可以通过数据可视化工具来实现。