铜冶炼企业智能消防建设及思考

张 军

“消防”即是消除隐患，预防灾患。事先有效的预防、预警和事后迅速的应急处置是消防管理的关键。现实工作中，传统的消防管理往往模式单一，智能技术少，管理效果差强人意，制约消防专业化发展的弊端日益凸显。如何解决消防管理水平与消防管理现实需求之间的矛盾，是企业发展过程中安全管理所面临的一项重要课题。打造火灾防控“自动化”、监督检查“规范化”、灭火指挥“智能化”、队伍管理“精细化”的现代消防安全管理是企业发展的必然趋势。

1 铜冶炼企业消防安全形势

随着企业持续快速发展，人、设备、产能和管理方式匹配问题日益突出，生产安全压力不断增加，消防安全工作面临的新情况、新问题随之增多，管理难度增加，安全形势严峻，制约企业消防安全工作整体运行。

1.1 铜冶炼企业消防安全特点

铜冶炼企业主要生产经营铜系列产品和冶炼副产品等，因生产行业特性和工艺要求，生产过程中存在较高消防安全风险。日常生产和管理中，会储存和使用易燃易爆物，部分原材料、辅助材料等会以气、液、固态形式存在，具有火灾危险特性。如果防护和监管不到位，就易发生火灾，甚至爆炸事故。尤其厂内天然气、富氧存放和使用，动力总降、高低配等等，作为企业防火重要部位，一旦发生火灾，如初期火灾控制不利，就会使火势迅速扩散，易形成立体火灾，对企业生产、人员和财产安全都带来无法估量的损失。

当下，现代冶炼企业生产装置大型化和自动化趋势明显，作业的连续性和复杂性强，铜冶炼企业主生产工艺中有大量高温熔体，如安全管理不善或泄漏时灭火处置不当，均会导致燃烧、爆炸和次生灾害，个别事故极易造成重大的全局影响。

其次，铜冶炼企业生产过程中难免出现固废、危废物料，在企业火灾预防和处置过程中，也容易造成次生灾害，尤其火灾事故引发的人员伤亡和环境污染事故的发生。

1.2 铜冶炼企业消防安全管理现状

铜冶炼企业消防安全管理工作，承担着企业内部火灾预防和灭火救援的重要职能。企业发展过程中，势必会出现产能提升与人员、设施不相匹配，员工的安全意识与企业的持续发展不相匹配，管理能力与管理目标不相匹配等诸多问题，使得生产安全风险加大，消防安全形势日趋严峻。

1.2.1 消防管理缺乏先进科技手段的支撑。

企业消防管理停留于“人”管机制，新技术、新设备应用少，人工成本大，大量的人力、物力被消耗在低效率的重复工作中，以及管理模式的单一，致使企业消防日常管理不仅耗时耗力，人为因素的差错率也增加，管理成本高、效率低。尤其消防工作动态化管理特点，使得消防管理中任务繁重、监管有限，管理工作有数量无质量。

1.2.2 消防管理人员专业能力有待提高。

铜冶炼企业消防管理工作，依靠消防职能管理人员、属地课室专（兼）职消防员共同管理，参与管理的人员较多，文化程度和专业技能也参差不齐，对消防知识掌握的深度和广度均存在差异和不足，对日常管理中出现问题处置时间和效果也有明显区别。致使消防设备设施的好坏和现场监管实际状况无法规范性、有效地进行反馈，点检和操作人员也不能够提出专业性的解决方案，难以根本解决工作实际中的消防安全管理问题。

1.2.3 消防器材、设施动态管理得不到有效保障。

铜冶炼企业中生产部门和管理课室较多，消防器材必须依据现场实际火灾风险状况进行配置，点多面广，而消防器材、设施管理，需要高普查率和动态维护，耗时长、轨迹远，日常巡查存在漏检概率，覆盖率下降，且信息反馈、统计滞后；另外巡查巡检人员的责任心，也直接关系检查效果和质量。诸多人为因素，使职能管理课室对消防器材、设施的动态监管难度加大，对器材、设施的完好性、有效性不能切实做到心中有数。

1.2.4 消防安全的自动监测和主动预防的能力不足。

目前，现代化冶炼企业生产过程中自动控制能力虽然相对较高，但消防安全智能技术的利用才刚刚起步。及时采集、实时监测、动态掌控、主动预防的信息化技术没能得到有效利用；部门间互联互通不能实现同平台监管，掌握信息不同步，数据交换、情况通报等工作有效性较低。消防设备、设施自动监测能力不足，不能为火灾主动预防提供有效依据。

1.2.5 火灾事故救援的专业性有待提高。

火灾事故的救援讲求“快速接警、快速出动、快速决策、快速救援”四快原则。但实际消防管理中，设备设施的完好性，地点位置、温度、压力等数据不够详实、全面，缺少原始的、动态的数据采集、汇总和分析，智能信息化技术支撑不够强，灭火救援指挥决策依据少。再加上火灾救援的特殊性，企业救援队伍的实战训练受到环境和条件限制，灭火技巧得不到锻炼，导致企业火灾救援难以真正做到“四快”。

2 智能消防建设及思考

现代智能消防是多位一体的智能无线报警网络服务系统，是以物联网、人工智能、信息处理、模式识别、大数据应用等技术为核心的高新技术信息化平台。能够实现消防报警自动化、接警智能化、处警预案化、管理网络化、服务专业化和科技现代化，全面覆盖“三监管，一指导”工作职能，对消防设施、消防工作、消防人员进行监管，并发挥管理层指导和后续应用、评估作用，“扁平化”的平台管理，大大减少管理中间环节，高效实现火灾救援“四快”原则，能真正做到方便、快捷、安全、可靠，使员工生命和企业财产安全得到最大限度的保护。（智能消防职能管控见图1所示）。

图1 智能消防职能管控

铜冶炼企业智能消防建设，应以企业内部智能工厂建设为基础，按照“急需先建、突出重点”的方式，稳步推进消防智能化建设工作。

2.1 智能技术在企业消防管理的实际应用

智能消防作为铜冶炼企业智能工厂的一个重要内容，借助现代智能技术，通过对运行的消防设备设施实时监测，实现火灾事前预警；通过数据集成和分析，为火灾研判、灭火救援和指挥决策等提供信息支撑，达到精准防控目的；并做到灭火救援预案随机调阅查询、作战全程评估和灾害事故发展趋势预判，确保指挥作战响应迅捷、决策科学、处置高效。（智能消防系统架构如图2所示）。

图2 智能消防系统架构

2.1.1 提高消防监督管理效能

智能消防系统，借助物联网、无线通讯、条码识别和无线射频技术，以管理平台终端或手机APP，实现在线“设备巡查、检修和监测”功能，包括消防设施检维修的方法、标准。巡检时，现场设置点位卡，关键节点巡检拍照上传，系统记录一目了然。智能平台不仅可以在线监督巡检、维保质量，专业人员还能够在线解答巡检过程中的问题。无线通讯和视频定位技术实现器材定置、定位管理，能够及时掌握消防器材和设施被挪用、遮挡、圈占等情况，解决实际管理中的盲区。数据平台全流程在线管理，清晰可控，避免防火巡查走过场，漏检、不检现象，有效解决人为因素产生的疏漏和渎职行为而导致火警信息漏报、迟报和报警设备出现故障没有及时恢复的情况。24小时无间断、远程监管，确保了消防设施布控到位、完好有效。

2.1.2 实现火灾自动检测预警功能

智能消防远程监测系统可以针对不同的监测对象配备不同的监测设备，包括消防水压、流量，电气电流，有毒有害危险品泄漏检测，烟感、温感预警等无线感应监测设备，采用多传感器信息融合和大数据分析等智能化技术，及时将现场异常情况报警信号传至系统终端监管平台和管理人员手机APP，由监管值守人员进行确认处置；对未及时确认复位的，会电话通知管理人员进行“异常预警”。系统同步进行信息数据采集、处理和分析，对消防安全状况全方位感知、全过程监控，及时准确地将火灾报警信息通过语音或信息推送方式传送至监控管理终端和消防管理人员，让监管人员全面掌握现场真实状况，提前发现消防设施运行过程中的各种故障和隐患，提高火灾报警监测的及时性、可靠性和准确性，降低火灾风险，切实做到火灾事故“事前预警、提前预防”。

2.1.3 为灭火救援处置提供强有力支撑

智能消防系统提供灭火数字模拟演习，根据不同类别的灾情，设计不同灭火方案，发挥资源优势，多模式进行灭火演练，实现平时、战时和演习状态一体化功效，为灭火实战提供强有力支撑。一旦发生火灾，可以通过智能平台调取火灾现场原始数据的采样分析，及时掌握火灾发生的区域和具体起火点位置，并判断火灾类型、现场易燃易爆物的体量和人员分成情况，以便提出规范化、流程化灭火建议，为火灾救援提供科学依据。同时，结合系统平台提供的现场辖区消防器材和设施的分布、运维数据，让指挥者和救援人员心中有数、有的放矢，便于实施有效决策和安全救援，减少火灾损失，并降低次生灾害发生概率。

2.1.4 为企业安全智能化管理提供大数据

智能消防是利用物联网、人工智能、虚拟现实、移动互联网等最新技术，配合大数据云计算平台、火警智能研判等专业应用，实现企业消防的智能化。系统可以对监视对象进行全面监测和监管，包括名称、特性、灭火介质；设备液位、压力和温度；危险化学品储罐材质、规格等等。还可以对人员值班、系统检查，设备故障、隐患整治等工作行为和数据进行统计、分析和查询，可以通过时间维度、地点维度对数据分析归类，筛选出重点监测区域、重点监管设施，不仅降低人工成本，还为管理者提供第一手管理资料。通过大数据的集成与融合，可以对消防设施的完好性、消防安全责任区管理的差异性、火灾类型出现频率等等进行统计分析，推断消防管理工作的缺失，预判火灾预警趋势；同时结合消防管理经验，为下一步工作重点和工作方向提供决策依据。

2.1.5 实现消防设施监测可视化管理。

智能消防利用5G、视频监控和3D建模仿真等先进的物联网手段，实现无死角、全方位消防安全重点区域可视化监管。通过液位和水压传感器了解消防水使用状况，利用电流互感器达到电气自动化监测等等，消防设施在线监测数据都可以传输至智能消防控制中心或APP手机终端，以数据汇总、趋势图或智能动画的方式展现，异常情况会通过声音或图像自动报警。利用3D建模技术和现场视频监控，真实的还原企业内的各种建筑物和构筑物，以立体画面展现监测设施和报警装置所处位置，实现对企业内消防关键位置和关键设施的精准化、可视化管理。同时，针对火灾事故的发生，视频监控系统所记录的影像资料信息和数据将能够连续完整地反映现场真实情况，为事故的调查和判断提供有力证据。（智能消防监管平台如图3所示）。

图3 智能消防监管平台

2.1.6 促进消防管理多平台的协作互动。

一般智能消防系统架构搭建会涉及数据管理平台、应用平台和辅助平台多平台的互动协作。数据管理平台是智能技术的核心平台，涉及日常消防管理的所有数据采集、存储、分析和应用。应用平台可以掌握所有消防设施和器材分布和状态信息，实现企业消防工作的电子化，流程化，并将应用采集数据上传数据管理平台与其它平台进行交互反馈。辅助平台可以进行虚拟现实场景的消防演练培训，全面提高消防应急救援的综合水平和人员心理素质，提高灭火技能，演练效果也会通过数据平台进行反馈。先进技术的引入，三大平台的协作互动实质性改变了企业原有的纸质化、独立式的管理限制，让系统成为一个互联、互通、互用的综合体。

2.1.7 为深化消防精益管理提供技术支撑。

消防精益管理是企业进一步降低管理成本，提高消防预警和救援效率，促进企业竞争力提升的方式之一。智能消防系统中的消防设施的平面规划、器材的定位管理、数量分布等等，都为企业消防精益管理中定置管理、标识管理和目视化管理提供技术支撑；尤其物联网和射频技术的应用，可以随时随地核验消防设施运行和器材使用状况，让日常管理有据可依，动态维护。智能技术的引入，将进一步夯实消防基础管理，深化消防精益管理，提升管理效率、降低管理成本，促进消防管理规范化、标准化的持续性发展。

2.2 智能消防建设过程中需关注的难点和重点

2.2.1 智能消防建设项目方案设计

规划设计要有前瞻性和全局性，很多监测点的布控和数据采集往往会与企业生产相关，为避免重复投资，应将企业的智能消防与智能工厂建议项目整合，统筹规划。项目设计也要与企业自身发展相匹配，智能相关信息技术的应用要具有先进性，项目实施的进程也应该依据企业经济能力和项目投资实际决策来确定。

2.2.2 智能项目信息平台搭建

企业智能消防建设是数字制造技术和计算机仿真技术的结合，引入了物联网、云计算、移动互联网等信息技术。信息平台会涉及智能管理软件、WEB服务、数据库、物联网监管APP、视频采集和监控终端等，多架构集成与融合，以及系统数据利用和存储的安全性则尤为重要，且多平台/协议的可扩展性也会影响企业后继项目的延伸和开发。

2.2.3 系统的完好性和有效性保障

智能消防就是数字信息的采集、分析、判断、决策和开发利用，如何减少系统故障的误报率和避免监测、采集数据的错误，确保系统数据的正确性和有效性，对多系统、多平台设备设施的日常管理和维护提出更高要求，也决定了整个项目建成运用的成败。

2.3 智能消防发展趋势

智能消防是未来消防安全管理的总体趋势和方向。早在2017年公安部消防局发布了《关于全面推进“智慧消防”建设的指导意见》和2020年《消防安全专项整洽三年行动实施方案》中就指出，综合运用物联网、云计算、大数据、移动互联网等新兴信息技术，加快推进“智慧消防”建设，全面促进信息化与消防管理工作的深度融合，实时化、智能化评估消防安全风险，为企业和消防救援队伍的快速反应、协同作战、指挥决策提供强有力的技术支撑。

作为生产性企业，智能消防建设就是一项平安建设工程，是一项有利于企业安全生产和健康发展的生命工程。智能消防建设，是深入贯彻“网络强国”战略，发挥网络接入与资源整合优势，加快推进企业“智能工厂”建设的良好契机，会给企业安全发展提供新动力，为消防安全管理提供新支撑。抓早抓好智能消防建设，会为企业消防管理带来新技术、新机遇，有助于为企业消防安全破解难题、提质增效、率先转型。

随着当下，全国消防安全管理工作的不断深入，众多生产性企业“智能工厂”建设项目的实施，三维GIS、 VR实景、 AR云防、三维组态、物联网、云计算、大数据、互联网+等信息技术与传统消防大规模融合，专注于智能消防推广的新技术、新手段持续涌现，打造“全时空布局、全要素汇集、全方位保障、全过程覆盖”的防火安全立体网络，跨入“智能消防”全新时代。