城镇燃气消防技术装备应用研究

赵家洪　赵云霏

摘要：本文综合探讨了城镇燃气消防技术装备的研究与应用。首先，对城镇燃气消防技术装备进行了分类，包括燃气检测设备、自动报警系统和灭火装备。其次，探讨城镇燃气消防技术装备的建设标准，涵盖了安全性、可靠性、环保性和经济性四个方面，强调了在设备设计和应用中均衡这些标准的重要性。核心部分聚焦于城鎮燃气消防技术装备的应用，详细分析智能燃气泄漏监测装置、智能火灾自动报警系统、消防水泵和消防无人机在现代燃气消防中的应用。通过综合运用现代科技和智能系统，城镇燃气消防技术装备在预防和应对燃气相关火灾中显示出不可替代的价值，为城镇燃气安全管理提供了有效的技术支持和保障。

关键词：城镇燃气；消防技术装备；应用研究

引言

当今社会，随着城镇化进程的加速和燃气使用的普及化，燃气安全成为城镇公共安全管理的重要组成部分，特别是在消防领域，燃气泄漏和相关火灾的防控对于保障人民生命财产安全具有至关重要的意义。因此，对城镇燃气消防技术装备的研究与应用，不仅是技术进步的体现，也是对人类生活安全的深刻关怀。本文旨在系统探讨和分析城镇燃气消防技术装备的种类、建设标准及其在现代城镇燃气安全管理中的应用，以期为相关领域的研究和实践提供参考和指导。

一、城镇燃气消防技术装备分类

（一）燃气检测设备

燃气检测设备是城镇燃气消防技术装备中的关键组成部分，其主要功能是监测和识别燃气泄漏，以确保公共安全和防止火灾事故。燃气检测器的工作原理主要基于物理传感技术，如红外传感器和半导体传感器，利用气体吸收特定波长光线或改变电阻的特性来检测燃气泄漏。例如，可燃气体检测器通常采用催化燃烧传感器检测天然气、液化石油气等可燃气体的泄漏；多功能燃气检测仪集成了多种传感器能够同时检测多种燃气和有害气体，如甲烷、一氧化碳、硫化氢等。燃气检测设备不仅用于日常的燃气泄漏检测，也是紧急情况下快速响应和灾害预防的关键工具。随着技术的不断进步，未来燃气检测设备将更加智能化、高效化，对提升城镇燃气消防安全水平将起到更加重要的作用[1]。

（二）自动报警系统

自动报警系统的主要功能是实时监测和及时响应燃气泄漏或火灾等紧急情况，从而保障人员安全和财产保护。该系统主要由探测器、中央控制单元和报警装置组成，探测器负责检测燃气泄漏、烟雾或高温等异常情况，将信号传送至中央控制单元；中央控制单元在接收到异常信号后，分析判断并启动相应的报警装置，如声光报警或自动喷水系统。自动报警系统不仅能够及时发现燃气泄漏，还可以在火灾发生初期迅速作出反应，有效减少火灾蔓延风险。此外，这些系统还可以与其他安全设备，如燃气控制阀和紧急切断系统，相互联动，实现更加全面的安全保护。

（三）灭火装备

灭火装备主要作用是在燃气泄漏或火灾发生时，迅速有效控制和扑灭火势，以保护人员安全和减少财产损失。灭火装备主要包括手提式灭火器、自动喷水灭火系统、气体灭火系统、泡沫灭火系统等，每种装备都有其独特的适用场景和优势，灭火装备的选型和配置需要根据燃气泄漏和火灾特性、发生场所环境以及可能造成的危害程度来决定。例如，手提式灭火器操作简便，适用于初期小型火灾；自动喷水灭火系统可覆盖较大区域，适合于建筑物内部。在城镇燃气消防领域，灭火装备通常与燃气检测和自动报警系统相结合，形成一个综合的应急响应机制，当探测到燃气泄漏或火灾时，自动报警系统将激活相应的灭火装备，实现快速响应和扑救，最大限度减少潜在损害[2]。

二、城镇燃气消防技术装备建设标准

（一）安全性标准

在城镇燃气消防技术装备建设中，安全性标准是最为核心和基本因素，确保了装备在极端条件下的稳定运行，减少了因设备故障或不当操作引发的安全事故风险，为保护人员生命安全和财产安全提供了坚实基础。安全性标准要求所有燃气消防技术装备在设计和制造阶段就必须遵循严格的安全规范，包括使用耐高温、抗腐蚀和防爆材料。设备在投入使用前需通过一系列的性能测试，包括耐久性测试、极端环境适应性测试等，以证明其在各种复杂环境下的稳定性和可靠性。

（二）可靠性标准

为确保装备在各种环境条件下都能稳定可靠工作，减少故障率，提高了在紧急情况下的响应效率，可靠性标准是保障系统正常运行和有效应对紧急情况的关键。可靠性标准要求所有燃气消防技术装备具备高度的持久性和耐用性，装备应能承受长时间的使用，抵抗恶劣环境因素，如温度变化、湿度腐蚀、化学腐蚀等。同时，装备的设计和制造需要使用高质量的材料、精确的工艺流程和严格的质量控制，确保装备易于维护和修理，以便快速恢复其功能。

（三）环保标准

环保标准致力于减少消防装备在制造、使用和废弃过程中对环境的影响，旨在实现可持续发展目标，不仅减少了对自然资源的依赖和污染排放，还促进了生态系统保护和公共健康的改善。环保强调在设计和制造燃气消防技术装备时，采用节能材料和技术，减少能源消耗和排放，在装备的整个生命周期中实施有效的废物管理策略，包括废物减量、再利用和回收。此外，消防技术装备的采购环节也应遵循环保原则，优先选择那些环境影响小的供应商和材料[3]。

（四）经济性标准

在城镇燃气消防技术装备的选择和设计中，需要权衡其购置成本与预期的性能效益，考虑设备性能和成本之间的平衡。从长期运营和维护的角度，经济性标准要求设备在整个生命周期内具有合理的总成本，不仅包括初始购置成本，还包括日常维护、定期检修以及可能的技术升级费用。同时，随着科技的迅速发展，经济性标准还必须包括在选择燃气消防技术装备时，应考虑设备的升级灵活性和未来升级的成本。

三、城镇燃气消防技术装备的应用

（一）智能燃气泄漏监测装置

智能燃气泄漏监测装置利用先进的传感器和信息技术，实现对燃气泄漏的快速、准确检测，并能够及时发出警报，从而大大降低了燃气泄漏引发火灾或爆炸风险。智能监测装置利用云平台服务，对多个监测节点的数据进行实时监控，当硬件设备编程完毕并且成功构建网络，各节点的燃气浓度参数以及室内的温度和湿度数据便通过STM32网关，借助ESP8266联网模块，上传至云平台，云平台和设备端网关之间通过MQTT协议进行沟通，监测装置的界面设计简洁且易于操作，使得数据观测更加直观和便捷。同时，在监控界面中设定了两组燃气浓度观测指标，并实时展示室内温湿度信息，界面上还配备了控制按钮，允许用户实时操作与网关连接的继电器等外部设备，从而实现对电器的远程管理和控制，如图1所示。例如，用户可以通过界面上的继电器控制按钮轻松控制室内排风和喷淋等安全辅助设备，在燃气泄漏紧急情况下帮助快速响应和处理事故[4]。

（二）智能火灾自动报警系统

智能火灾预警系统的核心目的是通过智能化手段监控火灾相关参数，实现对潜在火灾隐患的早期检测和预警，以减少潜在损失。该系统的人机交互界面是其应用层的关键组成部分，在这个界面上，用户可以查看所有监测节点的信息，根据实际情况进行相应处理。系统的整体架构从概念上分为四层：感知控制层、网络层、平台层和应用层，如图2所示。感知控制层主要聚焦于监测节点信号的捕获和响应，包含以微控制单元（MCU）为核心的硬件电路，涵盖烟雾传感器模块、温湿度传感器模块、光敏传感器模块、手动报警模块、报警灯和蜂鸣器报警电路等，这些模块共同工作以感知和报警火灾信号。网络层则利用NB-IoT技术，将各节点的传感信号无线传输至云平台，通过MQTT协议与感知控制层进行通信，接收并处理传感数据，实现数据的集中管理和存储。应用层

通过Web端和移动应用软件实现对平台数据的访问和操作，为用户提供人机交互的终端界面，用户可以通过这个层级查看和控制终端节点的信息以及响应系统的警报和通知[5]。

（三）消防水泵的应用

随着技术的进步，消防水泵被整合进更加复杂和智能化的消防系统中，极大提高了灭火操作效率和精准度。一方面，传感器网络和监控摄像头等智能设备能够实时收集火灾现场的各种数据，如火焰温度、烟雾浓度和火势蔓延速度等，消防水泵基于这些数据可以自动调节水压和流量，确保在不同类型的火灾情况下提供最适宜的水力输出，不仅提升了灭火效率，还减少了对水资源的消耗，降低了对周边环境的潜在损害。另一方面，消防无人机能够快速飞越火灾现场，搭载的高清摄像头和热成像仪器为消防指挥中心提供实时的视频和热成像数据，能够帮助消防指挥中心更准确判断火势的具体位置和强度，从而指导消防水泵的操作，确保消防水泵的水流精准到达火源[6]。

（四）消防栓箱的应用

消防栓箱作为一种基础消防设施，其设计和布置直接关系到火灾现场的初期灭火效率，有效的消防栓系统不仅能够为消防工作提供快速的水源支持，还能显著提高灭火作业的安全性和效率。在城镇规划时，需要充分考虑消防栓的位置和密度，确保在任何可能发生火灾的区域，消防人员都能迅速接近消防栓箱，新型消防栓箱不仅具备传统的供水功能，还整合了智能化元素，如远程监控、自动报警等功能，这些功能都极大提高了其在紧急情况下的使用效率。在实际应用中，消防栓箱不仅为消防车提供水源，还为消防人员提供了更加灵活的灭火选项。随着技术的发展，高科技消防栓箱还配备了自动感应喷水系统，能在火灾发生时自动启动，从而在消防人员到达现场之前就开始初步的灭火工作。

（五）消防无人机应用

消防无人机在城镇燃气消防技术装备中的应用标志着现代消防技术向更智能化和技术化的方向发展，其主要作用是提高火灾现场的信息获取效率和灭火行动的精准性。一方面，消防无人机由于具有飞行灵活、快速抵达现场的特点，通过搭载高级传感器和摄像头，能够进行热成像扫描，精准识别火源位置，甚至分析火势的热分布情况，在第一时间收集火灾现场的实时数据，包括火势大小、蔓延速度和方向、受影响区域的具体情况等，对于指挥中心制定有效的灭火策略和调配资源至关重要。另一方面，消防无人机可以搭载灭火装备，如灭火弹或小型水枪，直接参与初期的灭火工作，特别是在难以接近的高层建筑或狭小空间，无人机可以快速到达并进行初步灭火，为后续的大规模灭火行动争取宝贵时间。此外，消防无人机还能与城镇燃气消防系统中的其他技术装备，如智能燃气泄漏监测装置、智能火灾自动报警系统等进行协同作业，可以快速响应这些系统发出的警报，进行现场勘查，验证报警信息的准确性，及时将情况反馈给指挥中心[7]。

结语

本文全面审视了城镇燃气消防技术装备的分类、建设标准以及实际应用，揭示了这些技术在现代城镇燃气安全管理中的核心作用。燃气检测设备、自动报警系统、灭火装备以及智能监测和报警系统等，不仅展现了技术的进步，更体现了对生活安全的深刻关怀和追求。通过强调安全性、可靠性、环保性和经济性等多维度标准，不仅提高了消防装备的功能性和实用性，促进了其在环境友好和经济可持续方向上的发展。[8]城镇燃气消防技术装备的有效应用，尤其是在智能化和自动化方面的突破，为城镇燃气安全管理提供了强大的技术支撑。

参考文献

[1]陶丽丽.高层建筑中消防装备技术运用分析[J].工程建设与设计，2023（22）：47-49.

[2]陈伟.住宅燃气管道消防安全隐患及对策研究[J].水上安全，2023（13）：113-115.

[3]刘凤媛.燃气锅炉房电气消防设计分析[J].当代化工研究，2023（03）：191-193.

[4]屈代骏.浅谈住宅燃气管道消防安全隐患及对策[J].中国消防，2022（S1）：26-28.

[5]张琳，郑仪凤.燃气消防安全管理研究[J].中国消防，2022（08）：54-57.

[6]孔强.关于加强消防装备建设的探讨[J].消防技术与产品信息，2018，31（04）：57-59.

[7]苗建海，田金明.城市燃气消防安全管理存在问题探析[J].住宅与房地产，2017（12）：274.

[8]周志毅.消防装备的维修及保养探究[J].科技传播，2014，6（10）：103+107.

作者簡介：赵家洪（1976- ），男，重庆梁平人，大专，中级职称，研究方向：城镇燃气工程技术、安全应急；赵云霏（2000- ），男，重庆梁平人，本科，研究方向：城镇燃气安全应急。