用于化工生产火灾预警与消防联动的方法和装置与流程

本发明涉及石油、化工、冶金等领域，特别是涉及一种适用于化工企业生产火灾预警与消防联动的方法和装置。

背景技术：

石油化工产品生产过程具有高温、高压、易燃、易爆等特点，为防止爆炸事故的发生，许多重大化工企业已经非常重视安全联锁系统、紧急停车系统和有毒有害、可燃气体及火灾检测保护系统的建设，但是安全生产方面仍存在严重不足，近年来全国各地化工企业一次又一次的“爆炸泄漏事故”，爆炸后满地的伤员，不知道有多少人在事故中离开了这个世界。图1示出了现有技术中化工企业实现火灾报警的方法，传统方法存在火灾已经发生、属于事后报警、无法提前预判和只能等待救援的固有缺陷。发生事故后从调查结果上看，都是违归作业和各方面的疏忽所造成，包括设备程旧，平时检测不到位等原因，虽然人们都把事故原因归于此，但背后何尝不是侥幸心里和思想麻痹。

“千里之提，溃于蚁穴”同样适用于化工火灾：事情的发展是一个由小到大的过程，当存在微小的安全隐患时，如果不给予足够的重视和正确及时处理，就会留下无穷的后患。所以我们在实际工作中要防微杜渐，从小事做起，及时处理好不安全因素，避免事故和灾难的发生。本发明根据国家对于危险化学品火灾危险性特征参数划分化工生产涉及的甲乙类危化品，采集涉及甲乙类危化品装置区、罐区温度、压力、液位和可燃气体浓度的实时数据，基于当前工艺指标下的高报和低报、高高报和低低报、以及物料闪爆点、压力容器和可燃气体报警阈值，触发分级报警信息用于研判化工企业火灾发生可能性变化趋势；同时，与消防指挥中心形成预警联动后，克服了化工企业传统火灾报警方法属于事后行为、无法提前预判避免生命和财产损失的困难，弥补了现有技术针对化工生产火灾预警方案缺失的不足，通过信息化手段进一步确保化工装置本体运行安全。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种帮助化工企业实现对于生产过程和罐区的火灾预警与消防联动，最大限度地确保化工生产安全的用于化工生产火灾预警与消防联动的方法和装置。

本发明的技术解决方案是：

一种用于化工生产火灾预警与消防联动的方法，该方法包括以下步骤：

物料分类步骤，根据国家对于危险化学品火灾危险性特征参数划分化工生产涉及的甲乙类危化品；

参数配置步骤，配置甲乙类危化品工艺操作高限/低限/高高限/低低限/物料闪爆点/压力容器最大工作压力、可燃气体浓度报警限、报警总点数、一级报警权重和二级报警权重；

系统初始步骤，初始化各级别报警（一级/二级/三级）统计信息；

数据采集步骤，采集涉及甲乙类危化品装置区、罐区温度/压力/液位和可燃气体浓度的实时数据；

区域分类步骤，确定危化品所处区域；

等级判断步骤，基于所设置的工艺操作高限/低限/高高限/低低限/物料闪爆点/压力容器最大工作压力和可燃气体浓度报警限，判断报警发生后所属级别；

报警触发步骤，根据报警级别触发相应的事件标志；

传输显示步骤，将接收到的各级别报警触发信息传输至消防指挥中心并声光显示；

统计评价步骤，通过统计跟踪报警信息判断企业生产安全发展态势，同时可用于企业间横向比较；

和消防联动步骤，消防指挥中心通过收到的预警信息，采取相应的行动措施。

在优选的实施方式中，上述区域分类步骤包括：危化品处于装置区判断；危化品处于罐区判断可燃气体判断。

在优选的实施方式中，上述等级判断步骤包括：当危化品处于装置区时，判断内容包括温度、压力或液位是否超过高限或低限和温度、压力或液位是否超过高高限或低低限；当危化品处于罐区时，判断内容包括是否为常压储罐；当为可燃气体时，判断内容包括浓度是否超限。

在优选的实施方式中，上述报警触发步骤包括：触发一级报警事件标志；触发二级报警事件标志；触发三级报警事件标志。

在优选的实施方式中，上述统计评价步骤包括：化工企业消防评分=100-[（发生一级报警次数/报警总点数）*100%*一级报警权重+（发生二级报警次数/报警总点数）*100%*二级报警权重+100*发生三级报警次数]。

在优选的实施方式中，上述消防联动步骤包括：二级报警信息用于“蹬车”：收到二级报警信息后消防指挥中心通知负责该企业片区的相关消防部门蹬车做好出警前的全部工作；三级报警信息用于“出警”：收到三级报警信息后无论是否接到企业报警电话，消防指挥中心都调派相关力量开赴发生报警的现场。

进一步地，在优选的实施方式中，当危化品处于罐区时，上述是否为常压储罐判断步骤还包括：当为常压储罐时，判断内容包括：温度是否超过闪爆点；当为非常压储罐时，判断内容包括：压力是否超过最大工作压力。

进一步地，在优选的实施方式中，上述统计评价步骤还包括：化工企业消防月评分=100-[（月发生一级报警次数/报警总点数）*100%*一级报警权重+（月发生二级报警次数/报警总点数）*100%*二级报警权重+100*月发生三级报警次数]；化工企业消防周评分=100-[（周发生一级报警次数/报警总点数）*100%*一级报警权重+（周发生二级报警次数/报警总点数）*100%*二级报警权重+100*周发生三级报警次数]；化工企业消防日评分=100-[（日发生一级报警次数/报警总点数）*100%*一级报警权重+（日发生二级报警次数/报警总点数）*100%*二级报警权重+100*日发生三级报警次数]。

作为本发明的第二个方面，还提供了一种用于化工生产火灾预警与消防联动的装置，该装置包括：

物料分类模块，实现根据国家对于危险化学品火灾危险性特征参数划分化工生产涉及的甲乙类危化品分类功能；

参数配置模块，实现甲乙类危化品工艺操作高限/低限/高高限/低低限/物料闪爆点/压力容器最大工作压力、可燃气体浓度报警限、报警总点数、一级报警权重和二级报警权重配置功能；

系统初始模块，实现各级别报警（一级/二级/三级）统计信息初始化功能；

数据采集模块，实现涉及甲乙类危化品装置区、罐区温度/压力/液位和可燃气体浓度的实时数据采集功能；

区域分类模块，实现危化品所处区域确定功能；

等级判断模块，实现基于所设置的工艺操作高限/低限/高高限/低低限/物料闪爆点/压力容器最大工作压力和可燃气体浓度报警限的报警发生后所属级别判断功能；

报警触发模块，实现根据报警级别触发相应事件标志的功能；

传输显示模块，实现将接收到的各级别报警触发信息传输至消防指挥中心并声光显示的功能；

统计评价模块，实现统计跟踪报警信息判断企业生产安全发展态势并可用于企业间横向比较功能；

消防联动模块，实现消防指挥中心收到预警信息后采取相应的预警行动功能。

本发明能够帮助化工企业实现对于生产过程和罐区的火灾预警与消防联动，根据国家对于危险化学品火灾危险性特征参数划分化工生产涉及的甲乙类危化品，采集涉及甲乙类危化品装置区、罐区温度、压力、液位和可燃气体浓度的实时数据，基于当前工艺指标下的高报和低报、高高报和低低报、以及物料闪爆点、压力容器和可燃气体报警阈值，触发分级报警信息并与消防指挥中心形成预警联动，克服了化工企业传统火灾报警方法属于事后行为、无法提前预判避免生命和财产损失的困难，弥补了现有技术针对化工生产火灾预警方案缺失的不足，通过信息化手段进一步确保化工装置本体运行安全。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是现有传统技术中化工生产火灾报警方法的示意图；

图2是本发明的用于化工生产火灾预警与消防联动的方法和装置的总体示意图；

图3是本发明的用于化工生产火灾预警与消防联动的装置的示意图；

图4是本发明的用于化工生产火灾预警与消防联动的方法和装置的优选实施示意图；

图5是本发明的用于化工生产火灾预警与消防联动的方法和装置（传输显示部分）的优选实施示意图；以及

图6是本发明的用于化工生产火灾预警与消防联动的方法和装置（统计评价部分）的优选实施示意图。

具体实施方式

以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参见图2的流程图，其示出本发明的用于化工生产火灾预警与消防联动的总体方案，其中列出各操作步骤。火灾预警与消防联动包括以下步骤：

物料分类步骤，根据国家对于危险化学品火灾危险性特征参数划分化工生产涉及的甲乙类危化品；

参数配置步骤，配置甲乙类危化品工艺操作高限/低限/高高限/低低限/物料闪爆点/压力容器最大工作压力、可燃气体浓度报警限、报警总点数、一级报警权重和二级报警权重；

系统初始步骤，初始化各级别报警（一级/二级/三级）统计信息；

数据采集步骤，采集涉及甲乙类危化品装置区、罐区温度/压力/液位和可燃气体浓度的实时数据；

区域分类步骤，确定危化品所处区域，包括处于装置区判断、处于罐区判断和可燃气体判断；

等级判断步骤，基于所设置的工艺操作高限/低限/高高限/低低限/物料闪爆点/压力容器最大工作压力和可燃气体浓度报警限，判断报警发生后所属级别；判断内容包括：当危化品处于装置区时温度、压力或液位是否超过高限或低限和温度、压力或液位是否超过高高限或低低限；当危化品处于罐区时，首先判断是否为常压储罐；当为常压储罐时温度是否超过闪爆点；当为非常压储罐时压力是否超过最大工作压力；当为可燃气体时浓度是否超限。

报警触发步骤，根据报警级别触发相应的事件标志，包括一级报警事件标志、二级报警事件标志和三级报警事件标志；

传输显示步骤，将接收到的各级别报警触发信息传输至消防指挥中心并声光显示；

统计评价步骤，通过统计跟踪报警信息判断企业生产安全发展态势，同时可用于企业间横向比较；评价计算规则为“100-[（发生一级报警次数（月/周/日）/报警总点数）*100%*一级报警权重+（发生二级报警次数（月/周/日）/报警总点数）*100%*二级报警权重+100*发生三级报警次数（月/周/日）]”；

和消防联动步骤，消防指挥中心收到二级报警信息后通知负责该企业片区的相关消防部门蹬车做好出警前的全部工作；消防指挥中心收到三级报警后无论是否接到企业报警电话都调派相关力量开赴发生报警的现场。

通常情况下，在实施本发明时，上述步骤均依靠分布式控制系统（dcs）、互联网和数据库中完成。根据国家对于危险化学品火灾危险性特征参数划分化工生产涉及的甲乙类危化品，采集化工企业涉及甲乙类危化品装置区、罐区温度、压力、液位和可燃气体浓度的实时数据，基于当前工艺指标下的高报和低报、高高报和低低报、以及物料闪爆点、压力容器和可燃气体报警阈值，触发分级报警信息后：一方面用于研判化工企业火灾发生可能性变化趋势；另一方面，与消防指挥中心形成预警联动。

作为本发明的另一方面，本发明还提供了一种与上述步骤一一对应的化工生产火灾预警与消防联动装置，如图3所示，该装置包括：

物料分类模块，实现根据国家对于危险化学品火灾危险性特征参数划分化工生产涉及的甲乙类危化品分类功能；

参数配置模块，实现甲乙类危化品工艺操作高限/低限/高高限/低低限/物料闪爆点/压力容器最大工作压力、可燃气体浓度报警限、报警总点数、一级报警权重和二级报警权重配置功能；

系统初始模块，实现各级别报警（一级/二级/三级）统计信息初始化功能；

数据采集模块，实现涉及甲乙类危化品装置区、罐区温度/压力/液位和可燃气体浓度的实时数据采集功能；

区域分类模块，实现危化品所处区域确定功能；

等级判断模块，实现基于所设置的工艺操作高限/低限/高高限/低低限/物料闪爆点/压力容器最大工作压力和可燃气体浓度报警限的报警发生后所属级别判断功能；

报警触发模块，实现根据报警级别触发相应事件标志的功能；

传输显示模块，实现将接收到的各级别报警触发信息传输至消防指挥中心并声光显示的功能；

统计评价模块，实现统计跟踪报警信息判断企业生产安全发展态势并可用于企业间横向比较功能；

消防联动模块，实现消防指挥中心收到预警信息后采取相应的预警行动功能。

上述物料分类模块、参数配置模块、系统初始模块、数据采集模块、区域分类模块、等级判断模块、报警触发模块、传输显示模块、统计评价模块和消防联动模块，均基于分布式控制系统、互联网数据传输webservice技术和数据库实现相关功能。

图4、图5和图6分别示出本发明的具体实施例。如图4所示，物料分类、区域分类、操作分类、数据分类、报警级别分类与传输、报警功能分类分别与图2中所示总体示意图相对应。进一步地，图5示出了本发明“传输显示部分”的具体技术架构和实现；图6示出了本发明“统计评价部分”的计算规则实例。

该化工生产火灾预警与消防联动方法和装置在化工企业中实际应用后所取得的效果如下所示：

消防指挥中心系统与化工企业数据系统不再是相互独立的“信息孤岛”：实现了火灾预警数据的共享与实时监控。

通过研判化工企业火灾发生可能性变化趋势：消防部门可针对日、周和月变化趋势趋于恶化的企业提前发出预警，并责令其限期整改。

通过与消防指挥中心形成预警联动：将消防部门对于二级报警发生后如继续恶化引起火灾的响应速度提升50%；将消防部门对于三级报警发生后如继续恶化引起火灾的响应速度提升80%。

本领域技术人员还将明白的是，结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、单元、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，已经就各种示意性组件、方块、单元、电路和步骤的功能对其进行了一般性的描述。这种功能是被实现为软件还是被实现为硬件取决于具体应用以及施加给整个系统的设计约束。本领域技术人员可以针对每种具体应用以各种方式来实现所述的功能，但是这种实现决定不应被解释为导致脱离本发明的范围。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。