吳 迪

（呼和浩特市消防救援支隊(duì),內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010）

引言

企業(yè)消防設(shè)施使用性能是否良好,對企業(yè)的安全生產(chǎn)運(yùn)營具有重要意義[1]。現(xiàn)階段,我國在消防設(shè)施檢測技術(shù)方面的研究逐漸成熟,然而,仍然存在部分缺陷,主要體現(xiàn)在檢測結(jié)果的精度偏低,檢測時(shí)間較長,檢測中對企業(yè)的正常生產(chǎn)會(huì)造成一定的干擾,且存在部分設(shè)施漏檢的情況,無法為企業(yè)的安全生產(chǎn)運(yùn)營提供良好保障[2]?；诖?本文在傳統(tǒng)檢測技術(shù)的基礎(chǔ)上,以M 大型石化企業(yè)消防設(shè)施為例,提出了一種新的檢測技術(shù),為提升我國消防安全控制與管理水平作出貢獻(xiàn)。

1 消防設(shè)施檢測技術(shù)設(shè)計(jì)

1.1 確定企業(yè)消防設(shè)施檢測指標(biāo)

本文設(shè)計(jì)的企業(yè)消防設(shè)施檢測技術(shù)中,首先,確定消防設(shè)施檢測指標(biāo)。采用多傳感器與熱紅外電氣設(shè)備,采集消防設(shè)施的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù),對數(shù)據(jù)中存在異常的信息進(jìn)行標(biāo)注處理,建立企業(yè)消防設(shè)施數(shù)據(jù)集[3]。在標(biāo)注過程中,本文認(rèn)為,應(yīng)當(dāng)使用LabelImg 標(biāo)注工具進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)操作,實(shí)時(shí)記錄消防設(shè)施所在區(qū)域位置、設(shè)施的類別、設(shè)施使用性能特征等內(nèi)容。在此基礎(chǔ)上,自適應(yīng)調(diào)整企業(yè)消防設(shè)施的空間布局,輸入消防設(shè)施位置注意力參數(shù),基于深度學(xué)習(xí)原理,計(jì)算出企業(yè)消防設(shè)施在空間布局中的位置注意力特征,公式為：

其中,Mij表示企業(yè)消防設(shè)施布設(shè)的第i、j 個(gè)區(qū)域位置對第j 個(gè)區(qū)域位置產(chǎn)生的影響；Ti表示企業(yè)消防設(shè)施位置注意力參數(shù)；Nj表示基于深度學(xué)習(xí)操作后的企業(yè)消防設(shè)施位置注意力特征[4]。通過計(jì)算,獲取企業(yè)消防設(shè)施空間布局的位置注意力特征,進(jìn)而反映企業(yè)消防設(shè)施所在位置對其他位置消防操作的影響。在此基礎(chǔ)上,確定企業(yè)消防設(shè)施檢測指標(biāo),見表1。

表1 企業(yè)消防設(shè)施檢測指標(biāo)

如表1 所示,為本文設(shè)置的企業(yè)消防設(shè)施檢測指標(biāo),根據(jù)上述指標(biāo)內(nèi)容,分別對消防設(shè)施的使用性能與安全進(jìn)行全方位檢測。

1.2 分單元檢測企業(yè)消防設(shè)施

基于上述企業(yè)消防設(shè)施檢測指標(biāo)確定完畢后,接下來,依據(jù)層次分析法原理,劃分企業(yè)消防設(shè)施檢測單元,采用分層次、分單元檢測的方法,結(jié)合上述表1中設(shè)置的檢測指標(biāo),對企業(yè)消防設(shè)施進(jìn)行全方位、全過程的檢測,提高檢測結(jié)果的精度與效率。首先,采用結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)原理,建立企業(yè)消防設(shè)施數(shù)據(jù)信息集合,為企業(yè)消防設(shè)施的分單元檢測提供依據(jù),數(shù)據(jù)信息集合表達(dá)式為：

其中,M 表示企業(yè)消防設(shè)施數(shù)據(jù)信息集合；M1表示企業(yè)消防設(shè)施名稱；M2表示企業(yè)消防設(shè)施數(shù)量；M3表示企業(yè)消防設(shè)施安裝位置；M4表示企業(yè)消防設(shè)施對應(yīng)負(fù)責(zé)人；M5表示企業(yè)消防設(shè)施圖紙。通過上述表達(dá)式,獲取檢測數(shù)據(jù)信息集合,結(jié)合Bagging 算法,建立基于Bagging 算法的檢測模型,對檢測數(shù)據(jù)信息集合進(jìn)行處理,提高企業(yè)消防設(shè)施檢測數(shù)據(jù)信息集合的精度。

在此基礎(chǔ)上,以整個(gè)企業(yè)為一個(gè)統(tǒng)一的單元,根據(jù)企業(yè)管理分工、設(shè)備的平面布置、消防系統(tǒng)的整體布局以及消防設(shè)施的功能結(jié)構(gòu),將消防設(shè)施劃分為7個(gè)不同的分級檢測單元。各個(gè)分級檢測單元中包含的消防設(shè)施存在一定的差異,其功能與運(yùn)行特征也不同。首先,對企業(yè)消防設(shè)施中的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行檢測,在檢測前,結(jié)合PDCA 檢測原理,建立火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)PDCA 檢測運(yùn)行模式,見圖1。

圖1 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)PDCA 檢測運(yùn)行

如圖1 所示,為本文建立的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)PDCA 檢測運(yùn)行模式,在此基礎(chǔ)上,采用線路檢測方法,對火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)中,所有管線的安裝情況進(jìn)行綜合檢測；選取30%～50%的抽檢比例,隨機(jī)抽檢火災(zāi)探測器運(yùn)行的性能是否良好,系統(tǒng)中報(bào)警按鈕的設(shè)置狀況是否合理；采用探測器,檢測控制器在開啟與關(guān)閉過程中,是否存在異?，F(xiàn)象；采集系統(tǒng)主備電源的運(yùn)行數(shù)據(jù),檢測控制器各項(xiàng)功能運(yùn)行狀況是否良好；檢測消防控制室設(shè)置的位置是否合理,能否在第一時(shí)間對火災(zāi)情況作出合理預(yù)警,在檢測過程中,實(shí)時(shí)監(jiān)測各個(gè)線路電阻的變化[5]。接下來,檢測企業(yè)消防設(shè)施中的消防供水系統(tǒng),首先,建立消防供水系統(tǒng)設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)耦合關(guān)系,對消防供水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,本文設(shè)計(jì)的消防供水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)檢測圖,見圖2。

圖2 消防供水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)檢測示意圖

基于圖2 消防供水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)檢測圖,首先,依據(jù)消防水池的容積,檢測水位指示器的布設(shè)位置是否合理；啟動(dòng)消防供水系統(tǒng),檢測補(bǔ)水設(shè)備與防凍設(shè)備的運(yùn)行狀況；在消防水箱運(yùn)行過程中,不斷檢測水箱單向閥的運(yùn)行狀況；采用探測器,檢測水泵結(jié)合器運(yùn)行的質(zhì)量與效率；最后采用智能化與自動(dòng)化相結(jié)合的檢測方法,檢測消防供水系統(tǒng)中供水泵的使用性能,包括供水泵的啟動(dòng)速度、手動(dòng)與自動(dòng)控制時(shí)間、電源的轉(zhuǎn)換功能等。

構(gòu)建自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的耦合度函數(shù),反映自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)與企業(yè)整體消防設(shè)施之間的耦合程度,耦合度函數(shù)φ 為：

其中,d、f 分別表示自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的狀態(tài)參數(shù)與演變速率；a1表示耦合度系數(shù)；t 表示自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間。基于耦合程度函數(shù),檢測自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)與企業(yè)消防設(shè)施整體之間的耦合程度。

檢測室內(nèi)消火栓系統(tǒng)中最不利點(diǎn)的靜壓、動(dòng)壓以及充實(shí)水柱的長度是否符合功能要求,判斷其使用性能是否良好。除了使用性能以外,需要全方位地檢測消火栓安裝的外觀,包括消火栓顏色、管網(wǎng)設(shè)置、管徑是否一致等,保證消火栓的外觀符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

啟動(dòng)通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng),檢測風(fēng)機(jī)與送風(fēng)口的風(fēng)速變化,測定正壓送風(fēng)值是否規(guī)范,避免防火閥、送風(fēng)口、風(fēng)機(jī)等設(shè)備存在異?，F(xiàn)象,降低防排煙及通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)功能。防火門與防火卷簾作為主要的動(dòng)作設(shè)施,在檢測過程中,主要檢測其動(dòng)作程序能否根據(jù)火災(zāi)情況自動(dòng)作出判斷,并啟動(dòng)相關(guān)防火動(dòng)作。

最后,采用模擬聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)的方法,檢測企業(yè)消防設(shè)施中的氣體滅火系統(tǒng),檢測其切斷火場電源、輸送滅火劑、設(shè)置防護(hù)區(qū)等功能的運(yùn)行狀況,并對氣體滅火系統(tǒng)運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行耦合疊加檢測,檢測表達(dá)式為：

其中,Ei表示氣體滅火系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)流耦合疊加值；Ei（t）表示在t 時(shí)刻,氣體滅火系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)耦合度值；Bi表示氣體滅火系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)流量；Bn表示氣體滅火系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)流量耦合度值。通過耦合疊加檢測,完成對企業(yè)消防設(shè)施中氣體滅火系統(tǒng)的檢測。

綜上所述,通過分層次、分單元的檢測方法,實(shí)現(xiàn)了企業(yè)消防設(shè)施全方位、全過程地檢測目標(biāo)。

2 對比分析

綜合上述內(nèi)容,為本文設(shè)計(jì)的企業(yè)消防設(shè)施檢測技術(shù)的整體流程,在此基礎(chǔ)上,為了進(jìn)一步驗(yàn)證該檢測技術(shù)的可行性,進(jìn)行了如下文所示的實(shí)驗(yàn)分析。選取某地區(qū)M大型石化企業(yè)消防設(shè)施為研究對象,該企業(yè)在生產(chǎn)運(yùn)營過程中,以生產(chǎn)區(qū)、生活區(qū)與管理區(qū)為主,包含大量的生產(chǎn)裝置與設(shè)施。

首先,對該企業(yè)消防設(shè)施的組成結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,將上述本文設(shè)計(jì)的檢測技術(shù)應(yīng)用到M 大型石化企業(yè)中。采用線型探測器與光纖光柵探測器,初步采集企業(yè)消防設(shè)施的運(yùn)行數(shù)據(jù)。根據(jù)該企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營專業(yè)不同,對各個(gè)車間的消防設(shè)施進(jìn)行檢測單元?jiǎng)澐痔幚?。利用火?zāi)探測器,通過模擬煙的形式,模擬火災(zāi),利用本文設(shè)計(jì)的檢測技術(shù),分級檢測各個(gè)消防設(shè)施的運(yùn)行狀況。為了更加直觀地判斷本文設(shè)計(jì)的消防設(shè)施檢測技術(shù)的可行性,采用對比分析的實(shí)驗(yàn)方法,將本文設(shè)計(jì)的檢測技術(shù),與傳統(tǒng)的消防設(shè)施檢測技術(shù)進(jìn)行對比,在消防設(shè)施中設(shè)置不同數(shù)量的故障,采用MATLAB 分析軟件與有限元分析軟件,分別測定兩種檢測技術(shù)檢測結(jié)果的精度,對比結(jié)果見表2。

表2 兩種技術(shù)檢測結(jié)果準(zhǔn)確率對比

根據(jù)表2 的對比結(jié)果可知,在兩種企業(yè)消防設(shè)施檢測技術(shù)中,本文設(shè)計(jì)的檢測技術(shù),其消防設(shè)施潛在故障檢出率均在97.53%以上,檢測結(jié)果準(zhǔn)確率在96.85%以上,傳統(tǒng)檢測技術(shù)故障檢出率在80.12%以上,檢測結(jié)果準(zhǔn)確率在79.52%以上,相比之下,本文設(shè)計(jì)的消防設(shè)施檢測技術(shù)優(yōu)勢明顯。在此基礎(chǔ)上,采用有限元分析軟件,測定兩種檢測技術(shù)的檢測速度,并對比,結(jié)果見圖3。

圖3 兩種技術(shù)檢測速度對比

如圖3 所示,本文設(shè)計(jì)的企業(yè)消防設(shè)施檢測技術(shù),其在各次檢測中,對企業(yè)消防設(shè)施使用性能的檢測速度均高于傳統(tǒng)檢測技術(shù),可行性較高。

3 結(jié)論

綜上所述,為了改善傳統(tǒng)消防設(shè)施檢測技術(shù)檢測精度較低,無法實(shí)時(shí)檢測設(shè)施動(dòng)態(tài)使用性能的問題,本文在傳統(tǒng)檢測技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),提出了一種新的企業(yè)消防設(shè)施檢測技術(shù)。通過本文的研究,有效地提高了消防設(shè)施檢測的質(zhì)量與效率,采用深度檢測的方式,能夠及時(shí)檢測出消防設(shè)施中潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)與隱患,對促進(jìn)我國消防安全控制與管理水平的不斷提升具有重要意義。