一、引言
根据来自美国、法国和俄罗斯等国的统计，核电厂发生火灾的概率为0.28，火灾引起核安全相关系统事故的概率为0.44，火灾可以对核安全构成直接威胁，因此，核电厂的消防工作对核电厂的安全运行有着极其重要的意义[1]。核电厂遵循“安全第一”的核安全文化理念，消防系统需要确保以下功能的实现：火灾发生时核电厂工作人员可安全疏散、发生火灾时或火灾后仍能维持核电厂的核安全功能的完整性、限制可能导致核电厂设备和仪表长期不可用的火灾发生。
由于核电厂的建设周期长，技术路线相对保守，数字化水平低，核电厂消防设备的物联化水平普遍较低，各类消防设备与管理系统的信息资源分散，难以对大量的消防数据进行有效的收集、分析和处理，无法基于历史数据和实时状况准确预测火灾风险，难以提前采取预防措施。同时，由于各类消防设备与消防系统涉及的数据标准、数据格式不统一，形成了数据孤岛和信息壁垒，导致消防风险管理无法进行有效的大数据分析和准确的风险评估。
在管理模式上，人工操作和判断在传统消防模式中占据重要地位，普遍存在信息化、数字化、智能化水平低，而且风险评估不准确，容易忽视防火重点环节。消防监测通常依赖于固定位置的传感器和人工巡检，难以实现对核电厂复杂环境的全面、实时和精确监测。灭火虽然有完善的流程，但确认火情依然依赖于既定的应急预案和操作人员的经验，响应时间长，无法根据实时的火灾情况和现场环境提供智能化的决策支持，影响灭火效果和救援效率，还可能出错，不利于及时扑灭火灾，也会对后续调查工作带来影响。
二、智慧消防的概念与构成
美国标准技术研究院（NIST）发起了名为“智慧消防”的研究项目，提倡开发利用物联网、大数据等新兴技术彻底改革消防工作模式。旨在利用信息物理系统（CPS）技术，将建筑、设备、个人保护装备及机器人中的信息物理系统（CPS）融合，提升态势感知、操作效能及消防员个人安全的消防技术。智慧消防的实现将大大提升消防人员灭火救援的能力，提高防火监督的管理水平，对消防工作的发展有着重大影响及意义。
智慧消防的实现需要三个阶段技术的提升与融合作为支持：（1）数据收集；（2）数据处理（3）数据使用。其中，数据收集阶段应实现对社区基础信息、建筑物人员信息、建筑物信息、消防员及其所用工具信息的全面准确获取，且保证数据资源的可互操作。数据处理阶段需要对来源信息进行编译处理和整合，将其转化为可用于行动的知识，同时随着事件的发展及时更新，实现对事件态势的实时预测。数据使用阶段，应基于分析和预测，向相关社区、消防部门、事故指挥员和消防员传送结果，提供有针对性的决策[2]。
智慧消防具有以下特点：1.智慧防控：使用智能化设备和平台，对火灾险情进行监控，提高信息传输效率，降低火灾危害。2.智慧管理：基于物联网和红外线等技术，对消防设备进行详细记录，确保设施完好，为火情控制打下基础。3.智慧作战：利用视频监控系统提供实时动态数据，对灭火救援行动进行科学指挥，制定精准的作战方案，提高救援效率。4.智慧指挥：火灾现场图像和救援图像传输至后台，具有可视化、动态化的特点，实时评估火灾危害和影响，对资源进行智能调度。5.智能化设备：包括智能化的终端设备和感知设备等硬件，以及物联网、大数据平台等软件。
三、核电厂智慧消防的探索与应用
1、基于物联网的消防监测
利用大数据、信息集成技术等构建消防大数据模型及防火数据库，消防安全风险动态分析与评估，通过人工智能识别、工单实时分析等方式，对于厂房内长期存放和临时存放的可燃物进行实时监控，对于大修期间引入临时可燃物造成局部火灾荷载大等风险进行识别，对高风险区域加强管控。实现消防安全管理数据可视化、结构化，提升消防安全管理效能。同时与核电厂子系统进行信息互通采集，运行数据超过风险阈值时，发出报警，对设备进行标签对地理位置进行定位。
在传统火灾自动报警系统的基础上，辅助增设消防物联网监测设备，利用传感器和通信技术，对厂房内火情、烟雾、温度等各种参数的实时监测和数据传输，同时实时监测和采集消防设施、设备、器材等状态信息。传感器可以对环境参数进行收集，提供一些人员无法观察到的变化，通过机器学习、自然语言处理等算法，分析异常数据，实现火灾风险的自动识别和预警，采取相应的应急措施，有助于避免火灾事故的发生[3]。
通过消防监测系统改造，如物联网连接消防栓并安装智能芯片，实时监控消防栓工作状态，发生火灾时，监控消防供水情况，为灭火工作开展提供重要保障。利用视频监控技术能够对消防设备进行远程监控，当火灾发生时，通过智能识别技术可以自动分析人员疏散情况，为火灾应急处理提供实时数据支持。
2、基于智慧平台的消防管理
开发消防基础管理、缺陷隐患管理、设备维保管理、人员消防培训、任务督查督办、火灾防控救援、大数据分析等功能应用，实现消防信息全录入、隐患全掌握、过程全记录、维保全跟踪、培训全方位、监督全时空，提高综合管理水平。
以智能化、网络化、互动化、协同化和融合化为导向，开展消防队站管理系统建设。通过物联网技术，结合传感器，实现消防队站要素数字化、训练智能化、装备信息化、信息资源网络化、日常管理可视化。同时，全面数字化管理消防队的人、车、物，提升应急反应速度，为消防救援提供现代管理支持。在此基础上，可视化态势、战备秩序管理、训练秩序管理、工作秩序管理以及大屏集中展示等方面得以有效实施。形成智慧防控、智慧管理、智慧作战、智慧指挥的一体化平台[4]。
四、结语
智慧消防将大大提高消防工作的智能化、信息化水平，提高消防人员的灭火救援能力和管理水平，降低火灾发生的概率和损失。充分利用物联网、大数据等新兴技术，实现消防监测、管理、救援等功能的全面智能化，为核电厂的安全稳定运行保驾护航。
引用文献
[1]王威.核电厂的消防管理[J].电力安全技术,2012,14(11):27-29.
[2]刘筱璐,王文青.美国智慧消防发展现状概述[J].科技通报,2017,33(05):232-235.
[3]刘志.物联网技术下智慧消防在建筑防火检查中的应用探究[J].大数据时代,2023(02):47-52.
[4]刘阔,王志远,罗垚,等.核电厂智慧消防管理系统应用研究[J].消防界(电子版),2023,9(08):71-74.