智慧化工園區管理系統運行特點及方式分析

徐秀明

[摘 要]化工產業是國民經濟的重要支柱產業，在我國工業經濟體系中占有重要地位，受到人們的廣泛關注。為了保障化工園區的安全、健康，建設智慧化工園區管理系統勢在必行。本文以智慧化工園區的發展背景為切入點，介紹了目前智慧化工園區管理系統的運行特點，并結合實例分析某化工園區智慧運行系統的特點，結合當前發展現狀，討論了智慧化工園區今后的發展方向。

[關鍵詞]化工園區;智慧;特點;運行方式

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2020.18.047

[中圖分類號]TP315[文獻標識碼]A[文章編號]1673-0194（2020）18-0-02

0? ? ?引 言

隨著中國經濟的高速發展，人民生活水平日益提高，消費能力越來越強，再加上大型生產化工園區日益增多，如何保障園區的安全生產已經成為園區企業的迫切需求，需要技術先進、穩定可靠的智慧安全系統保障園區正常運行、安全生產。智慧化工園區在2015年提出，從最初的“安全環保的系統集成”發展到現在集園區物流、風險監控、園區封閉、政務平臺等一系列功能的集合。特別是利用智慧化工園區在“人防”對安全事故防范“不足”的情況下，利用“技防”“物防”手段預防和處置化工安全事故，以智能化技術改造升級化工園區。

1? ? ?智慧化工園區發展背景

為了保障化工園區安全生產，相關企業需要建立一套智慧安全生產保障系統進行生產運行監控、實時數據采集分析、事件自動報警、事件應急處理等，以實現化工園區管理的信息化和智能化。在建設智慧安全生產保障系統時需著重關注以下安全要點：一是園區內生產設備的生產運行狀況，如生產設備是否有超負荷工作，儲存罐、閥門是否有泄露，天然氣、煤油、石油等運輸管線是否爆裂或遭到有意無意破壞;二是監管園區內原材料及成品裝卸工程中的操作規范，如監管進出的車輛是否登記，監控工作人員是否違規抽煙、使用打火機等行為;三是周界防范報警系統，以防非相關人員侵入。

2? ? ?智慧化工園區運行結構

建設智慧安全化工園區，把園區內所有視頻圖像、語音、物聯網數據、報警信息一起通過專用網絡傳輸到監控中心，實現音視頻及各種數據信息采集、存儲、處理及集中展示，建設成覆蓋整個園區的智能化安全監管管理系統。其中，主要的系統功能分為以下幾點。

2.1? ?視頻監控

實現實時監控化工園區員工作業、生產設備運行、車輛進出、環境數據等，全面掌握人員、車輛、設備、各區域場所情況。監控中心根據需要，通過電子地圖隨時查看任意一路或多路視頻，實現視頻錄制、回放、抓拍等功能。

2.2? ?報警管理需求

當出現突發情況時，可以一鍵報警通知監控中心，監控中心通過聲光報警、語音報警、短信等方式提示關人員，自動聯動現場監控信息進行復核，根據事件情況自動啟動應急預案，詳細清晰地記錄所有的事件經過，以便日后查對、取證和經驗積累。

2.3? ?融合通信需求

通信系統中的對講終端（對講機、話機、單兵、手機等）可以根據需求向監控中心發起音/視頻對講連接請求，監控中心收到請求確認后，可以建立音/視頻對講連接，實現音/視頻對講，監控中心也可對任一/多個對講終端發起對講請求，實現實時語音對講。

2.4? ?安消一體化需求

有效整合消防系統和安防系統，解決系統間信息孤島和數據孤島弊端，實現消防報警視頻彈窗、報警點位平面圖聯動、火災險情報警處置、報警信息推送等功能。

2.5? ?多系統統一管理需求

實現視頻監控、門禁管理、周界報警、出入口管理、巡更系統、對講系統、動力環境系統等各個子系統的“一體化、集成化”管理，同時要求各個子系統相互聯動，使整個業務系統形成一個整體，更好地發揮各個子系統的作用，堵塞安防漏洞。

2.6? ?智能化應用需求

系統采用先進的智能化技術，自動對園區內各類數據進行結構化、大數據分析，及時發現安全問題及隱患，逐步實現“事后偵查”向“事前預警”“事中控制”的根本轉變，使各類安防事故控制在未遂狀態，降低園區安全事故率。

2.7? ?一鍵運維管理需求

大型化工園區無論是設備種類和數量，都日趨繁雜和龐大，如此規模的系統，給日常運維帶來了壓力，需要一套完善的智能運維系統代替人工，提供設備信息統計、設備巡檢、故障定位等功能。

3? ? ?智慧化工園區運行實例

3.1? ?系統概況

化工園區生產規模龐大，生產設備數量多，日常巡檢、管理難度大，且園區內存在大量易燃易爆、腐蝕性產品，生產、倉儲、運輸過程中安全管理事關重大。某智慧化工園區解決方案以可視化、物聯網技術為基礎，運用AI人工智能、大數據、云計算、融合通信等先進技術，實現車輛識別、人臉識別、火災預警、智能運維、智能分析、巡檢，完成數據大融合和海量數據云存儲，實現整個園區的綜合管控和調度指揮，使生產數據、業務數據圖表化實時上墻，為安全生產、安全監管提供有力保障。其中，系統架構如圖1所示。

3.2? ?體系結構特點

體系結構選用先進、經過實證且在運用在大型系統的技術，能夠根據聯網監控規模的變化進行伸縮、在需求變化時快速響應并無縫集成到原有的系統中，并隨著信息、視頻、智能、安全技術的發展不斷進行自我完善。

3.3? ?行業標準和理論基礎的完備

體系架構和業界保持一致，具有堅實的理論基礎和完備的標準定義，獨立的體系架構可提高開發速度、降低開發門檻。

3.4? ?設備接入能力強大

系統在設備接入方面支持模塊化（插件）開發技術，實現快速設備接入，保證系統穩定業務不間斷，具有自診斷、自維護功能，降低運維成本。

3.5? ?平臺結構標準

本實例介紹的智能化平臺系統采用的三層體系結構模型，包括客戶端、業務層、數據庫。其中，業務層包括專門用于處理設備接入的硬件抽象層、中間層應用服務器和應用層，對于數據庫的訪問必須通過中間應用服務器完成而不能直接訪問數據庫，以保證數據庫訪問的安全性。

3.6? ?高速視頻傳輸

采用工業級傳輸設備進行全寬溫設計、大緩存設計，有效解決了室外環境問題、視頻傳輸卡頓問題。通過熱成像技術運用，可以準確讀取監測區域溫度情況，開展現實火焰監控、腐蝕診斷、管道泄露監測、設備運行監測等工作。

4? ? ?智慧化工園區的發展趨勢

4.1? ?智慧化工園區高標準規劃

目前，隨著物聯網技術不斷發展，智慧化工園區的建設規模不斷增長，越來越多的科技公司進入智慧化工園區建設的市場中。同時，化工園區內的化工企業聚集，很多裝置具有較高危害，存在眾多的安全與環保隱患，因此，相關企業應重視智慧化工園區的建設規劃。2018年，我國有關部門開始起草《智慧化工園區建設指南》國家標準。截至2020年，此項國家標準已經通過了國家標準化管理委員會的立項答辯。因此，建設智慧化工園區應由專業化團隊負責，要充分了解化工園區自身運營情況，分步驟、分階段進行規劃建設。

4.2? ?基于全產業鏈監控的智慧工廠

目前，我國石油和化工企業超過了26 000戶，這些企業中大多數應用了“集中管理，分散控制”的DCS控制系統。但是，由于化工企業的工藝流程存在差異，即便同一產品的生產工藝也存在差異，使用的設備也各不相同，化工園區中各家工廠運維的智慧化程度參差不齊，這是目前智慧化工園區整體建設的一大難點，需要研究人員收集各家企業的海量數據，及時監控預警企業風險點，合理處置園區內各企業的事故。因此，建設智慧化工園區的重要基礎是建立智慧工廠，對智慧工廠進行必要整合，完成對整個化工園區的全產業鏈監控，保障化工園區內的企業和園區本身的安全性。

5? ? ?結 語

智慧化工園區解決方案結合行業需求應運而生，并結合智慧系統的可視化、物聯網技術的優勢，構建了集傳統視頻監控、電子地圖、大數據、云計算以及安防業務應用等功能于一體的綜合性安全系統，實現整個園區的綜合管控和調度指揮。本文以某化工園區改造為智慧安全化工園區的項目為例，該智慧化工園區系統前端采用防爆云臺、防爆槍機、紅外熱成像云臺、超星光相機、無人機、一卡通系統及人臉產品等，在中心端布置了云存儲系統、LED大屏顯示系統、綜合管理系統以及融合通信指揮系統，能夠實現整個園區的綜合管控和調度指揮，為安全生產、安全監管提供有力保障。

主要參考文獻

[1]廖佳.基于AlatuEarth的智慧化工園區三維地理信息服務平臺建設[J].城市勘測，2015（2）：30-33.

[2]周天墨.智慧化工園區安全生產應急管理平臺設計與研究[J].軟件，2018（12）：48-51.

[3]廖旋芝.智慧安防平臺研究與實現——以嘉興港區為例[J].化工管理，2018（25）：88-90.