智慧化工园区管理系统运行特点及方式分析

徐秀明

[摘 要]化工产业是国民经济的重要支柱产业，在我国工业经济体系中占有重要地位，受到人们的广泛关注。为了保障化工园区的安全、健康，建设智慧化工园区管理系统势在必行。本文以智慧化工园区的发展背景为切入点，介绍了目前智慧化工园区管理系统的运行特点，并结合实例分析某化工园区智慧运行系统的特点，结合当前发展现状，讨论了智慧化工园区今后的发展方向。

[关键词]化工园区;智慧;特点;运行方式

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2020.18.047

[中图分类号]TP315[文献标识码]A[文章编号]1673-0194（2020）18-0-02

0     引 言

随着中国经济的高速发展，人民生活水平日益提高，消费能力越来越强，再加上大型生产化工园区日益增多，如何保障园区的安全生产已经成为园区企业的迫切需求，需要技术先进、稳定可靠的智慧安全系统保障园区正常运行、安全生产。智慧化工园区在2015年提出，从最初的“安全环保的系统集成”发展到现在集园区物流、风险监控、园区封闭、政务平台等一系列功能的集合。特别是利用智慧化工园区在“人防”对安全事故防范“不足”的情况下，利用“技防”“物防”手段预防和处置化工安全事故，以智能化技术改造升级化工园区。

1     智慧化工园区发展背景

为了保障化工园区安全生产，相关企业需要建立一套智慧安全生产保障系统进行生产运行监控、实时数据采集分析、事件自动报警、事件应急处理等，以实现化工园区管理的信息化和智能化。在建设智慧安全生产保障系统时需着重关注以下安全要点：一是园区内生产设备的生产运行状况，如生产设备是否有超负荷工作，储存罐、阀门是否有泄露，天然气、煤油、石油等运输管线是否爆裂或遭到有意无意破坏;二是监管园区内原材料及成品装卸工程中的操作规范，如监管进出的车辆是否登记，监控工作人员是否违规抽烟、使用打火机等行为;三是周界防范报警系统，以防非相关人员侵入。

2     智慧化工园区运行结构

建设智慧安全化工园区，把园区内所有视频图像、语音、物联网数据、报警信息一起通过专用网络传输到监控中心，实现音视频及各种数据信息采集、存储、处理及集中展示，建设成覆盖整个园区的智能化安全监管管理系统。其中，主要的系统功能分为以下几点。

2.1   視频监控

实现实时监控化工园区员工作业、生产设备运行、车辆进出、环境数据等，全面掌握人员、车辆、设备、各区域场所情况。监控中心根据需要，通过电子地图随时查看任意一路或多路视频，实现视频录制、回放、抓拍等功能。

2.2   报警管理需求

当出现突发情况时，可以一键报警通知监控中心，监控中心通过声光报警、语音报警、短信等方式提示关人员，自动联动现场监控信息进行复核，根据事件情况自动启动应急预案，详细清晰地记录所有的事件经过，以便日后查对、取证和经验积累。

2.3   融合通信需求

通信系统中的对讲终端（对讲机、话机、单兵、手机等）可以根据需求向监控中心发起音/视频对讲连接请求，监控中心收到请求确认后，可以建立音/视频对讲连接，实现音/视频对讲，监控中心也可对任一/多个对讲终端发起对讲请求，实现实时语音对讲。

2.4   安消一体化需求

有效整合消防系统和安防系统，解决系统间信息孤岛和数据孤岛弊端，实现消防报警视频弹窗、报警点位平面图联动、火灾险情报警处置、报警信息推送等功能。

2.5   多系统统一管理需求

实现视频监控、门禁管理、周界报警、出入口管理、巡更系统、对讲系统、动力环境系统等各个子系统的“一体化、集成化”管理，同时要求各个子系统相互联动，使整个业务系统形成一个整体，更好地发挥各个子系统的作用，堵塞安防漏洞。

2.6   智能化应用需求

系统采用先进的智能化技术，自动对园区内各类数据进行结构化、大数据分析，及时发现安全问题及隐患，逐步实现“事后侦查”向“事前预警”“事中控制”的根本转变，使各类安防事故控制在未遂状态，降低园区安全事故率。

2.7   一键运维管理需求

大型化工园区无论是设备种类和数量，都日趋繁杂和庞大，如此规模的系统，给日常运维带来了压力，需要一套完善的智能运维系统代替人工，提供设备信息统计、设备巡检、故障定位等功能。

3     智慧化工园区运行实例

3.1   系统概况

化工园区生产规模庞大，生产设备数量多，日常巡检、管理难度大，且园区内存在大量易燃易爆、腐蚀性产品，生产、仓储、运输过程中安全管理事关重大。某智慧化工园区解决方案以可视化、物联网技术为基础，运用AI人工智能、大数据、云计算、融合通信等先进技术，实现车辆识别、人脸识别、火灾预警、智能运维、智能分析、巡检，完成数据大融合和海量数据云存储，实现整个园区的综合管控和调度指挥，使生产数据、业务数据图表化实时上墙，为安全生产、安全监管提供有力保障。其中，系统架构如图1所示。

3.2   体系结构特点

体系结构选用先进、经过实证且在运用在大型系统的技术，能够根据联网监控规模的变化进行伸缩、在需求变化时快速响应并无缝集成到原有的系统中，并随着信息、视频、智能、安全技术的发展不断进行自我完善。

3.3   行业标准和理论基础的完备

体系架构和业界保持一致，具有坚实的理论基础和完备的标准定义，独立的体系架构可提高开发速度、降低开发门槛。

3.4   设备接入能力强大

系统在设备接入方面支持模块化（插件）开发技术，实现快速设备接入，保证系统稳定业务不间断，具有自诊断、自维护功能，降低运维成本。

3.5   平台结构标准

本实例介绍的智能化平台系统采用的三层体系结构模型，包括客户端、业务层、数据库。其中，业务层包括专门用于处理设备接入的硬件抽象层、中间层应用服务器和应用层，对于数据库的访问必须通过中间应用服务器完成而不能直接访问数据库，以保证数据库访问的安全性。

3.6   高速视频传输

采用工业级传输设备进行全宽温设计、大缓存设计，有效解决了室外环境问题、视频传输卡顿问题。通过热成像技术运用，可以准确读取监测区域温度情况，开展现实火焰监控、腐蚀诊断、管道泄露监测、设备运行监测等工作。

4     智慧化工园区的发展趋势

4.1   智慧化工园区高标准规划

目前，随着物联网技术不断发展，智慧化工园区的建设规模不断增长，越来越多的科技公司进入智慧化工园区建设的市场中。同时，化工园区内的化工企业聚集，很多装置具有较高危害，存在众多的安全与环保隐患，因此，相关企业应重视智慧化工园区的建设规划。2018年，我国有关部门开始起草《智慧化工園区建设指南》国家标准。截至2020年，此项国家标准已经通过了国家标准化管理委员会的立项答辩。因此，建设智慧化工园区应由专业化团队负责，要充分了解化工园区自身运营情况，分步骤、分阶段进行规划建设。

4.2   基于全产业链监控的智慧工厂

目前，我国石油和化工企业超过了26 000户，这些企业中大多数应用了“集中管理，分散控制”的DCS控制系统。但是，由于化工企业的工艺流程存在差异，即便同一产品的生产工艺也存在差异，使用的设备也各不相同，化工园区中各家工厂运维的智慧化程度参差不齐，这是目前智慧化工园区整体建设的一大难点，需要研究人员收集各家企业的海量数据，及时监控预警企业风险点，合理处置园区内各企业的事故。因此，建设智慧化工园区的重要基础是建立智慧工厂，对智慧工厂进行必要整合，完成对整个化工园区的全产业链监控，保障化工园区内的企业和园区本身的安全性。

5     结 语

智慧化工园区解决方案结合行业需求应运而生，并结合智慧系统的可视化、物联网技术的优势，构建了集传统视频监控、电子地图、大数据、云计算以及安防业务应用等功能于一体的综合性安全系统，实现整个园区的综合管控和调度指挥。本文以某化工园区改造为智慧安全化工园区的项目为例，该智慧化工园区系统前端采用防爆云台、防爆枪机、红外热成像云台、超星光相机、无人机、一卡通系统及人脸产品等，在中心端布置了云存储系统、LED大屏显示系统、综合管理系统以及融合通信指挥系统，能够实现整个园区的综合管控和调度指挥，为安全生产、安全监管提供有力保障。

主要参考文献

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[2]周天墨.智慧化工园区安全生产应急管理平台设计与研究[J].软件，2018（12）：48-51.

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