智慧化工园区系统的设计与建设展望

王飞 张峻瑞 叶鑫

摘 要 基于化工园区的行业特性，借助数字技术，提出整体的“1+1+N”智慧系统建设方案，即搭建一个指挥中心、建设一个supOS工业互联网平台、集成N个园区APP业务平台，该方案可实现数据跨系统、业务协同，消除各种“信息孤岛”。从智慧环保、智慧安全、智慧应急、智慧能源、封闭管理及政企协同等方面，介绍智慧化工园区的系统设计方案和建设展望。

关键词 supOS工业互联网平台 化工园区 APP 信息孤岛

中图分类号 TQ08   文獻标识码 B   文章编号 1000?3932（2023）03?0365?06

基金项目：国家重点研发计划项目——典型流程行业网络协同制造解决方案与应用示范研究（2019YFB1705805）。

作者简介：王飞（1988-），工程师，从事智能制造、工业互联网数字化咨询、企业数字化转型等的研究，ictedu168@163.com。

引用本文：王飞，张峻瑞，叶鑫.智慧化工园区系统的设计与建设展望［J］.化工自动化及仪表，2023，50（3）：365-370.

化学工业是我国国民经济中不可或缺的重要组成部分，是国家的基础产业和支柱产业［1］。化工园区一般致力于发展石油化工、精细化工、新材料等主导产业，原材料或者半成品大多属于危化品，且园区内大型装置众多、风险极大。化工园区内人员比较密集，一旦发生安全事故，将会造成严重的损失甚至重大的人员伤亡。因此，化工园区对安全生产领域的智慧化建设需求显得尤为迫切，化工园区的智慧化建设十分必要。

近年来，“智慧化工园区”试点示范工作的推进，2015年工业和信息化部《智慧化工园区建设指南》的颁布，各省份示范园区智慧化试点的开辟，5G、工业互联网、云计算等技术的日渐成熟和新一代信息技术与园区的深度融合，加快了化工园区的智慧发展。

基于化工园区绿色转型、循环发展、智慧高效的建设需求，笔者提出“1+1+N”智慧化工园区系统建设方案。该方案由“一个中心”、“一个平台”和“N个智慧应用”组成。“一个中心”即园区运营指挥中心，实现跨业务的统一视图，集园区运行管理、运营监控、智慧调度、协同办公、辅助决策等于一体，打通业务流，实现跨组织、跨地区的园区信息共享与业务协调；“一个平台”即园区数字底座supOS工业互联网平台，实现智慧物联、数据运营、可视化、数字孪生等功能，为上层应用提供底层技术支撑；“N个智慧应用”即基于supOS工业互联网平台的安全生产、生态环保、应急管理、能源管理、封闭化管理等智慧APP应用，提高园区运营和管理水平，实现园区本质安全与绿色生态发展，为园区综合管理赋能、专题应用、指挥调度、决策分析、效率提升提供精准数据支撑。

1 智慧化工园区整体架构

笔者提出的智慧化工园区基于“1+1+N”模型建设，其架构如图1所示。系统采用云计算、工业大数据、工业物联网工业安全等新技术，全面提升园区的智能感知能力，打造以数据整合为核心的工业互联平台，实现园区监管的整体协同和优化，加强园区精细管理和安稳运转，促进园区绿色发展和卓越运营。智慧化工园区按照“基础先行、监管优先”的原则分期建设，采用“平台+应用”的模式进行系统建设。

2 智慧园区业务功能设计

2.1 智慧环保

智慧园区积极融合人工智能、大数据等技术，探索“双碳”变革创新的新模式，建设智慧环保平台。智慧环保平台智慧化管理，利用5G、边缘计算、视觉检测、区块链等先进技术采集各种数据，实时监测和远程监控，杜绝化工企业偷排和超标排放，进一步提高了环境风险防范能力和园区环境的管理水平，实现园区的绿色低碳发展。

如图2所示，智慧环保平台的主要功能包括：环保一张图、园区大气环境综合管控、园区水环境综合管控、危固废管理、环境预警预报、环保数据报告、环保数据审核、LDAR系统、网格化管理系统、声环境监测、土壤环境监测。

2.2 智慧安全

安全监管是化工园区重要的建设内容。建立健全应急预案、隐患排查、事故报告等日常监管基础数据采集机制；在化工园区内全面布署安全视频监控，对一些重要区域进行可视化监控，提供信息安全保障和突发情况的处理；智慧安全统一管控，逐步建立健全安全生产风险预警应急源头切断机制，变事后处置为超前预控，降低化工企业安全生产事故发生率。

如图3所示，智慧安全平台的主要功能包括：安全生产知识库、隐患排查与检查、在线全覆盖监控、人员行为管理、作业检查、设备全生命周期、安全生产台账、安全生产事故、危险作业监管、安全风险预警、安全生产行政执法。

2.3 智慧应急

智慧应急平台核心在于利用信息技术，整合安全、环保、消防等各方面应急资源，建设化工园区统一的应急指挥应用系统，发挥应急响应中心指挥中枢的功能，加强园区应急响应中心建设，强化泄漏、火灾、爆炸等事故的应急救援力量，为化工园区提升应急处置能力创造良好的技术环境。

如图4所示，智慧应急平台的主要功能包括：应急资源管理、企业风险指数、政策法规制度、应急预案管理、应急一张图、应急培训演练、应急辅助决策、应急指挥。

2.4 智慧能源

智慧能源平台通过对蒸汽、电力、燃气、供暖、水等能源的使用情况进行监控，对相关数据进行统计分析，展示园区能源状况，助力园区实现高质量发展，提升综合利用率，辅助节能减排。

如图5所示，智慧能源平台的主要功能包括：化工设备异常预警、数据实时监测、数据分析、节能诊断、能耗统计分析。

2.5 封闭管理

封闭管理平台旨在借助新一代信息技术，建成安全、高效、智能、绿色的园区环境，增强园区周界和卡口监控能力，改善园区应急处理与决策能力，提高园区安全管理水平和运行效率，为园区企业、人员和车辆提供安全、高效、智能、生态的交通运输服务；为园区管理部门和相关企业提供及时、准确、全面和充分的信息支持和信息化决策支持。

如图6所示，封闭管理平台的主要功能包括：出入管理、危化品停车场。

2.6 政企协同

政企协同平台旨在建立管委会、各相关职能部门及企业的协同办公系统，实现文件收发、信息上报、通知公告、政策法规及产业分析等功能，提高园区的监管能力和服务效率，确保政令畅通，令行禁止，强化企业主体责任的落实，为促进园区经济发展提供决策支持。

如图7所示，政企协同办公系统即机关日常行政办公工作的信息化支撑系统，通过此系统实现产业集聚，区管委会随时随地进行办公审批与业务处理。

2.7 移动APP

园区移动APP配套Web端应用开发移动端（iphone/ipad/安卓手机），实现随时随地查看园区环保、安全监管态势，在发生应急事件时可通过APP与应急响应中心远程协同会商。

如图8所示，移动APP实现了园区政府与企业各种服务流程交互，为园区的企业实现了简洁、高效、方便的智慧服务。

3 智慧化工园区实施建设与展望

智慧化工园区是基于大数据、5G、物联网技术，以安监、环保、安防、应急等为一体智慧化综合平台，为建好智慧化工园区应当做好以下技术保障：

a. 建设新一代信息基础设施。信息基础设施建设是构建智慧化工园区的底座，新一代信息基础设施要和当前工业互联网平台、云计算、大数据平台、5G宽带基础网络融合，需要使用发展的眼光，科学规划、变革创新。这样，园区、企业和个人可以使用安全、高速、便捷的网络环境。

b. 建设高效协同的园区平台。在园区建设工业互联网平台，结合已有的业务系统和基础设施，遵循国家、省市、地方的有关标准要求，在科学的指导下，消除“黑盒子”，打造高效协同的智慧应用，实现数据共享、信息共享、资源共享，达到业务协同。

c. 建设安环应急一体化平台。国家工信部在《关于促进化工园区规范发展指导意见》中提出了“建立安全、环保、应急救援一体化信息管理平台”的指导意见。安全环保应急一体化平台通过大数据监测园区安全、环保和应急数据，通过数据分析实现各种潜在风险预警，从而减少各种事故发生，避免园区和企业不必要的经济损失。同时加强数据整合共享，实现数据融合与共享交换，多角度、多维度展示，提升园区安全环保的智能化、信息化管理水平，提供安全、环保和应急响应的决策支持，及时有效地处置突发事件，提升园区安环应急能力。

4 结束语

在国家大战略发展背景下，推动化工园区智慧工业园的落实势在必行，本团队提出的“1+1+N”模型作为智慧化工园区建设方案指导，能够赋能智慧化工园区的数字化转型，有效提高智慧化工园区的信息化和智能化水平，提高化工园区的综合管理能力。接下来，智慧化工园区需要企业通过科学的发展规划，不断完善相关建设方案，把“智慧”融入到园区数字化服务中去，创新服务和管理能力，继续探索化工园区智慧发展模式，提高智慧化工园区智能化和数字化高质量发展。

参 考 文 献

［1］ 范文亭.新文科背景下化工行业葡语翻译人才培养研究［J］.日用化学工业，2022，52（6）：8-9.

（收稿日期：2022-11-15）

Design and Construction Expectation of the Smart System for Chemical Industry Park

WANG Fei， ZHANG Jun?rui， YE Xin

（Bluetron Digital Technology Co.， Ltd.）

Abstract   Through considering the industrial features of chemical industry park and with the help of digital technology， a“1+1+N” smart system construction scheme was proposed， namely， building a command center and a supOS industrial Internet platform to integrate N industrial parks APP business platform applications， realize data cross?system and business collaboration and eliminate various“information islands”. In addition， based on the industrial characteristics of the chemical industry park， the design scheme of parks smart system and its construction expectation were described from smart environmental protection， smart safety， smart emergency response， smart energy， closed management， government?enterprise collaboration and so on.

Key words   supOS industrial Internet platform， chemical industry park， APP， information isolated island