徐秀明

[摘 要]化工產(chǎn)業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的重要支柱產(chǎn)業(yè)，在我國工業(yè)經(jīng)濟(jì)體系中占有重要地位，受到人們的廣泛關(guān)注。為了保障化工園區(qū)的安全、健康，建設(shè)智慧化工園區(qū)管理系統(tǒng)勢在必行。本文以智慧化工園區(qū)的發(fā)展背景為切入點(diǎn)，介紹了目前智慧化工園區(qū)管理系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn)，并結(jié)合實(shí)例分析某化工園區(qū)智慧運(yùn)行系統(tǒng)的特點(diǎn)，結(jié)合當(dāng)前發(fā)展現(xiàn)狀，討論了智慧化工園區(qū)今后的發(fā)展方向。

[關(guān)鍵詞]化工園區(qū);智慧;特點(diǎn);運(yùn)行方式

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2020.18.047

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

0? ? ?引 言

隨著中國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人民生活水平日益提高，消費(fèi)能力越來越強(qiáng)，再加上大型生產(chǎn)化工園區(qū)日益增多，如何保障園區(qū)的安全生產(chǎn)已經(jīng)成為園區(qū)企業(yè)的迫切需求，需要技術(shù)先進(jìn)、穩(wěn)定可靠的智慧安全系統(tǒng)保障園區(qū)正常運(yùn)行、安全生產(chǎn)。智慧化工園區(qū)在2015年提出，從最初的“安全環(huán)保的系統(tǒng)集成”發(fā)展到現(xiàn)在集園區(qū)物流、風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控、園區(qū)封閉、政務(wù)平臺等一系列功能的集合。特別是利用智慧化工園區(qū)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(yù)防和處置化工安全事故，以智能化技術(shù)改造升級化工園區(qū)。

1? ? ?智慧化工園區(qū)發(fā)展背景

為了保障化工園區(qū)安全生產(chǎn)，相關(guān)企業(yè)需要建立一套智慧安全生產(chǎn)保障系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)運(yùn)行監(jiān)控、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集分析、事件自動(dòng)報(bào)警、事件應(yīng)急處理等，以實(shí)現(xiàn)化工園區(qū)管理的信息化和智能化。在建設(shè)智慧安全生產(chǎn)保障系統(tǒng)時(shí)需著重關(guān)注以下安全要點(diǎn)：一是園區(qū)內(nèi)生產(chǎn)設(shè)備的生產(chǎn)運(yùn)行狀況，如生產(chǎn)設(shè)備是否有超負(fù)荷工作，儲存罐、閥門是否有泄露，天然氣、煤油、石油等運(yùn)輸管線是否爆裂或遭到有意無意破壞;二是監(jiān)管園區(qū)內(nèi)原材料及成品裝卸工程中的操作規(guī)范，如監(jiān)管進(jìn)出的車輛是否登記，監(jiān)控工作人員是否違規(guī)抽煙、使用打火機(jī)等行為;三是周界防范報(bào)警系統(tǒng)，以防非相關(guān)人員侵入。

2? ? ?智慧化工園區(qū)運(yùn)行結(jié)構(gòu)

建設(shè)智慧安全化工園區(qū)，把園區(qū)內(nèi)所有視頻圖像、語音、物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)、報(bào)警信息一起通過專用網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)音視頻及各種數(shù)據(jù)信息采集、存儲、處理及集中展示，建設(shè)成覆蓋整個(gè)園區(qū)的智能化安全監(jiān)管管理系統(tǒng)。其中，主要的系統(tǒng)功能分為以下幾點(diǎn)。

2.1? ?視頻監(jiān)控

實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控化工園區(qū)員工作業(yè)、生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行、車輛進(jìn)出、環(huán)境數(shù)據(jù)等，全面掌握人員、車輛、設(shè)備、各區(qū)域場所情況。監(jiān)控中心根據(jù)需要，通過電子地圖隨時(shí)查看任意一路或多路視頻，實(shí)現(xiàn)視頻錄制、回放、抓拍等功能。

2.2? ?報(bào)警管理需求

當(dāng)出現(xiàn)突發(fā)情況時(shí)，可以一鍵報(bào)警通知監(jiān)控中心，監(jiān)控中心通過聲光報(bào)警、語音報(bào)警、短信等方式提示關(guān)人員，自動(dòng)聯(lián)動(dòng)現(xiàn)場監(jiān)控信息進(jìn)行復(fù)核，根據(jù)事件情況自動(dòng)啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，詳細(xì)清晰地記錄所有的事件經(jīng)過，以便日后查對、取證和經(jīng)驗(yàn)積累。

2.3? ?融合通信需求

通信系統(tǒng)中的對講終端（對講機(jī)、話機(jī)、單兵、手機(jī)等）可以根據(jù)需求向監(jiān)控中心發(fā)起音/視頻對講連接請求，監(jiān)控中心收到請求確認(rèn)后，可以建立音/視頻對講連接，實(shí)現(xiàn)音/視頻對講，監(jiān)控中心也可對任一/多個(gè)對講終端發(fā)起對講請求，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)語音對講。

2.4? ?安消一體化需求

有效整合消防系統(tǒng)和安防系統(tǒng)，解決系統(tǒng)間信息孤島和數(shù)據(jù)孤島弊端，實(shí)現(xiàn)消防報(bào)警視頻彈窗、報(bào)警點(diǎn)位平面圖聯(lián)動(dòng)、火災(zāi)險(xiǎn)情報(bào)警處置、報(bào)警信息推送等功能。

2.5? ?多系統(tǒng)統(tǒng)一管理需求

實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控、門禁管理、周界報(bào)警、出入口管理、巡更系統(tǒng)、對講系統(tǒng)、動(dòng)力環(huán)境系統(tǒng)等各個(gè)子系統(tǒng)的“一體化、集成化”管理，同時(shí)要求各個(gè)子系統(tǒng)相互聯(lián)動(dòng)，使整個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)形成一個(gè)整體，更好地發(fā)揮各個(gè)子系統(tǒng)的作用，堵塞安防漏洞。

2.6? ?智能化應(yīng)用需求

系統(tǒng)采用先進(jìn)的智能化技術(shù)，自動(dòng)對園區(qū)內(nèi)各類數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)化、大數(shù)據(jù)分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全問題及隱患，逐步實(shí)現(xiàn)“事后偵查”向“事前預(yù)警”“事中控制”的根本轉(zhuǎn)變，使各類安防事故控制在未遂狀態(tài)，降低園區(qū)安全事故率。

2.7? ?一鍵運(yùn)維管理需求

大型化工園區(qū)無論是設(shè)備種類和數(shù)量，都日趨繁雜和龐大，如此規(guī)模的系統(tǒng)，給日常運(yùn)維帶來了壓力，需要一套完善的智能運(yùn)維系統(tǒng)代替人工，提供設(shè)備信息統(tǒng)計(jì)、設(shè)備巡檢、故障定位等功能。

3? ? ?智慧化工園區(qū)運(yùn)行實(shí)例

3.1? ?系統(tǒng)概況

化工園區(qū)生產(chǎn)規(guī)模龐大，生產(chǎn)設(shè)備數(shù)量多，日常巡檢、管理難度大，且園區(qū)內(nèi)存在大量易燃易爆、腐蝕性產(chǎn)品，生產(chǎn)、倉儲、運(yùn)輸過程中安全管理事關(guān)重大。某智慧化工園區(qū)解決方案以可視化、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，運(yùn)用AI人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、融合通信等先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)車輛識別、人臉識別、火災(zāi)預(yù)警、智能運(yùn)維、智能分析、巡檢，完成數(shù)據(jù)大融合和海量數(shù)據(jù)云存儲，實(shí)現(xiàn)整個(gè)園區(qū)的綜合管控和調(diào)度指揮，使生產(chǎn)數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)圖表化實(shí)時(shí)上墻，為安全生產(chǎn)、安全監(jiān)管提供有力保障。其中，系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

3.2? ?體系結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

體系結(jié)構(gòu)選用先進(jìn)、經(jīng)過實(shí)證且在運(yùn)用在大型系統(tǒng)的技術(shù)，能夠根據(jù)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控規(guī)模的變化進(jìn)行伸縮、在需求變化時(shí)快速響應(yīng)并無縫集成到原有的系統(tǒng)中，并隨著信息、視頻、智能、安全技術(shù)的發(fā)展不斷進(jìn)行自我完善。

3.3? ?行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和理論基礎(chǔ)的完備

體系架構(gòu)和業(yè)界保持一致，具有堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)和完備的標(biāo)準(zhǔn)定義，獨(dú)立的體系架構(gòu)可提高開發(fā)速度、降低開發(fā)門檻。

3.4? ?設(shè)備接入能力強(qiáng)大

系統(tǒng)在設(shè)備接入方面支持模塊化（插件）開發(fā)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)快速設(shè)備接入，保證系統(tǒng)穩(wěn)定業(yè)務(wù)不間斷，具有自診斷、自維護(hù)功能，降低運(yùn)維成本。

3.5? ?平臺結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)

本實(shí)例介紹的智能化平臺系統(tǒng)采用的三層體系結(jié)構(gòu)模型，包括客戶端、業(yè)務(wù)層、數(shù)據(jù)庫。其中，業(yè)務(wù)層包括專門用于處理設(shè)備接入的硬件抽象層、中間層應(yīng)用服務(wù)器和應(yīng)用層，對于數(shù)據(jù)庫的訪問必須通過中間應(yīng)用服務(wù)器完成而不能直接訪問數(shù)據(jù)庫，以保證數(shù)據(jù)庫訪問的安全性。

3.6? ?高速視頻傳輸

采用工業(yè)級傳輸設(shè)備進(jìn)行全寬溫設(shè)計(jì)、大緩存設(shè)計(jì)，有效解決了室外環(huán)境問題、視頻傳輸卡頓問題。通過熱成像技術(shù)運(yùn)用，可以準(zhǔn)確讀取監(jiān)測區(qū)域溫度情況，開展現(xiàn)實(shí)火焰監(jiān)控、腐蝕診斷、管道泄露監(jiān)測、設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測等工作。

4? ? ?智慧化工園區(qū)的發(fā)展趨勢

4.1? ?智慧化工園區(qū)高標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃

目前，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷發(fā)展，智慧化工園區(qū)的建設(shè)規(guī)模不斷增長，越來越多的科技公司進(jìn)入智慧化工園區(qū)建設(shè)的市場中。同時(shí)，化工園區(qū)內(nèi)的化工企業(yè)聚集，很多裝置具有較高危害，存在眾多的安全與環(huán)保隱患，因此，相關(guān)企業(yè)應(yīng)重視智慧化工園區(qū)的建設(shè)規(guī)劃。2018年，我國有關(guān)部門開始起草《智慧化工園區(qū)建設(shè)指南》國家標(biāo)準(zhǔn)。截至2020年，此項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)通過了國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)的立項(xiàng)答辯。因此，建設(shè)智慧化工園區(qū)應(yīng)由專業(yè)化團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)，要充分了解化工園區(qū)自身運(yùn)營情況，分步驟、分階段進(jìn)行規(guī)劃建設(shè)。

4.2? ?基于全產(chǎn)業(yè)鏈監(jiān)控的智慧工廠

目前，我國石油和化工企業(yè)超過了26 000戶，這些企業(yè)中大多數(shù)應(yīng)用了“集中管理，分散控制”的DCS控制系統(tǒng)。但是，由于化工企業(yè)的工藝流程存在差異，即便同一產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝也存在差異，使用的設(shè)備也各不相同，化工園區(qū)中各家工廠運(yùn)維的智慧化程度參差不齊，這是目前智慧化工園區(qū)整體建設(shè)的一大難點(diǎn)，需要研究人員收集各家企業(yè)的海量數(shù)據(jù)，及時(shí)監(jiān)控預(yù)警企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，合理處置園區(qū)內(nèi)各企業(yè)的事故。因此，建設(shè)智慧化工園區(qū)的重要基礎(chǔ)是建立智慧工廠，對智慧工廠進(jìn)行必要整合，完成對整個(gè)化工園區(qū)的全產(chǎn)業(yè)鏈監(jiān)控，保障化工園區(qū)內(nèi)的企業(yè)和園區(qū)本身的安全性。

5? ? ?結(jié) 語

智慧化工園區(qū)解決方案結(jié)合行業(yè)需求應(yīng)運(yùn)而生，并結(jié)合智慧系統(tǒng)的可視化、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢，構(gòu)建了集傳統(tǒng)視頻監(jiān)控、電子地圖、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算以及安防業(yè)務(wù)應(yīng)用等功能于一體的綜合性安全系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)園區(qū)的綜合管控和調(diào)度指揮。本文以某化工園區(qū)改造為智慧安全化工園區(qū)的項(xiàng)目為例，該智慧化工園區(qū)系統(tǒng)前端采用防爆云臺、防爆槍機(jī)、紅外熱成像云臺、超星光相機(jī)、無人機(jī)、一卡通系統(tǒng)及人臉產(chǎn)品等，在中心端布置了云存儲系統(tǒng)、LED大屏顯示系統(tǒng)、綜合管理系統(tǒng)以及融合通信指揮系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)整個(gè)園區(qū)的綜合管控和調(diào)度指揮，為安全生產(chǎn)、安全監(jiān)管提供有力保障。

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