智慧化工园区系统的设计与建设

导语: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

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。


图 1 智慧化工园区整体架构


 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。


图2 智慧环保


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。


图3 智慧安全


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。


图4 智慧应急


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。


图5 智慧能源


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。


图6 封闭管理


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。


图7 政企协同



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。 

图8 移动APP


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。

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