王飛 張峻瑞 葉鑫

摘 要 基于化工園區(qū)的行業(yè)特性，借助數(shù)字技術(shù)，提出整體的“1+1+N”智慧系統(tǒng)建設方案，即搭建一個指揮中心、建設一個supOS工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺、集成N個園區(qū)APP業(yè)務平臺，該方案可實現(xiàn)數(shù)據(jù)跨系統(tǒng)、業(yè)務協(xié)同，消除各種“信息孤島”。從智慧環(huán)保、智慧安全、智慧應急、智慧能源、封閉管理及政企協(xié)同等方面，介紹智慧化工園區(qū)的系統(tǒng)設計方案和建設展望。

關鍵詞 supOS工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺 化工園區(qū) APP 信息孤島

中圖分類號 TQ08? ?文獻標識碼 B? ?文章編號 1000?3932（2023）03?0365?06

基金項目：國家重點研發(fā)計劃項目——典型流程行業(yè)網(wǎng)絡協(xié)同制造解決方案與應用示范研究（2019YFB1705805）。

作者簡介：王飛（1988-），工程師，從事智能制造、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字化咨詢、企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型等的研究，ictedu168@163.com。

引用本文：王飛，張峻瑞，葉鑫.智慧化工園區(qū)系統(tǒng)的設計與建設展望［J］.化工自動化及儀表，2023，50（3）：365-370.

化學工業(yè)是我國國民經(jīng)濟中不可或缺的重要組成部分，是國家的基礎產(chǎn)業(yè)和支柱產(chǎn)業(yè)［1］。化工園區(qū)一般致力于發(fā)展石油化工、精細化工、新材料等主導產(chǎn)業(yè)，原材料或者半成品大多屬于?；?，且園區(qū)內(nèi)大型裝置眾多、風險極大?；@區(qū)內(nèi)人員比較密集，一旦發(fā)生安全事故，將會造成嚴重的損失甚至重大的人員傷亡。因此，化工園區(qū)對安全生產(chǎn)領域的智慧化建設需求顯得尤為迫切，化工園區(qū)的智慧化建設十分必要。

近年來，“智慧化工園區(qū)”試點示范工作的推進，2015年工業(yè)和信息化部《智慧化工園區(qū)建設指南》的頒布，各省份示范園區(qū)智慧化試點的開辟，5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、云計算等技術(shù)的日漸成熟和新一代信息技術(shù)與園區(qū)的深度融合，加快了化工園區(qū)的智慧發(fā)展。

基于化工園區(qū)綠色轉(zhuǎn)型、循環(huán)發(fā)展、智慧高效的建設需求，筆者提出“1+1+N”智慧化工園區(qū)系統(tǒng)建設方案。該方案由“一個中心”、“一個平臺”和“N個智慧應用”組成?！耙粋€中心”即園區(qū)運營指揮中心，實現(xiàn)跨業(yè)務的統(tǒng)一視圖，集園區(qū)運行管理、運營監(jiān)控、智慧調(diào)度、協(xié)同辦公、輔助決策等于一體，打通業(yè)務流，實現(xiàn)跨組織、跨地區(qū)的園區(qū)信息共享與業(yè)務協(xié)調(diào)；“一個平臺”即園區(qū)數(shù)字底座supOS工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，實現(xiàn)智慧物聯(lián)、數(shù)據(jù)運營、可視化、數(shù)字孿生等功能，為上層應用提供底層技術(shù)支撐；“N個智慧應用”即基于supOS工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的安全生產(chǎn)、生態(tài)環(huán)保、應急管理、能源管理、封閉化管理等智慧APP應用，提高園區(qū)運營和管理水平，實現(xiàn)園區(qū)本質(zhì)安全與綠色生態(tài)發(fā)展，為園區(qū)綜合管理賦能、專題應用、指揮調(diào)度、決策分析、效率提升提供精準數(shù)據(jù)支撐。

1 智慧化工園區(qū)整體架構(gòu)

筆者提出的智慧化工園區(qū)基于“1+1+N”模型建設，其架構(gòu)如圖1所示。系統(tǒng)采用云計算、工業(yè)大數(shù)據(jù)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工業(yè)安全等新技術(shù)，全面提升園區(qū)的智能感知能力，打造以數(shù)據(jù)整合為核心的工業(yè)互聯(lián)平臺，實現(xiàn)園區(qū)監(jiān)管的整體協(xié)同和優(yōu)化，加強園區(qū)精細管理和安穩(wěn)運轉(zhuǎn)，促進園區(qū)綠色發(fā)展和卓越運營。智慧化工園區(qū)按照“基礎先行、監(jiān)管優(yōu)先”的原則分期建設，采用“平臺+應用”的模式進行系統(tǒng)建設。

2 智慧園區(qū)業(yè)務功能設計

2.1 智慧環(huán)保

智慧園區(qū)積極融合人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，探索“雙碳”變革創(chuàng)新的新模式，建設智慧環(huán)保平臺。智慧環(huán)保平臺智慧化管理，利用5G、邊緣計算、視覺檢測、區(qū)塊鏈等先進技術(shù)采集各種數(shù)據(jù)，實時監(jiān)測和遠程監(jiān)控，杜絕化工企業(yè)偷排和超標排放，進一步提高了環(huán)境風險防范能力和園區(qū)環(huán)境的管理水平，實現(xiàn)園區(qū)的綠色低碳發(fā)展。

如圖2所示，智慧環(huán)保平臺的主要功能包括：環(huán)保一張圖、園區(qū)大氣環(huán)境綜合管控、園區(qū)水環(huán)境綜合管控、危固廢管理、環(huán)境預警預報、環(huán)保數(shù)據(jù)報告、環(huán)保數(shù)據(jù)審核、LDAR系統(tǒng)、網(wǎng)格化管理系統(tǒng)、聲環(huán)境監(jiān)測、土壤環(huán)境監(jiān)測。

2.2 智慧安全

安全監(jiān)管是化工園區(qū)重要的建設內(nèi)容。建立健全應急預案、隱患排查、事故報告等日常監(jiān)管基礎數(shù)據(jù)采集機制；在化工園區(qū)內(nèi)全面布署安全視頻監(jiān)控，對一些重要區(qū)域進行可視化監(jiān)控，提供信息安全保障和突發(fā)情況的處理；智慧安全統(tǒng)一管控，逐步建立健全安全生產(chǎn)風險預警應急源頭切斷機制，變事后處置為超前預控，降低化工企業(yè)安全生產(chǎn)事故發(fā)生率。

如圖3所示，智慧安全平臺的主要功能包括：安全生產(chǎn)知識庫、隱患排查與檢查、在線全覆蓋監(jiān)控、人員行為管理、作業(yè)檢查、設備全生命周期、安全生產(chǎn)臺賬、安全生產(chǎn)事故、危險作業(yè)監(jiān)管、安全風險預警、安全生產(chǎn)行政執(zhí)法。

2.3 智慧應急

智慧應急平臺核心在于利用信息技術(shù)，整合安全、環(huán)保、消防等各方面應急資源，建設化工園區(qū)統(tǒng)一的應急指揮應用系統(tǒng)，發(fā)揮應急響應中心指揮中樞的功能，加強園區(qū)應急響應中心建設，強化泄漏、火災、爆炸等事故的應急救援力量，為化工園區(qū)提升應急處置能力創(chuàng)造良好的技術(shù)環(huán)境。

如圖4所示，智慧應急平臺的主要功能包括：應急資源管理、企業(yè)風險指數(shù)、政策法規(guī)制度、應急預案管理、應急一張圖、應急培訓演練、應急輔助決策、應急指揮。

2.4 智慧能源

智慧能源平臺通過對蒸汽、電力、燃氣、供暖、水等能源的使用情況進行監(jiān)控，對相關數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，展示園區(qū)能源狀況，助力園區(qū)實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展，提升綜合利用率，輔助節(jié)能減排。

如圖5所示，智慧能源平臺的主要功能包括：化工設備異常預警、數(shù)據(jù)實時監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析、節(jié)能診斷、能耗統(tǒng)計分析。

2.5 封閉管理

封閉管理平臺旨在借助新一代信息技術(shù)，建成安全、高效、智能、綠色的園區(qū)環(huán)境，增強園區(qū)周界和卡口監(jiān)控能力，改善園區(qū)應急處理與決策能力，提高園區(qū)安全管理水平和運行效率，為園區(qū)企業(yè)、人員和車輛提供安全、高效、智能、生態(tài)的交通運輸服務；為園區(qū)管理部門和相關企業(yè)提供及時、準確、全面和充分的信息支持和信息化決策支持。

如圖6所示，封閉管理平臺的主要功能包括：出入管理、?；吠＼噲?。

2.6 政企協(xié)同

政企協(xié)同平臺旨在建立管委會、各相關職能部門及企業(yè)的協(xié)同辦公系統(tǒng)，實現(xiàn)文件收發(fā)、信息上報、通知公告、政策法規(guī)及產(chǎn)業(yè)分析等功能，提高園區(qū)的監(jiān)管能力和服務效率，確保政令暢通，令行禁止，強化企業(yè)主體責任的落實，為促進園區(qū)經(jīng)濟發(fā)展提供決策支持。

如圖7所示，政企協(xié)同辦公系統(tǒng)即機關日常行政辦公工作的信息化支撐系統(tǒng)，通過此系統(tǒng)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)集聚，區(qū)管委會隨時隨地進行辦公審批與業(yè)務處理。

2.7 移動APP

園區(qū)移動APP配套Web端應用開發(fā)移動端（iphone/ipad/安卓手機），實現(xiàn)隨時隨地查看園區(qū)環(huán)保、安全監(jiān)管態(tài)勢，在發(fā)生應急事件時可通過APP與應急響應中心遠程協(xié)同會商。

如圖8所示，移動APP實現(xiàn)了園區(qū)政府與企業(yè)各種服務流程交互，為園區(qū)的企業(yè)實現(xiàn)了簡潔、高效、方便的智慧服務。

3 智慧化工園區(qū)實施建設與展望

智慧化工園區(qū)是基于大數(shù)據(jù)、5G、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，以安監(jiān)、環(huán)保、安防、應急等為一體智慧化綜合平臺，為建好智慧化工園區(qū)應當做好以下技術(shù)保障：

a. 建設新一代信息基礎設施。信息基礎設施建設是構(gòu)建智慧化工園區(qū)的底座，新一代信息基礎設施要和當前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺、云計算、大數(shù)據(jù)平臺、5G寬帶基礎網(wǎng)絡融合，需要使用發(fā)展的眼光，科學規(guī)劃、變革創(chuàng)新。這樣，園區(qū)、企業(yè)和個人可以使用安全、高速、便捷的網(wǎng)絡環(huán)境。

b. 建設高效協(xié)同的園區(qū)平臺。在園區(qū)建設工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，結(jié)合已有的業(yè)務系統(tǒng)和基礎設施，遵循國家、省市、地方的有關標準要求，在科學的指導下，消除“黑盒子”，打造高效協(xié)同的智慧應用，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、信息共享、資源共享，達到業(yè)務協(xié)同。

c. 建設安環(huán)應急一體化平臺。國家工信部在《關于促進化工園區(qū)規(guī)范發(fā)展指導意見》中提出了“建立安全、環(huán)保、應急救援一體化信息管理平臺”的指導意見。安全環(huán)保應急一體化平臺通過大數(shù)據(jù)監(jiān)測園區(qū)安全、環(huán)保和應急數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)分析實現(xiàn)各種潛在風險預警，從而減少各種事故發(fā)生，避免園區(qū)和企業(yè)不必要的經(jīng)濟損失。同時加強數(shù)據(jù)整合共享，實現(xiàn)數(shù)據(jù)融合與共享交換，多角度、多維度展示，提升園區(qū)安全環(huán)保的智能化、信息化管理水平，提供安全、環(huán)保和應急響應的決策支持，及時有效地處置突發(fā)事件，提升園區(qū)安環(huán)應急能力。

4 結(jié)束語

在國家大戰(zhàn)略發(fā)展背景下，推動化工園區(qū)智慧工業(yè)園的落實勢在必行，本團隊提出的“1+1+N”模型作為智慧化工園區(qū)建設方案指導，能夠賦能智慧化工園區(qū)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，有效提高智慧化工園區(qū)的信息化和智能化水平，提高化工園區(qū)的綜合管理能力。接下來，智慧化工園區(qū)需要企業(yè)通過科學的發(fā)展規(guī)劃，不斷完善相關建設方案，把“智慧”融入到園區(qū)數(shù)字化服務中去，創(chuàng)新服務和管理能力，繼續(xù)探索化工園區(qū)智慧發(fā)展模式，提高智慧化工園區(qū)智能化和數(shù)字化高質(zhì)量發(fā)展。

參 考 文 獻

［1］ 范文亭.新文科背景下化工行業(yè)葡語翻譯人才培養(yǎng)研究［J］.日用化學工業(yè)，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