我国智慧化工园区建设研究

于萍

2019年3月21日，江苏省盐城市响水县天嘉宜化工厂发生特大爆炸事故，造成严重人员伤亡。截至3月27日，事故已造成78人死亡，600多人不同程度受伤。事故波及周边16家企业，事发地所有企业已陆续停产。

2018年3月，新闻媒体曝光江苏省灌云、灌南、响水三县化工园区非法排污问题，三县化工园区停產整顿，对三地108家环境违法企业立案查处，处罚总金额达4800万元，查处刑事、行政案件7起，逮捕4人、刑事和行政拘留13人;同年4月24日，江苏省对三县实施挂牌督办及区域限批，暂停三县除环保基础设施类项目和民生类项目外的所有建设项目环评文件审批;6月，江苏省印发《全省沿海化工园区（集中区）整治工作方案》。据此，连云港市持续强化灌云、灌南化工园区整治力度，对65家化工企业实施关停取缔，并计划到2020年园区企业数量减少50%以上;12月，江苏省宣布对三县化工园区区域限批再延长6个月。如此密集且严厉的监管措施，仍未能避免“3.21”响水事故的发生，这让我们不禁提出疑问，如果人的安全治理不能奏效，是否可以借助信息化手段来帮助人们进行安全治理？智慧化工园区建设因此成为解决当前化工园区安全问题的重要途径。

我国智慧化工园区建设

背景及意义

石化和化学工业是国民经济的重要支柱产业，经济总量大，产业关联度高，与经济发展、人民生活和国防军工密切相关，在我国工业经济体系中占有重要地位。

“十二五”期间，我国已成长为世界第一大化学品生产国。《石化和化学工业发展规划 2016—2020年》（以下简称《化工行业“十三五”规划》）指出，改革开放以来，我国石化和化学工业发展取得了长足进步，基本满足了经济社会发展和国防科技工业建设的需要。

但在化工行业迅速发展的过程中，安全问题一直是无法回避的问题。近年来，国内化工园区安全事故频发，多起化工园区重特大事故造成了严重人员财产损失的同时，也重创了行业的整体发展。在智能制造、工业互联网建设大背景下，建设智慧化工园区，使用智能化手段提升化工园区安全性，成为解决当前化工园区安全问题的重要途径。

国家层面，行业管理部门十分重视智慧化工园区建设。2015年，工业和信息化部印发《关于促进化工园区规范发展的指导意见》（工信部原〔2015〕433号），将智慧园区建设作为化工园区规范发展的重要方面：鼓励有条件的园区全面整合园区信息化资源，以提升园区本质安全和环境保护水平为目的建设智慧园区，建立安全、环保、应急救援和公共服务一体化信息管理平台。

为贯彻落实《国民经济和社会发展第十三个五年规划》，推动石化和化学工业由大变强，指导行业持续科学健康发展，2016年，工业和信息化部制定出台《化工行业“十三五”规划》作为“十三五”时期石化和化学工业发展的指导性文件。“两化融合目标”是《化工行业“十三五”规划》提出的五个发展目标之一，“建成若干智慧化工园区，开展石化化工行业工业互联网试点”是两化融合目标的重要组成部分。

2017年，工业和信息化部发布的《国家新型工业化产业示范基地 2017 年工作要点》提出，要推动互联网+示范基地发展，加大对智慧化工园区（示范基地）的经验总结和宣传推广，借鉴其成功经验，继续在相关示范基地中遴选示范典型，推进智慧园区建设。

地方层面，多地将智慧化工园区建设视为产业转型良方。2016年10月，江苏省政府发布了《关于深入推进全省化工行业转型发展的实施意见》（苏政发〔2016〕128号），成为首家对智慧化工园区建设作出政策指导的省份。在“调整优化产业结构，着力发展高端产能”工作中，“鼓励企业转型升级和信息化改造，引进高端先进制造工艺，推进化工智能制造应用，建设智慧化工”;在“推动化工园区规范化管理，强化基础设施建设”工作中，要求“开展智慧化工园区试点，完善化工园区监控、消防、应急等系统平台，建立网上交易、仓储、物流、检验检测等公共服务平台及公共基础数据库，建成一批智慧园区和智能工厂”。

2017年初，浙江省印发《浙江省危险化学品安全综合治理实施方案》（浙政办发〔2017〕11号），要求“加快智慧园区建设”。8月，浙江省人民政府办公厅印发《关于石化产业调结构促转型增效益的实施意见》（浙政办发〔2017〕81号）（以下简称《实施意见》），对推进智慧化工园区建设工作做出更为全面的指导：在重点任务中，《实施意见》特别点名嘉兴化工新材料工业园区，鼓励其加快智慧园区建设;其次，要求贯彻落实《浙江省危险化学品安全综合治理实施方案》中“加快智慧园区建设”的要求，以“提升绿色安全水平”;《实施意见》还要求“大力推进智能制造”，“加快信息化与工业化深度融合发展，构建面向石化生产全过程、全业务链的智能协同体系。推动工业互联网、电子商务和智慧物流应用，鼓励企业加快智能化改造。建设石化产业智能车间、智能工厂以及智慧化工园区标准应用体系，开展智能工厂和智慧化工园区试点示范，在全省石化行业培育10家以上智能制造示范工厂，提升企业在资源配置、工艺优化、过程控制、产业链管理、质量控制与溯源、能源需求侧管理、节能减排及安全生产等方面的智能化水平”;最后，在“加大财政金融支持”工作中，专门指出要“加大对石化产业技术改造、高端产品发展、绿色安全生产、智能制造试点、危险化学品企业搬迁、智慧化工园区和公共服务平台建设以及科技研发的支持力度”。

山东省是我国化工产业大省，化工产业经济总量已连续26年位居全国首位。2017年，山东省下发《关于推进石化产业调结构促转型增效益的通知》（鲁政办发〔2017〕78号），要求：“加快新工艺、新技术在传统石化产业中的应用，促进传统石化向精细化工、新型化工转变。支持利用清洁生产、智能控制等先进技术装备对现有炼化装置进行改造提升。

“加快推动物联网、大数据、电子商务和智慧物流在石化领域推广应用。支持在石油化工、盐化工、橡胶轮胎、海洋化工、煤化工等重点产业，开展智能车间、机器换人示范推广。”

广东省人民政府办公厅于2107年印发《广东省城镇人口密集区危险化学品生产企业搬迁改造实施方案》（粤办函〔2017〕754号），在“促进产业转型升级”方面，要求“积极推进智能制造，鼓励建设数字车间、智能工厂和智慧化工园区，以信息化、智能化应用提高安全和环保水平”。

智慧化工园区以实现“企业生产、企业管理、基础设施、园区管理”四个智能化为目标，以提升园区安全、管理和能效水平，实现行业健康可持续发展为最终目的，是两化深度融合背景下，化工园区乃至化工行业高质量发展的重要建设方向。软硬结合、内外兼顾的“智能工厂+智慧平台+与智慧城市融合”三位一体配置，构成较为完整的智慧化工园区。

智能工厂。智能工厂是智能制造的重要载体，也是智慧化工园区重要的组成单元。智能工厂的生产仓储自动化水平高、企业管理智能化、用工成本和安全风险低，降低企业和园区管理难度，提升安全水平。

园区的智能化公共设施。无线专网、公共管廊、园区通信基础设施等连接园区管理部门和企业，为管理部门和企业提供服务的智能化硬件。

智能软件模块应包含化工园区内部各功能模块如安全、环保、封闭管理、应急救援、能源管理、管廊、安防、物流、公共服务、内外部信息系统集成、大数据平台建设、信息安全管理防护体系等的智能化平台;还应包含化工园区与外部如政府管理部门、应急管理部门、交通部门等的智能化连接通道，以及回应部分社会关切的智能化展示平台等。

智慧化工园区建设应遵循的五个原则。一是标准化。为降低智慧园区建设成本，方便城市管理者对园区进行统一管理，智慧园区建设的部分通用标准必不可少。二是可行性。信息系统建设目标应在技术层面较易实现，不过重增加企业和园区负担，其建设推进过程会减少很多困难。三是用户友好性。在保证安全的前提下，尽可能符合操作者的使用习惯、对用户友好的信息技术会被应用的更好，同时还要兼顾不同知识水平的一线操作人员。四是安全可靠性。智慧化工园区对信息技术的可靠性和信息安全的要求较高，在一个自动化程度较高的化工园区里，信息系统的自身缺陷或安全漏洞如操作错误的工人一样，有很大概率会引发安全事故。五是先进适用性。可以预见的是，信息技术一直在不断发展、不断进步，化工园区的智能平台应可以在初期建设基础上进行升级和扩充，而不必重新建设，确保其先进适用性。

有助于提升园区安全和环保水平。环保问题往往和安全问题相伴而来，智慧化工园区利用新一代信息技术，将化工园区安全、环保、能源、通讯、管廊、公共管理等多个系统整合到一个统一的平台，实现各个系统的实时信息监测、交互和共享以及历史数据积累分析，提升园区安全环保监管、能源优化利用等的智能化水平，从而促进园区安全和环保形势向好发展。

化工园区的公共管理和应急响应往往需要多个职能部门参与配合，指挥协调工作十分复杂。数据是决策的重要支撑，通过智慧化工园区建设收集到各企业生产、经营的部分数据和各职能部门的运行数据，在公共管理和处理具有突发性和不确定性的事件应急指挥决策时具有极大的参考价值。

智能化发展是社会发展的整体趋势。在国家转方式、调结构大背景下，化工行业要实现高质量发展，依靠园区数量的增长难度很大，利用智能化升级在园区质量上做加法，使有限的化工园区整合更多的优势资源加以优化利用，是实现行业健康可持续发展的必由之路。

我国智慧化工园区试点

示范情况

进入“十三五”时期，国家对化工园区两化融合工作愈加重视，在《化工行业“十三五”规划》指导下，政府引导、推进智慧化工园区建设工作力度不断加大：2016年，工信部委托石化联合会开展智慧化工园区的试点示范工作，评选出了首批“智慧化工园区试点示范单位”（共2家）;2018年，在肯定首批“智慧化工园区试点示范单位”引导模式和工作成效基础上，评选出了首批“中国智慧化工园区试点示范（创建）单位”（共17家）。这些试点示范（创建）单位借助较为高效、规范的信息化平台，整合园区内外关键信息资源，在提升园区本质安全与环境保障水平、加强应急处置和循环经济能力建设、促进能源管理和高效物流服务，以及园区公共服务平台建设等方面均取得了较好的成绩，建设水平位于国内前列。试点示范工作的开展将有力带动我国智慧化工园区建设工作向好发展。

我国智慧化工园区建设

存在的问题

智慧化工园区数量占比较小。化工园区由于在资源集约利用、环保问题集中治理、安全问题统一监管、产业协同发展和转型升级等方面的绝对优势，在推动我国石化行业发展中占据重要地位。但目前，国内大部分化工园区的管理方式还相对粗放，智能化水平偏低，环境和安全问题仍严重困扰园区发展，也影响着我国化工行业的发展质量。截至2017年底，全国重点化工园区或以石油和化工為主导产业的工业园区共有601家。其中，国家级61家，省级315家，地市级225家。入选智慧化工园区试点示范单位和（创建）单位的只有19家，占比不到5%，行业整体智慧水平亟待提升。

呈现明显的地域分布特征。两批共19家单位中，有15家位列2018年中国化工园区30强（由中国石化联合会依据园区产业基础、盈利能力、基础设施、土地集约利用等方面评选得出，代表了国内化工园区发展的先进水平），2家为2018年中国化工潜力园区10强。较高的重叠率显示化工园区智能化建设与园区综合实力相关。从区域分布上看，启动智慧化工园区试点示范（创建）工作的一般是东部沿海省份，位于长三角地区的共有13家，西部仅有宁东能源化工基地一家入选。结合2018年中国化工园区30强的地区分布来看，长三角地区不仅是我国石化产业园区最强的区域，也是我国智慧化工园区建设最超前的区域。差异显著的区域不均衡分布也是阻碍行业整体发展的重要因素。

全国化工园区内规模以上企业约为1.5万家，占全国石油和化工企业总数的51%左右。“十二五”时期，超过90%的规模以上生产企业应用了过程控制系统（PCS），生产过程基本实现了自动化控制。生产优化系统（APC）、生产制造执行（MES）、企业资源计划管理系统（ERP）也已在企业中大范围应用，生产效率进一步提高。但在智慧化工园区建设过程中，智能工厂与智能工厂之间、智能工厂与智慧园区之间无法“互通互动”成为园区智慧平台充分发挥作用的绊脚石。由于在智慧化工园区建设之前，很多企业已经开展了智能化升级工作，如应用ERP系统、能源管理系统等，这些自动化系统多是按照企业个性化要求开发的产品，存在无标准、不兼容的问题，虽然暂时方便了企业管理，但对于需要接入的园区统一平台来说却成为一个个独立的“信息孤岛”;还有的园区内企业尚未开展智能化改造工作，智能工厂建设进度滞后，企业无法接入园区平台，这些问题均导致了园区即使建设了公共智慧平台，其管理仍相对分散和低效，智能化作用无法有效发挥。

编制出台国家标准是推动我国化工园区规范化建设、园区和行业高质量发展的必要手段，同时也是在保证基本建设质量基础上降低成本的有效措施，但截至目前，尚未有智慧化工园区相关国家标准出台。2018年，为促进我国智慧化工园区规范化建设进程，中国石油和化学工业联合会化工园区工作委员会牵头启动《智慧化工园区建设指南》国家标准起草工作，目前已通过国家标准化管理委员会的立项答辩，处于公示阶段。智慧化工园区作为化工园区的高级形式和新兴事物，其规范化发展、规模化发展还有很长的探索前进之路。

由于智慧平台的建设技术要求高、资金需求大、后期维护成本高昂，一次性投入不可能解决园区所有的问题，加之智慧平台建设对增加园区收益并非十分迅速和显著，部分园区管理者对智能化改造持观望迟疑态度，智慧化工园区建设内生动力不足，相伴而来的是资金和政策缺少支持，智慧化工园区建设成为只停留在纸面上的概念。

智慧化工园区之于智慧城市，与智能工厂之于智慧化工园区有着一些相似之处。智慧化工园区是智慧城市建设的重要组成单元，虽然园区具有相对独立的运行体系，但不能脱离城市发展的总体框架。在智慧化工园区和智慧城市谁先建设的问题上，同样存在因为建设进度、建设标准等的不同，导致智慧化工园区不能有效融入智慧城市建设的问题。

推进我国智慧化工园区

建设的对策建议

在尚未出台国家标准之前，继续开展“中国智慧化工园区试点示范（创建）单位”工作，发挥智慧化工园区示范引领作用，引导化工园区科学规划、规范发展;对智能化建设成绩突出的试点示范单位，在政策上给予优惠和激励;引导智能化建设相对落后的园区对标先进，查找不足。对不同类型、处于不同发展阶段的化工园区分类施策，制定计划，有步骤地实现化工园区智能化;在试点示范工作基础上做好经验总结和宣传推广工作，尽快制定出台智慧化工园区相关标准，降低园区改造成本，普及智慧入园。

以智能工厂为具体抓手和切入点，倡导智能工厂建设，研究制订相关鼓励引导政策;研究建立智能工厂应用标准体系，指导企业开展智能工厂建设;以“智能制造”“工业互联网”建设为契机，推进化工园区基础信息能力和信息化管理水平提升，将智能化提升作为危化品企业搬迁改造的先决条件，对科学规划了智能工厂建设的企业在搬迁改造时予以优先考虑。

推动智慧化工园区建设与智慧城市建设、智能工程建设与智慧化工园区建设无缝衔接，从战略层面统筹规划智慧化工园区的顶层设计，以大局意识、前瞻意识来审视园区和企业的发展，将智慧化工园区及智能工廠相关信息化建设纳入化工园区和智慧城市的整体发展规划;完善智慧化工园区与智慧城市的对接，畅通园区与城市各管理部门如应急管理、生态环境、交通运输等部门的数据通道。

推动政府信息系统和公共数据互联开放共享，引导研究机构、行业组织、生产企业、服务机构等各方参与智慧化工园区建设，鼓励专业为化工企业、化工园区提供信息化服务的企业业务发展，激发各方参与智慧化工园区建设积极性;同时也鼓励在其他领域有过成熟信息化技术应用的企业向化工行业延伸，特别重视军民融合技术如系统集成、卫星遥感等高端技术在化工行业的应用。

深度应用先进智能化技术的同时，应认识到技术的局限性和人的主观能动性，防止对智能化技术产生过度依赖。技术的局限性表现在，技术是不断发展的，现阶段的技术不能涵盖所有生产状况，更无法预知所有未知的生产状态，对信息技术应抱有敬畏和审慎的态度;人的主观能动性在生产中的表现，即高素质的人是最重要的生产要素，即使采用计算机控制、管理生产过程和园区运营，发挥创造性、决定性作用的仍是高素质人才。