针对化工园区封闭管理平台升级的解决方案

吉明

摘要：本文针对化工园区封闭管理建设运营过程中存在的各种问题和各类新出需求，为下一步封闭管理平台的升级提出更高的要求;系统阐述了不同目标与园区封闭管理平台的关系，提出了梯级任务结构;在上述分析的基础上，进一步提出了新一代园区封闭管理平台架构设计;最后，介绍了园区封闭管理平台的几个升级措施。

引言

随着化工产业的快速发展，化工园区所承受的安全风险越来越大。2019年国家应急部发布《化工园区安全风险排查治理导则》明确提出园区封闭管理的相关要求。在此背景下，目前多数园区已初步完成封闭管理，采用的管理手段比较单一、效率低下，无法达到新形势下园区安全管理的要求。新一代封闭园区管理系统以云计算、人工智能、物联网、5G等为代表的信息技术和智慧应用为支撑，使园区安全管理更便捷高效。

1.目前园区封闭管理面临的问题

（1）由于化工产业布局的具有上下游产品的连贯性、循环发展的特性，大量企业分布于同一区域集群发展，沿江沿海大量化工园大多以石化、氯碱等产品为核心布局产业。园区具有面积大、企业多、人员车辆流动多等特点。目前系统由于功能单一，造成管理上的复杂，效率低下。

（2）很多化工园区内部道路众多，大量人员、社会车辆与危化品车辆混行，存在极大的安全隐患，现有系统无法对其进行分类管理精确监管。

（3）目前大量园区采用的封闭管理系统均为被动管理，只能处理静态数据，缺乏主动性，更无法对潜在事件进行相关预判。

（4）根据各地颁布的新的监管文件看，新形势下平台需监管的范围广，治理能力要求高。封闭管理平台作为智慧园区的组成部分，不再是单一的管理平台，更需要与智慧园区其他平台的互动。

（5）新增的大量新型传感器，交互设备使得现有网络无法满足数据实时、大流量传输，园区网络需求更健壮、更快的架构。

2.新型封闭管理架构

智慧园区建设总体架构分为五层：物联感知层、基础设施平台层、数字平台层、智慧应用层及可视化运营中心层。

3.园区封闭管理升级措施

（1）园区交通规划升级

针对整个园区进行整体的安全战略规划，建立新型安全监管制度和措施，统一规划，精准布局产业发展。根据园区现有道路规划和“两重一大”危险源分布范围，合理规划各类车辆的行驶路线特别是危化品车辆通道，实现普通社会车辆与危化品车辆分离行驶，沿途设立相关警示标志。除此之外结合园区相关道路规划，将园区主要进出卡口分为综合卡口（危险物品运输、危险废物运输、工程和普通等车辆共用卡口）、专用卡口、普通卡口（普通车辆卡口）和应急专用卡口，最大限度的减小安全隐患。

（2）分级、分类管控升级措施

依据“分类控制、分级管理、分步实施相结合”原则，对于进出园区的不同管理对象，根据其各自特点及可能危及园区安全的影响程度，采用不同的管理手段进行分类控制;对园区的不同生产区域，根据其各自安全风险以及建设进度，采取不同的管理手段进行分级管理;根据园区相关建成企业的自身条件、相关项目的建设进度和搬迁进度，逐步完善建成整个园区的封闭管理。园区可设置为：a）核心控制区，b）关键控制区，c）一般控制区。以管控区为基础单位，将企业、设备与管控区进行绑定，由于人员、车辆关联在企业，划定管控区-企业-人员、管控区-企业-车辆关系，根据园区要求，设定园区权限管理制度。以物联网设备为基础，结合分级、分类需求，实现管控区边界分割，依据园区管理要求，制定针对性防护措施，运用感知设备，实现园区分级、智能预警发布、应急管理。

（3）园区物联感知升级

目前现有多数园区设施防控等级较低，园区管理手段单一的情况。建立全面安全防护体系，在园区已批复边界建立物理防护设施，形成实体防护措施。在实体围栏上方安装电子围栏防入侵系统，并辅以周界监控摄像机和报警装置，打造物防与技防相结合的防护体系。从而杜绝未经授权的非法穿越，入侵等行为。在园区的高风险区域打造由视频虚拟围墙组成的防入侵系统，形成园区的多道防护。园区内部改变过去单一治安监控的情况，增加大量专用设备，对车辆状态，行驶路线，人员违规聚集，非法停留，火灾、重大危险源/设施状态等进行感知。重点防控区域及边界除安防设施外，增加环境感知设备（VOCs污染指标、气象要素）等，可以更客观的评估园区整体安全状态。

（4）对危化品车辆的管控升级

由于化工园区每日有大量危化品车及危废车辆进出园区，原有监管系统均为在园区卡口处对车辆进行登记放入，未做到对车辆的实时监管。对此建立多平台（企业、物流、园区），多层次且闭环的管理措施：（危化品入园远程登记、卡口区域订单核实、发放GPS设备、路线规划、车辆定位违规监测、卸载监督、归还GPS设备离开园区）。整个系统存在大量的动态数据，在车辆运行时利用物联网设备实时显示车辆信息在指挥大屏上，确保车辆合规运营。

园区通过物流公司管理货物运单，结合货物出入办理业务，管控货物运输，与停车场管理系统形成有效联动，建成统一的物流监控平台。

（5）人员、普通车辆管理升级措施

化工园区人员、车辆管理在道闸设备上应用人脸AI识别技术，车牌识别技术并在此技术上，进行优化和完善，从三个维度展开：信息完善、定位信息接入、黑名单管理。结合分级管控、智能预警发布、边界防护等功能升级需要，及智慧园区平台的对接要求，需要对企业信息、人员信息的字段、权限及其他操作功能进行完善，保证后续系统与智慧园区平台能够无障碍对接。接入企业五位一体系统，将核心控制区企业二道门人员信息接入封闭管理系统，实现人员定位实时监控，人员轨迹有迹可循。接入第三方（公安、政府等）平台人员数据，支持新增或导入功能，设置人员黑名单，管理禁入信息。

预警及应急指挥措施升级

本系统利用视频监控设备、感知终端、移动终端等终端设备收集数据，运用AI、算法模型等技术，对视频进行自动智能分析，通过智能视频监控系統对园区运行异常情况实时发出预警，及时报告可疑事件的发生，并对提取出来的事件信息和视频数据进行记录，从而达到实时报警和有效视频检索的目的，在紧急情况下结合物流公司及园区的预警预案，可以同时提供语音、集群对讲等多种业务，实现快速响应。结合智慧园区-智慧应急模块建立统一数据库，结合GIS应用支撑，实现可视化集中监测，综合管理园区和物流公司的应急预案，为园区应急分析、决策提供信息助力和设备辅助。也可通过园区LED大屏、应急广播系统发布相关信息提示。

（6）平台服务升级措施

基础数字平台提供对象模型建模、大数据分析和人工智能应用、场景化分析服务、智慧决策和分析服务等功能，以集成化、数字化、智能化手段解决园区安全生产、环境保护和产业发展等综合问题，打造服务于企业、赋能于工业的智慧大脑。支持控制系统的实时数据接入、异构信息系统的集成、流媒体数据的接入、智慧园区多元数据接入等。同时为上层应用提供数据服务能力。实现了动态数据和静态数据、实时数据和历史数据的融合，并且将进行复杂运算得到的全局优化参数传递给感知与控制层的物联网控制系统。新平台提升如下功能：（1）开放的数据服务、计算服务、存储服务和安全服务，降低基础服务的技术门槛和开发成本。（2）提供大数据集成、分析、挖掘和可视化展示的一整套IT工具集和模板库。（3）提供云、企、端的统一架构，可实现工业智能APP和数据的快速迁移。

（7）园区一张图升级措施

园区基础数据三维建模通过无人机倾斜摄影和单体化建模，建立CIM数据底座。再通过三维CIM引擎，在园区CIM数据底座基础上，融合相关数据信息、视频信息、位置信息等内容，形成资源管理、数据分析、数据共享交换、业务管理等应用。

在数字孪生化工园区中，对于园区地上的每个装置、每个储罐、每个设施甚至每个部件都能查询到其相应的属性信息，并且在此基础上，叠加园区运行的IOT数据、视频数据及业务数据等内容，形成园区业务应用专题图，为园区智慧化管理赋能。

利用园区数字孪生平台，通过虚拟服务现实，数据驱动治理，智能定义一切等运行机制，实现园区全要素数字化和虚拟化、全状态实时化和可视化、园区运行管理协同化智能化，形成物理维度上的实体园区和信息维度上的虚拟园区同生共存、虚实交融的化工园区发展全新模式。

4.结束语

化工园区在以云计算、人工智能、5G等为代表的新一代信息技术和智慧应用的新形势下，对传统园区封闭管理进行升级改造势在必行。兼容化工园区已有的基础资源，实现人、物、系统之间智慧连接与高效互动，从而对园区安全、环保、应急、公共服务等多种需求即时做出即时、高效响应，形成具备高活力的园区发展态势。