智慧化工园区解决方案探讨及建议

＊麻强 王怀金 付响龙 余永红 刘松千 廖玉珍

（成都国化环保科技有限公司 四川 610000）

引言

在我国经济发展由高速度发展转向高质量发展时期，化工产业经济发展的重要性进一步凸显，国家大力发展战略性新兴产业，园区作为化工产业发展的重要承载体，对产业优化与转型升级有着重要价值。在此背景下，本文对智慧园区解决方案的探讨和研究，也就具备重要理论意义和现实价值。

1.智慧园区建设的系统架构分析

本文以遵义市工业科技创新服务中心项目为研究对象，探究化工产业智慧园区建设的整个系统架构过程，本项目投资总规模10.5亿元，项目占地面积31.8平方千米，旨在通过智慧园区建设打造以第三代化工产业产业园区为基础架构建设，集研发、科技、制造多功能的化工产业智慧园区，图1即为该智慧园区架构设计示意。在此过程中，由于第三代化工产业园区对信息化的重视度不足，园区建设后实际运营和未来智慧化发展的契合程度不高，存在无线网络服务体验差、运营数据联动分析不强、数据挖掘不够和信息化人才团队缺失等问题，故有必要对其进行优化，将第四代化工产业园区打造成为更符合未来产业发展的重要一环。在对该项目智慧园区进行总体架构设计时，主要结合现阶段化工产业智慧园区架构应用前沿技术，统筹了解创新应用产业园区信息化现状，整合遵义市工业科技创新项目现有资源，着重强化该创新科技服务中心项目的系统构建和业务推广，同时兼顾该科技创新服务中心项目的数据收集、处理、上传和实现数据潜在价值的最大化挖掘。该智慧园区架构可分为基础设施层、平台层、应用层和展示层四大部分内容。基础层作为化工产业智慧园区建设的最底层基础部分，主要涵盖该项目应用过程中的化工企业的各类硬件设施、辅助设施、数据服务、总线和管理服务中心等，涵盖科技创新服务中心项目所有数据的收集与处理、汇总和传递。平台层则作为化工产业智慧园区的重要技术支撑，起到连接上层应用层和下层基础设施层的承前启后作用，对化工产业下沉数据信息进行引导、分析、处理和传递、交换，对上层不同应用系统之间智能化功能或自动化条件的满足提供支持，主要由数字底板构成，基于建筑信息模型和地理信息系统构建全数字化的虚拟园区。应用层则是智慧园区建设过程中化工企业日常运营和管理的各项智能化目标实现的重要载体，主要实现资源数据管理、设备设施管理、安全防范管理、能源资源管理和协同办公管理等，还包括智慧园区全体日常运营项目中各种需求的满足。展现层作为创新科技创新服务中心项目化工产业智慧园区内各种管理功能和服务功能的入口指引和展现方式，通过移动终端、pc端、信息平台或园区运营中心等，实现面向客户和帮助客户体验的各类数据接口的融合，展现化工产业的良好形象。

图1 智慧园区架构设计

2.智慧园区建设的关键技术分析

(1)物联网技术

物联网技术是化工产业智慧园区建设的关键技术基础，主要利用传感器设备、RFID技术、互联网信息体系约定协议，获取化工企业不同类型的数据参数信息，进而汇总智慧园区内各种数据业务和信息业务，利用计算机网络体系连接于某一控制中心，实现信息交互和处理，为化工产业智慧园区内信息控制打下扎实基础。在此过程中，传感技术、通信技术和网络信息技术主要实现化工产业园区内不同产业和不同个人数据信息的智能化加工、识别、最终定位等，而RFID技术则进一步增强互联网技术的感知控制能力，优化物联网技术在化工产业园区中的应用效果。

(2)面向服务的架构技术

面向服务的架构技术，通过其模型组件实现不同数据平台之间的处理交互，将化工企业各类微小数据融于智慧园区建设进程，根据客户需求开发不同类型应用，该技术独立于智慧园区服务的硬件平台和操作系统，采取独立和耦合技术支撑其系统架构。在此过程中，面向服务的架构技术，能够将诸多微型云服务有效结合，利用网络对松散耦合数据参数的分布式部署与灵活应用，借助园区和不同企业之间服务总线的连接，实现数据的实时共享。

(3)云计算技术

云计算技术主要具备计算和存储功能，能够利用其高性能、高灵活度以及虚拟化优势，快速实现化工产业智慧园区内部系统数据之间的快速部署和业务升级。在此过程中，云计算平台的数据信息采集利用面向服务的架构体系，为用户提供统一的数字化平台，便于化工产业智慧园区管理者对各类型应用服务的开发，从而实现智慧园区的高效管理、权限管理和安全管理。

(4)信息安全

信息安全是化工产业智慧园区建设的重中之重，智慧园区所具备的较强开放性、较高密度信息集合与网络协议兼容开放等诸多特质，导致智慧园区在建设过程中很容易出现一定安全隐患，加之化工行业安全事故频频发生，因此，在智慧园区搭建时，必须进一步加强信息安全防范问题，利用多项安全防范技术防止用户信息尤其是隐私信息的丢失。

3.智慧园区建设方案

(1)基础设施建设

遵化市工业科技创新服务中心项目智慧园区基础设施建设是该园区建设的重中之重，是实现化工产业园区内化工产业管理目标和服务功能的基本前提，也是实现各种自动化和智能化供能设施的重要载体，主要包括基础网络建设、设备机房建设、安全管理防护建设、能源资源利用管理和设备管理建设等诸多内容。以设备机房管理建设为例探究可知，设备机房作为化工产业智慧园区建设过程中弱电信息化系统建设的基础内容，主要用于该智慧园区系统内部设施设备的安装、数据信息的存储、日常运营管理和维护以及调度指挥等，包含消防中心、运营管控中心、智能监视中心以及弱电机房等诸多部分，在此过程中，应根据化工产业智慧园区建设项目规模、资金持有数额、安全运营制度和人才团队构建等多方面内容，考虑选择小型机房为主、第三方云计算平台和云存储服务平台进行托管的自制式和外包服务式功能的完备机房模式。

(2)数字底板建设

智慧园区中的数字底板建设主要是基于建筑信息模型和地理信息系统，在化工产业智慧园区有限的物理空间范围内实现无线虚拟空间园区的搭建和承载，整合整个遵化市工业科技创新服务中心项目的地理位置数据参数、建筑信息参数、基础设施参数以及网络参数、生态环境参数、经济生产参数等，达成三维虚拟空间中数字底板的构建，从而为该创新服务中心科技项目日常运营管理、入驻企业的人才管理、对外展示交流等提供数据地图。

(3)运营管理平台建设

运营管理平台建设主要负责整个遵化市工业科技创新服务中心项目园区的智能化建设和自动化运营，包括智能出入管理、智能安防管理、设备能源管理、园区环境自动监测管理以及工业生产物联网管理和不同物业协同管理等诸多子平台。工业生产物联网集成管理平台为入驻该创新服务中心项目园区的各类企业提供自建物联网环境以及设备中的共享传感器，使该园区内所有入住企业能够进行集成化的协同监测，借助园区各类自动化管理平台和园区物业协同管理平台进行智慧园区的融合，从而形成该智慧园区基础设施数据和系统运行数据的统一采集、存储与管理，实现数据的潜在价值的最大化挖掘和数据管理优化目标，图2即为该智慧园区多维度感知示意。

图2 智慧园区多维度感知示意图

(4)综合服务平台建设

综合服务平台建设是面向该化工产业智慧园区已入驻的各类企业人员、工作人员和园区日常管理人员，为其提供各类工作服务和生活服务的重要模块。通过运营管理平台和综合服务平台与第三方化工企业服务平台的相互对接，实现不同系统和不同平台之间数据的高度共享和实时分析，从而使该智慧园区中入住的所有企业能在线开展协同办公，能快速完成不同企业之间的实时交易，也能通过专家系统和园区环境自动监测体系等实现服务共享目标。

(5)应急管理

由于遵化市工业科技创新服务中心项目智慧园区建设是为园区内的工业企业服务，为园区内的工作者服务，而该类型企业由于其工业化生产特征，危险性较高，因此，应急管理和指挥平台的建设必不可少。在遵化市工业科技创新服务中心项目智慧园区应急管理平台的搭建过程中，应秉持着平时管理和突发管理相结合的基本原则，在智慧园区日常的运营管理过程中加强事故的预防、安全管控、三级安全教育培训、应急知识强化及演练等，在发生事故时快速启动管理平台，依托应急管理平台进行智慧化的管控诸如有毒气体泄漏管控、火灾爆炸事故管控等，集合园区力量与社区紧急救援力量，配合市消防管理部门开展科学有效的救援管理行动，实现诸多层级和管理信息协调在不同人员、不同预防机制上的多方协同，最大限度降低危害事故发生造成的不良影响，图3即为遵化市工业科技创新服务中心项目智慧园区应急管理流程图。

图3 智慧园区应急管理流程图

4.实施建议与展望

通过对遵化市工业科技创新服务中心项目智慧园区的整体架构和建设方案的分析可知，在智慧园区的建设过程中，园区整体规划必须围绕着园区管理和服务目标达成两方面进行，且服务目标应涵盖个人服务目标和组织服务目标两大部分内容。就智慧园区的整个建设规划而言，应考虑外界社会因素、经济因素、国家或地方政策因素等对该智慧园区建设的不同影响，不断发掘智慧园区建设过程中不同企业或不同员工对其的全新要求，不断对智慧园区的建设功能和管理制度进行优化，更好地满足智慧园区入驻企业的管理目标和员工的生活发展需要，打造更加包容、更加和谐、更加科学的智慧园区。在此过程中，智慧园区建设更应该进一步加强对环境保护的监督与管控，根据园区内监测设备收集的数据资料，观察园区温度、湿度、空气污染指数以及空气质量等是否符合预期标准，保证该工业智慧园区建设顺利的同时，能为园区内员工的正常生活与工作奠定扎实的基础。

5.结论

总之，在化工产业智慧园区的建设过程中，应综合考量智慧园区建设过程中的智能化基础设施、人力资源团队、多元化的投资与融资管理体系构建以及高效科学的智慧园区管理制度构建，考虑化工产业智慧园区项目所在地的政策环境以及化工产业聚集市场状况等诸多内容，通过对上述基本要素的考量，明确智慧园区建设过程中政府部门、化工企业以及人才团队对其的正向影响，通过智慧理念和科学理念引导智慧园区的经济可持续性发展，促进化工产业智慧园区真正实现全面智能化和数字化。