智慧化工园区封闭化管理平台研究
2022-02-15穆标李新吕美静
穆标 李新 吕美静
化工园区是由多个化工企业基于一定的产业协同关系集聚而成的集生产、运输、销售为一体的产业集中区,具有装置规模庞大、化工工艺繁杂、危险事故易发等特征。为提升化工园区的整体安全性,避免外来风险入园引发不可挽回的事故,国家及各地市纷纷出台相关建设指南,加大化工园区的封闭化力度,如2020年,国家市场监督管理总局和管家标准化管理委员会联合发布的《智慧化工园区建设指南》中指出了封闭化管理的相关建设要求;江苏省安委办于2020年出台《江苏省化工园区化工集中区封闭化建设指南》,界定了化工园区封闭化的建设内容和相关技术要求。化工园区封闭化管理建设迫在眉睫,本文基于化工园区的风险因素,结合物联网技术,以高效适用为原则,搭建智慧化工园区封闭化管理平台,以期在化工园区高效运转下,提升园区的封闭化管理水平。
化工园区的不安全因素可以分为“人”、“车”、“物”三个方面,“人”即指园内工作人员、外来访客等;“车”包含危险化学品运输车、普通货物运输车、工程车、班车、私家车等;“物”主要是指入园货物(重点指危险化学品)。应能通过信息技术手段,在入园前对各类风险因素进行排查,隔离外部输入风险,入园后掌握各类风险因素的动态信息,掌控内部移动风险。
化工园区的封闭化管理平台应遵循如下的建设思路:
(一)明确园区现状,梳理各方需求。在进行园区封闭化建设前,要明确园区的建设状况、园内入驻的企业性质、产品特征等状况,以及从园区总体、相关企业等关于封闭化的需求,解决“封闭什么,重点在哪”的问题。
(二)确定封闭方式及技术手段。首先应根据《智慧化工园区建设指南》,基于园区现状,按照管控的严格性,将园区划分为一般、核心、关键控制区,然后结合不同区域的风险特征,明确封闭方式及技术手段,解决“怎么封闭,如何适用”的问题。
(三)结合应用场景,建设园区封闭化管理平台。封闭方式和技术手段确定后,应充分挖掘应用场景,保证在后期建设过程中,各子系统之间能够有效联动,变单点智能化为整体智慧化,解决“怎么运作,如何协同”的问题。
智慧化工园区的封闭化管理平台的搭建能够有利于整合各子系统,促进子系统的协同应用[4],通过结合各信息技术手段,促进数据自下而上的传输、处理、应用,从而达到园区封闭化管理的效果。
为实现隔离外部输入风险的目标,应搭建线上预约管理、周界安防、门禁管理等子系统;为实现管控内部移动风险的目标,应搭建通行监管、人员/车辆定位管理等子系统。
基于上述的分析,本文搭建了智慧化工园区封闭化管理平台,包括如下五层:
(一)感知层:数据是数字经济的粮食,任何信息系统的智慧化实现,都离不开底层数据的支撑,应能够通过需求场景驱动,逐步分析园区需要布设的各类传感器,并结合国家相关传感器的布设规范进行布设,如《危险化学品重大危险源-罐区现场安全监控装置设置规范》。此外相关数据可通过对接园内各类运营主体的相关系统进行采集。
(二)网络层:充分应用5G、IOT等技术,实现数据在节点与平台之间的快速传输,缩短智慧化响应时间。
(三)平台层:数据平台层的作用是为各类数据提供整合、处理、分析的平台,对传输后形成的数据湖,按属性对数据进行分类,同时结合相关算法实现数据的分析,支撑各类智慧应用的实现。
(四)应用层:实现智慧化工园区的相关应用,包括预约管理、周界管理、门禁管理、道路通行监管以及人员车辆定位等。通过软硬结合的方式,实现隔离外部输入风险,管控内部移动风险的目标,提升效率,降低人力管理成本。
(五)展示层:通过统一PC门户、园区大脑以及园区APP、小程序等方式实现各类智慧应用,实现“一屏总览、快速响应”的目标。
智慧园区管理平台建设应充分考虑园区管理者、园内工作人员以及访客等的管理、工作、生活的需求,因此园区的场景分析应当贯穿在智慧化建设的始终,同时需要根据需求的变更不断完善和充实场景,最终保证各类场景的落地实现。
本文以危化品运输车辆为例,对化工园区封闭化管理场景进行分析。危化品运输车辆的场景主要涉及园区管理者的管理需求和危化品运输车辆的快速通行需求。
(一)入园:可充分结合线上预约管理系统,在入园前填报车辆相关信息以及危化品运单信息,形成车辆及危化品数据库,助力管理人员全面掌握入园危化品运输车辆状况。同时预约系统可与园区门禁联动,预约审批通过后自动下发入园权限,提升车辆入园通行效率。
(二)通行:应能通过对接危化品运输车辆的定位、监控系统以及危化品参数监测系统,实现车辆位置实时监控、物品运输状态实时监测,同时结合园内道路布设的视频监控装置实现交通监管,如轨迹异常报警、超速报警、违停报警等,提升管理人员对于园内通行的危化品运输车辆的监管效率。
(三)出园:根据车辆装载情况不同,出园车辆可分为装载车辆和空载车辆,应在入园前线上填报预约入园信息时填写出园时的车辆状态信息,包括空载、装载(含运单信息),可在园内随时修改出园车辆状态。当车辆出园时,可实现自动识别抬杆放行。
园区封闭化管理的场景还包括异常人员入侵、事件预警、报警事件处理等多个场景,场景的定义需紧密结合园区各相关方的需求,期间可根据用户的需求不断的进行反馈调整,保证所定义的场景能够在未来落地运营时能够充分实现。
智慧化工园区封闭化管理平台在建设过程会面临诸多挑战:
(一)需求变动大导致平台建设不断调整
应在建设全过程把控各方需求,如在初期充分梳理园区管理者、工作人员等关于封闭化管理的需求;在建设过程中与各需求方保持密切沟通,保证平台建设正向迭代升级,避免因需求变化致使平台建设停滞不前。
(二)各子系统不能有效互联互通,智慧化发展滞涩
应以场景驱动为主导,明确平台应实现的互联互通场景,如在问题发生时能够调取相关视频监控查看环境、调取附近广播进行远程喊话等。保证在平台建成运营后,基于场景的相关功能能够实现。
智慧园区作为智慧城市的重要组成部分,能够有效促进城市智慧化的发展。本文提出了化工园区封闭化管理平台的建设思路,指出应以数据为支撑、目标为导向,场景为驱动搭建化工园区封闭化管理平台,同时提出了化工园区封闭化管理平台的基本架构以及在搭建过程中将面临的主要问题及相关对策,以期为当下新建或急需转型的化工园区的封闭化管理平台的建设提供指导,促进智慧化工园区的发展,提升园区治理现代化、智慧化水平。
作者单位: 中通服咨询设计研究院有限公司