化工园区数字化封闭管理平台建设研究

＊孙柏 陶为翔 马伟 李京

（正元地理信息集团股份有限公司 北京 101300）

引言

随着化工企业集聚式发展，化工园区有限的地理空间承载了大量的危险化学品、危险化学工艺甚至重大危险源。为避免进入园区的人、车、物等干扰企业正常生产运行，化工园区实施封闭管理，加强对外来风险的排查管控十分必要。同时简单依靠物理封闭的方式，将影响大部分园区正常交通运行，也不能做到对进入园区风险的实时跟踪。建设化工园区数字化封闭管理平台，打造外部风险源分类、分级、全过程监管体系，提高园区风险预防和应急管理能力。

1.封闭管理难点

(1)园区规划不足弊端明显

我国部分化工园区由于企业投产建设较早，在当地是先有大型企业、后有园区规划。因此，在园区规划范围内可能仍阶段性的存在居民区、省道国道等穿越园区的现状[1]。大量的人流、车流每天穿梭在园区内，给企业安全生产带来重大隐患，也为园区封闭化管理带来了难度。部分化工园区规划滞后和早期遗留问题，使得实施封闭管理存在“先天性”缺陷。

(2)基础设施信息化程度低

园区基础设施信息化的程度，是园区数字化封闭管理的建设基础。园区建设初期常常重视传统基础设施提升，对数字化管理考虑不足。数字化封闭基于对园区路网、建构筑物、危险源等基础数据的精准掌握。园区内危化品运输路线的合理布置、危化品停车厂的智能化管理程度等，都制约着危化品运输车辆智能监管水平。另外，园区内企业智能化管理能力，例如企业门禁管理系统和人员定位管理系统的建设，决定了封闭管理能否深入企业区域。

(3)封闭管理需要持续投入

化工园区实施数字化封闭管理，在建设物理围栏、周界监控设备、道路卡口、视频监控、门禁设备、智能分析软件等内容的基础上，还面临着持续的维护投入来确保设施稳定运行。同时，也离不开适用的管理制度、成熟的管理人员和高效的组织管理。化工园区实施封闭管理需要设置系统运维人员、窗口办证人员、卡口门禁保安、巡查人员、宣传培训人员等。因此封闭管理有成本，建议结合园区实际情况有区别的设计封闭方案。

2.平台总体设计

化工园区数字化封闭管理平台对进入园区的人、车、物进行精准区别管控，按照“分类控制、分级管理、分步实施”的原则，以化工园区封闭管理办法为基础，采用物联感知层、通信网络层、数据层、基础支撑层和业务应用层的五层架构体系，按照统一的建设标准和接口服务进行系统设计。平台整体架构如图1所示。

图1 化工园区数字化封闭管理平台架构

利用物联感知设备打造前端实时感知网络，通过布设视频监控、电子标签、射频识别、门禁管理、GPS车载定位仪、电子道闸、光纤入侵监测仪等传感设备，建立全方位监测信息感知能力，实时获取人员车辆进出园区信息、园区内危化品车辆位置和轨迹信息、重点区域内人员和车辆信息等。通过标准物联网通讯协议REST/HTTP、MQTT、DDS实现数据采集传输，提供物联网设备标准接入服务。按需使用1:2000或1:5000的地形数据、数字高程数据、矢量要素数据、航空影像数据、建构筑物三维模型及属性数据等，提供基础地图服务[4]。对园区企业信息和门禁信息，重点危险化学品、重点危险化学工艺和重大危险源信息，多种物联网设备监测信息和视频监控信息进行管理。采用关系型数据库管理软件对各类数据资源进行管理，Hadoop分布式存储和计算、Tensorflow深度学习平台和Kubernetes容器化调度等实现数据治理。搭建基础支撑层，提供二三维地理信息服务、感知设备统一接入服务、视频智能分析、大数据算法分析服务等，为业务管理提供支撑。建设数字化封闭管理平台，通过基础信息管理系统对进入园区的人员、车辆和危化品进行分类管控，建设周界区域管理系统对园区不同功能区进行分级管控，建设重点动态跟踪管控系统对核心生产区人员、危化品运输车辆、危险化学品进行全程动态跟踪管理。

3.平台具体内容

(1)基础信息管理系统

对进入化工园区管控范围的人、车、物进行分类控制。人员可分为常驻人员和外来人员，其中外来人员又分为园区内各单位访客，施工、检查等工作人员和其他。常驻人员信息直接由园区各单位上报维护管理，园区管委会审核统一备案后，发放园区日常通行卡；企业已经建有门禁系统的，园区系统可以与企业门禁系统直接进行信息共享。外来人员需经其到访单位审批后方可入园，并报园区管委会备案管理。

车辆可以划分为园区内部车辆、外来车辆。园区内部车辆由园区各单位统一填报本企业常驻园区车辆信息，园区审核备案后，发放日常通行证。企业已经建有门禁系统，且已经录取本单位常驻车辆信息的，与企业门禁系统实现内部车辆信息共享。外部车辆由到访单位审批入园，并报园区管委会备案管理。同时按照车辆类型不同，可以划分为一般车辆、危化品运输车辆和其他工程车辆。危化品运输车辆作为移动的危险源，单独纳入危化品运输车辆管理系统管理。通过危化品运输单对企业进入园区的危化品进行管理。企业通过系统填报本单位的危化品运输计划，同时申报负责运输的危化品运输车辆，园区管理部门跟踪管控。

外来访客管理支持外来人员和车辆入园在线预约申请，预约申请必须选择到访单位，单位接受申请、园区审批通过后，外来访客方可入园，系统且能对外来访客进行区域授权和黑名单管理等功能。个人访客需要填报姓名、身份证号、来访企业、来访时间、来访原因等信息，如果开车入园，同时填报入园车辆信息。信息审核通过后，系统将审批结果通过短信和线上进行反馈。危化品车辆申请入园需要填报车牌号、车型、运输的物品及物品属性、驾驶员信息、运输申报、去往企业等信息。

系统提供危化品运输单管理功能，园区企业需将危化品运输计划以运单的方式上报园区，包括危化品种类、数量、承运车辆信息。系统在申请运输的时间段内，对已备案的外来危化品运输车辆自动核实、放行。

(2)区域周界管控系统

对园区不同功能区进行分级管控。以园区规划周界为边界，按照区域功能不同，在空间地理区域上将园区划分为核心控制区、关键控制区和一般控制区[2]。

核心控制区指园区内重大危险源、重点监管危险化学品工艺、重点监管的危险化学品集中的高风险区域。对该区域要求实现物理封闭，并开展全域覆盖式监控、区域人员动态跟踪管理。利用生产区域精细三维模型数据，结合全域视频覆盖监控，对区域内违规作业行为进行智能分析预警，包括违规集聚、吸烟、未带安全帽等。设置区域电子围栏，对非法越界入侵自动检测报警，设置门禁系统，执行严格的核心区进出管控。通过识别生产人员佩戴的智能安全帽、定位标签等智能设备，实现人员精准定位管理。

关键控制区指核心控制区以外的化工生产功能区、危险品运输车辆停车厂、化工管廊等风险较高区域。对进入该区域的人、车、物进行统计管控，规划边界入侵报警、门禁管理系统等。整合企业生产区视频资源，进行安防管控。鼓励企业建设生产区二道门管理系统，对各企业关键控制区落实门禁管理、人员定位管理，实现进出生产区的人员、车辆清晰管控。布设化工园区公共管廊边界防入侵设备，对非法越界进入管廊重点区域的行为进行监控预警。开展危化品停车厂管理系统，实现“一车一杆”管控、停车位管理和车辆数量统计等功能。

一般控制区指园区内核心控制区和关键控制区以外的行政办公区、公辅设施区等风险较低区域。对该区域主要开展公共场所安全视频监控、办公场所门禁管理。整合园区安防、交通管理的视频监控资源，对一般公共区域进行视频监管，园区发生紧急事件时，可以利用人脸设别技术、车辆识别技术等智能分析方法进行快速分析。建议在重点办公场所设置门禁系统，方便进行人员分布情况分析。

周界管理主要是对园区的规划边界进行人、车、物的进出管控，条件允许的园区可以考虑物理封闭模式。对于主要公路穿越园区或其他特殊情况的园区，可以考虑分区封闭管理。针对周界出入路口，通过安装道闸、人脸识别、车辆识别等设备，自动识别进入园区的人员、车辆信息。对于已经完成常驻人口、内部车辆备案的，系统自动放行并记录其当天进出园区情况；已经完成访客登记审批的人员和车辆，系统自动放行、记录其进出园区情况；对于未完成访客登记审批的，禁止入园；对于特殊情况放行入园的人员和车辆，在园区路口处补充填报临时信息，系统自动列入重点跟踪排查名单。针对园区周界外物入侵，优选布设高空瞭望、红外射频、一般视频监控等设备，应用电子围栏技术，对违规闯入园区封闭管控范围的人、车、物自动识别预警。

(3)动态跟踪管理系统

危化品运输车辆动态跟踪，是利用车载GPS跟踪定位、视频、卡口等数据，实时掌握进入园区危化品运输车辆信息、位置和数量，实现危化品车辆信息统计、车流量分析、违章查看、实时车辆定位监控、轨迹追踪等功能。

人员分区分级统计跟踪，是通过对门禁系统和访客系统的数据统计，进行园区人员数量统计分析。可实时自动生产区域员工、外来施工人员、访客等的数量、位置信息，并在地图上显示不同区域内的人员数量。

4.结语

化工园区数字化封闭管理平台建设，是一种对外部风险因素的高效管控方法，有助于减少外部风险对园区安全生产的影响，达到对进入园区范围内人、车、物全域精准管控目标。但是化工园区推行封闭管理模式的效果，受园区管理水平、企业信息化程度、基础设施建设、资金持续投入等因素影响，大多数园区很难通过一次建设达到最理想的封闭状态。建议园区根据自身发展情况，有侧重、有区别的推进封闭管理各项建设内容。