“智慧园区”建设的研究

朱 奇

（杭州萧山国际机场有限公司，浙江 杭州 311241）

国家《“十四五”信息化和工业化深度融合发展规划》指出：要打通企业数据链，通过智能传感、物联网等技术推动全数据链数据的实时采集和全面贯通，构建数字化供应链管理体系，引导企业打造数字化驾驶舱，实现经营管理的可视化和透明化。为响应发展要求，化工、民航及高新技术产业等以“园区”业态为主、对生产运行管理有很高要求的行业，需要大力开展“智慧园区”建设，实现关键管理环节和流程的智能化改造升级，提升园区管理水平。

1 建设目标

依托大数据、AI人工智能、物联感知、数字孪生等技术手段，围绕规范化集成、精准化采集、网络化传输、可视化展现、自动化操作、智能化服务的原则，建设精准管控的智慧化服务，实现园区管理的安全与高效，保证问题早发现早解决，提高精细化管理服务水平。

2 突出特色

2.1 一屏可视

通过数字驾驶舱建立覆盖全园区生产、安全、环境、治理的一屏展示系统管控平台，实现对园区的实时监视、统一管控和资源共享。

2.2 一端可治

通过手机移动端掌握园区各运行要素、生产资源等各项数据，同时可通过移动端加强员工的安全教育培训以及安全隐患的巡查和防范。

2.3 一表可依

依托AI人工智能、物联lot、移动互联网等前端感知技术和传输技术，构架园区的数字驾驶舱，建立数据资产，形成数据报表，为园区在安全、生产、交通、营收等管理决策方面提供有力数据依据。

3 建设方案

3.1 系统架构

系统主要由数字驾驶舱、移动端、基础设施、传输层和感知层组成。其中，数字驾驶舱包含工作流引擎、报表工具、GIS服务、三维地图引擎、地理信息、数据服务及数据可视化平台资源等。移动端包含隐患排查、事件处理、视频监控和统计报表等。基础设施包含网络传输、数据中心、存储设备、数据集成及边缘处理等。传输层包含5G、WIFI、NB-LOT、光纤网及GPS定位等。感知层包含扬尘传感器、水质传感器、视频监控系统、车辆定位器、AI分析终端及广播等。系统结构如图1所示。

图1 系统结构

3.2 平台组成

3.2.1 数字驾驶舱

数据大屏：建立三维可视化平台，以园区安全、环保、生产管理为中心，集成生产、安全、环境监测各个环节的数据及空间数据，依托三维GIS和虚拟现实等技术，将园区各建筑物、道路、地上地下管道进行三维数字化建模，逐步建立园区的生产环境、生态资源、安全防控与环境监测的态势分析图。同时对各子系统实时数据实行统一存储，实现透明化管理，根据管理需要，进行实时分析、集中监控、集中发布、智能管控，实现对园区生产的科学指挥与决策。

生产管理：平台包括生产配料、生产计划、生产调度、统计分析等模块。以月度生产计划为依据，结合园区现有设备的产能等信息，生成每日生产计划，并且通过生产调度系统自动推送任务指令。在任务执行过程中，系统同步进行安全运行统计分析。

安全管理：园区安全管理实行动态监控，对危险区域进行分级防范管控。通过利用虚拟电子围栏技术，结合各类传感器设备，实现人员、车辆的定位展示。对于重大危险源实行实时监控、安全预警。同时可实现岗位安全检查标准化、安全隐患排查治理流程化以及环境动态监测数字化。

储能可视化：对园区真实场景进行虚拟空间的数字孪生，以图形化方式展示各建筑物数据，同时对产能分布、产能消耗等数据进行预判和分析，从而实现储能可视化，为园区管理的决策提供数据支撑。

3.2.2 移动端

移动端由6大功能模块组成，作为日常员工考勤、巡检、查询的登陆端口，也是管理人员与普通员工的沟通平台。

预警接收：园区报警信息、传感预警信息的发布和接收。

安全巡检：工作人员对作业现场安全隐患的检查以及图片信息上报。

视频调阅：管理人员可通过移动端查阅园区实时视频。

信息发布：支持移动端的信息群发功能。

智慧班组：人员上岗安全交底、安全培训记录、检查记录等。

人员考勤：园区工作人员定位、上下班打卡功能。

4 场景应用

4.1 人员定位

利用GPS/北斗定位实现人员定位及考勤功能。定位方式包括：员工工作证内置芯片定位、头盔加装标签定位和手机移动端定位。具体可实现的功能如下。

考勤管理：分办公区、宿舍区、作业区等3区进行考勤管理，各区界以RFID方式进行复核。

生产区打卡：对作业区根据工作和时间的安排，利用手机定位进行打卡，区域外不允许打卡。

高风险区防范：系统可显示高风险区（高温、有毒、有害等）人员定位信息，对未获得授权进入的人员通过语音进行驱离。

图2 定位方式

4.2 无人机作业

利用无人机实施各类高空作业（民航机场应安排在航班停飞期间），以达到智能、高效、便捷、安全的成效。具体可实现的功能如下。

（15）尼日利亚政府决心在五年内做到粮食自给。为此而进行的“绿色革命”，可以说已迈出了可喜一步。 （1980·《人民日报》）

园区实景模型采集制作：为园区提供实景模型制作。该功能优点是：效率高，单日工作可达7.5平方公里的三维数据模型；简单安全，可避免测绘人员坠落受伤风险；数据直观，有直观模型生成，可用于园区监测与运营管理；适配应用，可制作等高线地形图，进行园区安全分析。

园区数字孪生应用：基于大疆智图实现园区实景的二维正射影像与三维模型重建， 建立园区数字资产。该功能优点是：标准化立体数据，通过记录坐标、面积、现场图片，让数据更全面、更立体、更标准；系统平台对接，通过无人机API接口进行二次开发，将无人机数据集成到智能园区应用平台上；数字孪生应用，通过无人机制作的三维地图模型，为智慧园区平台提供数据孪生应用，实现数据可视化；资源动态管理，利用无人机效率特性，提升资源数据更新频次，达到动态管理目的。

园区智能巡检应用：建立无人机的自动巡检、自主充电，实现无人值守功能。该功能优点是：航线规划，可设定精确的巡检航线；成果管理，巡检数据自动上传数据库建档，无需干预；任务下发，可下发定时任务，由无人机按时作业；异常预警，极端天气、异常事件将实时推送预警信息。

图3 无人机

4.3 安全隐患报送

利用移动端实现快速、便捷的安全隐患报送。具体可实现的功能如下。

隐患排查：员工日常工作发现存在安全隐患，如管道泄漏、路面塌陷、水管破裂、起火风险等，可通过移动端进行拍照记录。

隐患上报：移动端系统具备“隐患拍”功能模块，可自动取得定位信息，并可调用现场照片，同时记录上报时间、上报人员，实现一键上报。

风险录入：将日常任务存在的危险因素及防范措施提前录入风险库中。员工选择任务后，系统将自动识别风险，直接从库中带出风险等级、危险因素及防范措施，提高员工风险辨识分析能力，实现风险超前管控。

图4 安全隐患报送流程

4.4 智能车辆管理

在车辆上安装视频监控、对讲终端，组成音视频传输平台。数据存储在车载端，并通过5G信号与云端相联，再由第三方接口与智慧园区平台操作端实现数据共享和交互。具体可实现的功能如下。

车辆定位：可通过平台端或移动端查询车辆位置，并可查询指定时段车辆轨迹。

行为分析：对行驶中员工疲劳驾驶、玩手机等安全隐患进行AI视频分析，并通知相关管理人员，提高安全驾驶管控能力。

图5 智能车辆管理系统

4.5 环境检测

在园区各位置安装传感设备，如粉尘监测传感器、温度监测传感器及水质监测传感器等，以实现园区环境监测分析。同时，对接政府环境监测平台，实现环境监测数据的实时共享，建立园区环境监测态势分析图，对预警事件进行采集、分析、处置、反馈并形成闭环流程，从而加强园区的环境保护。

图6 环境监测系统

4.6 AI视频展示和分析

利用视频监控系统，结合AI智能分析技术，实现园区实时监视和异常情况的分析、识别。具体可实现的功能如下：

视频融合：将园区所有视频重新进行整合，根据部位、区位进行分类融合。

一图展示：视频点位在园区“一张图”上进行加载，可通过数字驾驶舱与移动端进行实时调阅。

视频补点：在园区入口处增加视频点位，可对进出车辆进行车牌抓拍，并形成记录文档。

视频提升：对园区原有模拟监控点位进行数字化改造提升，有效提升视频的清晰度。

视频分析：应用广播平台，叠加人脸识别、AI分析算法，进行分析并识别安全帽佩戴、违章作业、离岗睡岗、人员异常聚集、交通拥堵、交通违章、消防场地占用及烟火报警等情况。

4.7 红色党建

推进园区治理能力现代化，在智慧园区平台建设党建信息宣传模块，在平台和移动端实现企业信息展示，并提供各方意见交流渠道等。展示内容包括数字党建、数据公开、参事议事、项目建设等。

4.8 园区风采

为推动“互联网+”应用，让员工能更好了解企业文化，及时掌握园区的情况信息，在平台、移动端和园区各处大屏进行展示，展示内容包括：企业简介、园区规章、管理特色、生产信息、宣传视频及配套信息等。

5 结 论

“智慧园区”是企业智慧化建设的重要组成部分。在化工、民航及高新技术开发等行业推进“智慧园区”建设，可以通过全面应用新一轮科技发展和产业升级的最新成果，创新生产、监管方式，建立对生产运行全要素、全流程、全场景进行数字化处理、智能化响应和智慧化支撑的新模式形态，进一步加强安全防线，确保生产运行平稳有序。