基于大数据分析的智慧工业园区建设

文｜张黎军 赵霞

在国内全力加快转变经济发展方式、调整经济结构的背景下，工业园区承载了聚集式发展产业主要载体的重任，已建园区转型升级、新建园区不断涌现，园区之间的竞争非常激烈。这对园区的智慧化水平提出了更高要求。为了适应新形势的要求，园区的信息化建设刻不容缓。基于信息化的现代园区管理水平，可以帮助园区内企业向着智能、绿色、高端和融合方向发展，以此助力园区内企业实现自主科技创新、实现特色品牌。基于大数据建设的工业园区，又可以进一步提高和丰富服务水平，加强园区管理效率，帮助企业升级或者转型，培育新产业和新业态。智慧园区通过提供多维度产业发展辅助决策分析服务，以及先进的评价和分析模型，对企业各类信息数据等进行深度挖掘，多方面评价企业状况，为管理部门业务分析、部署管理工作提供支撑，为行政管理提供依据，为领导层掌握宏观状况，制定监管政策提供决策支持。

一、系统及应用特点

将物联网、云计算和大数据相结合，有助于园区实现智慧服务和配套管理。对园区企业运营能耗进行监测，实时掌握能耗状况，及时分析能耗数据，帮助园区节能降耗。建立风险评估和预警预报体系，通过危险源数据库管理、安全态势及风险布局管理等内容，实现对园区安全生产的智慧感知和预警预防。以节能减排、绿色园区为目标，对企业污染物的排放实行自动化采集、智能化分析。建设园区信息化服务平台，为园区内企业提供各类信息化服务，提高企业的办公效率，提升企业的园区认同度。建设园区视频监控系统，多手段、多纬度的构建园区安防体系，帮助园区管理者快速掌握园区实时情况，重点监控区域实现边界防范和智能报警，提高园区环境风险的预警实时性，使得园区内的环境风险可防可控。

信息化平台应具有模块化、高内聚、松耦合和易扩展的特点。当仅是系统用户的数量和业务量出现增长时，可以在不改变系统整体架构的情况下实现高效扩容。当某个企业的业务单据发生变更时、业务流程发生重组时，也能及时衔接不同企业的需求和园区管理者的数据监测要求。甚至规则和代码发生变化时，通过模块的替换，使得只对信息平台的局部产生影响。后台的数据中心从逻辑上设计为基础信息库、综合分析库和交换共享库三个部分，实现整合信息资源、优化信息流程、重构数据环境、加快信息资源开发，保障信息共享和业务协同。

二、整体技术方案

根据智慧园区总体建设规划，结合当前阶段信息化建设的迫切需求，建设目标园区信息发布系统、安防系统、安环系统及指挥中心，使园区在安全生产监管、环保监管、能源管理、公共安全等园区智慧化管理水平显著提升，实现“一张图”管理，对园区实现全天候、全覆盖和立体化监管与服务。

系统安全、易用要求：建立整体网络安全体系，符合等级保护信息安全要求，对互联网出口采用安全域划分，实现安全访问控制；建设认证安全域完善防病毒、防木马能力；建立信息安全认证体系，实现核心数据及核心应用访问控制；系统设计上采用面向服务构架,这些服务之间有良好的接口和协议，采用参数化设计，支持动态业务流程建模，因此可以方便的修改和升级，减少运维的工作量和复杂度，同时对可读性和服务的连续性影响较小。

重要技术选型：云平台采用计算力虚拟化技术和弹性计算。计算力包括CPU、内存和网络等资源。将这些资源虚拟化之后，企业根据自身需要灵活选取所需资源、并且可以动态调整，实现了算力的合理分配和高效使用，减少了计算资源的浪费。

系统架构概述：总体架构共分为5个层次，分别为基础感知、数据中心、基础支撑、智慧应用及综合展示，以“安全发展、绿色发展、循环发展”为智慧园区的建设标准，以安全监管、环境保护为核心业务目标，对产业园区智慧化进行顶层设计。

三、园区系统方案

智慧园区整体建设应依据“六位一体”的构架思路，按感知、接入、分析、监控、预警、服务的体系进行整体设计，得出建设需求主要包括四个方面：数据汇聚融合需求（感知、接入）、园区运行监控与体征分析需求（分析、监控、预警）、园区后勤保障服务需求（管理、服务）、园区应急调度与运行优化需求（能力、应急、运行）。

信息发布系统：根据园区信息发布的应用需求，建设协同办公、信息发布、园区风采和政务公开等功能。信息发布系统作为整个智慧园区的统一入口，对外提供统一登录页面，展示政策、公告等信息，统一门户通过调用各个子系统，构筑整个园区的中央监控与管理界面，通过可视化的、统一的园区一张图界面，管理人员可以十分方便、快捷地对园区进行实时监视、控制和统一管理。

安环一体化系统：构建辖区监管应用一张图平台。对园区内重点企业进行环境监测，实时获取企业运行状态，及时发现安全问题，同时基于地图平台地理信息数据，通过叠加企业基本信息、风险隐患信息、物联监测点位信息、实时监测数据等信息汇聚展示和分析应用，避免安全事故的发生。整个系统显示所有设备的运行状态，当设备发生故障时，通过工业大数据分析技术和实时系统，帮助管理者及时获得故障信息和故障设备位置，以便采取相应排障措施。实现安全资源和信息的可视化管理，综合展现、分析辖区不同层面的专题数据，为安全生产监管工作提供实用、便捷的地图信息服务支撑和辅助决策信息。建设企业分类分级一张图、安全风险分布一张图、隐患排查一张图、重大危险源一张图、环保一张图平台，提供决策分析支持。

安防一体化系统：部署前端AI摄像头和后端综合管理平台，对园区重点企业和重点道路进行视频监控，基于AR增强现实技术和综合管理平台，对视频监控系统、高清卡口系统等进行整合，实现超高性能全目标结构化系统。AR增强现实与AI人工智能结合，通过与业务平台的结合，以视频图像作为全景地图展现，同时以画中画方式显示车辆布控等信息，发现园区内危险态势并提早预警及分析，提高园区案件、事故应急指挥、调度的能力，提升企业园区安保运营管理效率。

指挥中心：指挥中心建设包括视频综合管理平台、视频显示控制部分、视频存储、分布式管理系统、照明系统、空调系统、装修等。指挥中心控制和显示园区的视频影像资料，进行统一管理和调度，实时监测，为领导决策提供有力的辅助支撑。

四、小结

伴随着产业数字化和数字产业化的进一步推进，智慧工业园区的建设对社会整体数字化转型更为重要。同时国家相关部门要求推动利用信息化、智能化手段在化工园区和涉及危险化学品重大风险功能区建立安全、环保、应急救援一体化管理平台，推进加强化工园区和涉及危险化学品重大风险功能区及危险化学品罐区的风险管控。本项目中智慧工业园区的建设结合先进的园区信息化管理要求和前沿的信息化技术标准，基于模式创新、技术创新、服务创新构建生态链智慧工业园区平台，大大提升园区管理与服务能力，促进纵横联动和协同共治，促进产业园区创新发展。