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摘要:在化工園區(qū)封閉化管理、信息化時代的背景下，提出了化工園區(qū)封閉化、智慧化建設的總體框架、服務對象及服務范圍。以南京江北新材料科技園為例，提出面向3類終端(電腦端、手機端、大屏端)、服務5類用戶(園區(qū)、企業(yè)、運管、機構、公眾)的建設方案。通過基礎設施與智慧化并行建設或串行建設的方式實現(xiàn)化工園區(qū)的封閉化和智慧化，有效提升園區(qū)的安全管理水平和效率。

關鍵詞:化工園區(qū);封閉化;智慧化

2020年江蘇省政府出臺《省政府關于加強全省化工園區(qū)化工集中區(qū)規(guī)范化管理的通知》(蘇政發(fā)〔2020〕94號)文件，指導全省化工園區(qū)、化工集中區(qū)封閉化管理的建設。封閉化管理是解決我國化工園區(qū)事故頻發(fā)的重要措施。化工園區(qū)智慧化、封閉化管理可以將社會敏感目標與園區(qū)內(nèi)重大危險源隔離，降低社會風險［1］。智慧化需要以新一代信息技術為依托，圍繞新時代化工園區(qū)管理工作的新形勢、新任務、新要求，研究探索化工園區(qū)綠色發(fā)展方向，實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置和高效利用［2］;加快升級化工園區(qū)安全管理模式，構建更系統(tǒng)、更安全的管理網(wǎng)絡，提升化工園區(qū)安全管理工作水平［3］。

1現(xiàn)狀分析

南京江北新材料科技園于2018年3月正式獲批設立，是南京市及江北新區(qū)為做大做強做優(yōu)新材料產(chǎn)業(yè)、建設具有國際競爭力的新材料產(chǎn)業(yè)基地而設立的專業(yè)特色園區(qū)。截至目前，建成投產(chǎn)各類企業(yè)120余家，包括中石化、德國BASF、英國BP、美國空氣化工等20多家世界500強、全球化工50強以及細分市場領先企業(yè)，主導產(chǎn)業(yè)規(guī)模、項目集聚度與安全環(huán)保管理水平均位居全國同類園區(qū)前列，多個特色產(chǎn)業(yè)規(guī)模在國內(nèi)乃至世界均處于領先地位。2018年11月園區(qū)成功獲批為中國智慧化工園區(qū)試點示范(創(chuàng)建)單位。獲批以來，園區(qū)充分借鑒國內(nèi)外先進智慧園區(qū)成功經(jīng)驗，依托本地區(qū)石化上游產(chǎn)品的前端優(yōu)勢與化工科技人才優(yōu)勢，傾力打造與園區(qū)功能匹配、水平對等的智慧園區(qū)管控中心。管控中心充分利用云計算、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術將新區(qū)部門、科技園自身和區(qū)內(nèi)企業(yè)海量信息全部打通，建立起能全面感知園區(qū)狀態(tài)的大數(shù)據(jù)計算分析系統(tǒng)。通過智能化的分析，為園區(qū)管理者提供可視化管控平臺，為園區(qū)的規(guī)劃管理決策提供依據(jù)，極大地提升了園區(qū)綜合監(jiān)管能力、改善了園區(qū)環(huán)境質(zhì)量、強化了化工生產(chǎn)本質(zhì)安全。智慧園區(qū)管控中心一樓大廳已經(jīng)按照《南京江北新材料科技園智慧園區(qū)總體規(guī)劃》要求完成初步建設工作;智慧安全、智慧環(huán)保、公用工程、智慧物流、封閉化管理子系統(tǒng)已經(jīng)上線，目前初步建成涵蓋園區(qū)運行總覽、污染源監(jiān)測監(jiān)控、環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測監(jiān)控、大氣監(jiān)控預警溯源、重大危險源監(jiān)控預警、應急響應、園區(qū)封閉化管理、危化品車輛一體化管理、公用工程等為一體的智慧園區(qū)管控中心。近期園區(qū)還將按照總規(guī)要求，深入推進智慧園區(qū)新的建設工作。

2需求分析

智慧化建設的需求主要包含以下幾個方面:(1)完善業(yè)務數(shù)據(jù)采集整合分析的需求。接入當前已安裝建設的各類型傳感器和軟件業(yè)務系統(tǒng)，全面采集匯聚園區(qū)各類監(jiān)測和管理信息，建立大數(shù)據(jù)資源池，打破各系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)壁壘，實現(xiàn)以數(shù)據(jù)為支撐、構建多領域多維度的數(shù)據(jù)分析，并以直觀的方式實現(xiàn)分析結(jié)果的展示，幫助企業(yè)和園區(qū)管理人員及時了解現(xiàn)狀，快速發(fā)現(xiàn)短板和漏洞。(2)加強園區(qū)企業(yè)風險分級監(jiān)管的需求。通過智慧園區(qū)的建設，監(jiān)管部門能夠根據(jù)企業(yè)風險分級管控和隱患排查治理的結(jié)果，了解企業(yè)風險和安全隱患等級，支撐風險管控和隱患治理決策。(3)提升安環(huán)在線監(jiān)測預警能力的需求。園區(qū)內(nèi)的重大危險源、重點監(jiān)管工藝、企業(yè)污染源、環(huán)境質(zhì)量在線監(jiān)測信息需接入智慧園區(qū)平臺，實現(xiàn)對園區(qū)重大危險源、環(huán)境污染與質(zhì)量的在線監(jiān)測和預警，內(nèi)容包括物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測信息和視頻監(jiān)控信息。(4)構建園區(qū)智慧應急救援體系的需求。應急管理與救援系統(tǒng)應在日常工作中指導企業(yè)和園區(qū)開展應急演練，通過系統(tǒng)對企業(yè)突發(fā)環(huán)境及安全事件應急預案管理履行程序、推演演練、發(fā)現(xiàn)問題、及時整改落實等進行監(jiān)管。(5)完善園區(qū)?；肺锪鬟\輸管理的需求。作為?；愤\輸車輛頻繁出入的化工園區(qū)，應充分做好對?；奋囕v這一移動危險源的風險管控工作，盡量減少?；奋囕v在園內(nèi)的數(shù)量和停留時間，并結(jié)合電子運單信息，對園區(qū)企業(yè)?；凡少徍屯膺\的數(shù)據(jù)進行采集和分析。

3建設方案研究

3.1總體架構

智慧園區(qū)管控中心是利用云計算、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術將新區(qū)部門、科技園自身和區(qū)內(nèi)企業(yè)海量信息全部打通，建立園區(qū)狀態(tài)的全面感知、大數(shù)據(jù)計算分析系統(tǒng)。通過智能化的分析，為園區(qū)管理者提供一個可視化的平臺，為園區(qū)的規(guī)劃管理決策提供依據(jù)，以提升園區(qū)綜合監(jiān)管能力、改善園區(qū)環(huán)境質(zhì)量、強化化工生產(chǎn)本質(zhì)安全。智慧園區(qū)管控中心已建成智慧安全、智慧環(huán)保、應急響應、公用工程、智慧物流、智慧能源、封閉化管理等多個子系統(tǒng)，園區(qū)已經(jīng)成功通過智慧化工園區(qū)試點示范單位的驗收工作。目前，新材料科技園仍在高標準完善智慧園區(qū)功能，聚焦安全、環(huán)保、封閉化等重點工作，加速推進安全生產(chǎn)融合管控平臺、LDAR智慧監(jiān)管平臺、?；吠＼噲黾芭涮仔畔⒒到y(tǒng)建設和應用。

3.2建設內(nèi)容

(1)智慧安全(重大危險源)。園區(qū)鋪設了超過300km的專用光纖網(wǎng)絡，共計納入58家重大危險源企業(yè)353個重大危險源，接入重大危險源部位的溫度、壓力、液位、有毒氣體報警儀、可燃氣體報警儀等5類儀表11531個信號和380個重點部位監(jiān)控攝像頭，真正實現(xiàn)數(shù)據(jù)24h實時動態(tài)獲取，改變了以往數(shù)據(jù)靠人工填報、現(xiàn)場收集的被動方式。一旦上述參數(shù)發(fā)生偏離，系統(tǒng)將自動產(chǎn)生預警。按照系統(tǒng)預制的模型，預警分為紅、橙、黃、藍4個級別，系統(tǒng)會根據(jù)不同級別短信提醒不同層級的企業(yè)、政府監(jiān)管人員。企業(yè)操作人員在系統(tǒng)中填報偏離發(fā)生原因和處置情況，高級別的預警還需要政府監(jiān)管人員進行確認才能夠閉環(huán)。每次紅色預警，應急局還將安排專家到現(xiàn)場核查，并將核查情況傳入系統(tǒng)。(2)智慧環(huán)保(污染源自動監(jiān)測系統(tǒng)，涉及廢水、廢氣)。污染源自動監(jiān)測系統(tǒng)是環(huán)保監(jiān)測與環(huán)境預警的綜合信息管理平臺。系統(tǒng)以污染源在線監(jiān)測為基礎，涵蓋水質(zhì)、煙氣、特征因子、焚燒工段、VOCs等多種環(huán)境在線監(jiān)測應用。系統(tǒng)支持匯總統(tǒng)計區(qū)域內(nèi)污染物排放總量和量化污染物排放趨勢，為區(qū)域內(nèi)控制污染物排放總量提供技術支持，為環(huán)保部門現(xiàn)場執(zhí)法提供依據(jù)，同時滿足環(huán)保部門環(huán)境信息網(wǎng)絡的建設要求，滿足不同層級用戶的管理需求。污染源自動監(jiān)測系統(tǒng)包括廢水監(jiān)控、雨排監(jiān)控、河道監(jiān)控、污染溯源、運維管理，結(jié)合GPRS、GIS技術實現(xiàn)地表水質(zhì)監(jiān)測的網(wǎng)絡化和信息化，為環(huán)境保護管理提供實時、準確、全面的監(jiān)測數(shù)據(jù)。污染源自動監(jiān)測系統(tǒng)含邊界大氣監(jiān)測站6個、污水處理廠2家，實現(xiàn)了對453個廢氣排口、138個企業(yè)雨排口、109個污水排放口污染物在線監(jiān)測，實現(xiàn)了對廢水、廢氣排放情況、污染處理設施運行情況以及河流水質(zhì)等進行監(jiān)測、分析和管理。(3)智慧物流。?；返缆愤\輸管控一體化平臺是通過GPS定位技術跟蹤車輛并結(jié)合園區(qū)管理方案對危化運輸車輛實施全鏈條安全監(jiān)管的服務平臺，該平臺包含車輛入園數(shù)據(jù)管控區(qū)、實時動態(tài)數(shù)據(jù)區(qū)、整體報備信息區(qū)、車輛空間信息布局區(qū)4個區(qū)域，可以查看管控車輛實時動態(tài)信息，包含人、車、物、地點等相關內(nèi)容。該平臺旨在通過信息報備、GPS跟蹤實現(xiàn)?；囕v全流程監(jiān)管;通過動態(tài)監(jiān)控提供精準嚴格執(zhí)法依據(jù);通過主動監(jiān)測、行為預警、違規(guī)報警實現(xiàn)超前預防機制。(4)智慧應急。智慧應急已經(jīng)形成安全、環(huán)保、消防、公用事業(yè)公司人員24h聯(lián)合值班和領導帶班制度，事故應急狀態(tài)下為園區(qū)組織實施應急救援行動提供指揮平臺。系統(tǒng)包含基礎業(yè)務管理、數(shù)字化預案、應急資源管理、安全生產(chǎn)一張圖、應急業(yè)務庫、指揮調(diào)度一張圖6個板塊，利用信息化高速發(fā)展的最新成果和大數(shù)據(jù)存儲匯聚、分析關聯(lián)等手段，構建信息數(shù)據(jù)一張網(wǎng)，實現(xiàn)智慧應急一張圖，全面滿足災害風險監(jiān)測、應急輔助決策、應急指揮調(diào)度的新要求。智慧應急系統(tǒng)實現(xiàn)了快速響應、科學應對，全面提升了園區(qū)應急處置能力。在事故發(fā)生時，能夠幫助工作人員第一時間了解現(xiàn)場情況，及時上報事故信息，啟動應急預案，并將預案中的各項行動及時下發(fā)給相應的負責人。在救援處置過程中，系統(tǒng)還應對指揮人員的決策提供輔助支撐，實現(xiàn)科學救援。(5)大氣預警。園區(qū)大氣預警平臺項目突破了傳統(tǒng)監(jiān)控預警系統(tǒng)建設思路，構建基于園區(qū)氣態(tài)污染因子庫的監(jiān)測、預警、溯源、排查一體化監(jiān)管服務模式?；谇捌趫@區(qū)氣態(tài)污染因子數(shù)據(jù)庫成果，在試點片區(qū)開創(chuàng)性地組合使用GC－MS(氣質(zhì)聯(lián)用儀)和TOF－MS(飛行時間質(zhì)譜儀)監(jiān)測技術，充分發(fā)揮GC－MS的“精準定性定量”與PTR－TOF的“秒級響應、全譜檢測”能力，將大氣環(huán)境監(jiān)控速度與準度提升到世界最先進水平，并充分利用園區(qū)氣態(tài)因子庫成果，靶向監(jiān)控片區(qū)廢氣特征因子異動跡象。通過高分辨率(100m)的LPDM拉格朗日溯源模型，科學建立了“模型定向，走航定位，人員定點”問題排查機制，實現(xiàn)污染精準快速溯源。此外，項目采用“監(jiān)測預警溯源排查一體化”第三方全流程管理模式，通過組建專業(yè)技術團隊，實施24h駐場服務，確保預警時能夠及時趕赴現(xiàn)場進行深入排查，并在詳實掌握企業(yè)工藝、設備、管理、污染治理等各方面現(xiàn)狀的基礎上，綜合分析排查結(jié)果與異常數(shù)據(jù)之間的關聯(lián)，找出“病因”，協(xié)助企業(yè)制定整改計劃，切實提升園區(qū)大氣環(huán)境監(jiān)管效率。(6)封閉化管理。封閉化管理系統(tǒng)通過采集進入園區(qū)的車輛、人員信息，實時展示園區(qū)基本情況，包括入園人員和車輛監(jiān)測情況、卡口進量占比、流量監(jiān)控及預警情況。通過信息化手段，對進入園區(qū)的車輛、人員進行管控，有通行權限的車輛、人員方可進入園區(qū)，未授權的車輛、人員禁止通行。另外，系統(tǒng)支持將不遵守園區(qū)管理、有違法犯罪行為的車輛及駕駛?cè)藛T信息添加到重點名單庫，一旦該類車輛、人員進入園區(qū)，系統(tǒng)會自動報警。(7)公用工程。公用工程板塊通過在管控中心機房配置安裝與公共事業(yè)公司的對接設備，打通管控中心與公共事業(yè)公司網(wǎng)絡，實現(xiàn)了園區(qū)水、氣、汽等公用工程物料的實時消耗情況及統(tǒng)計分析功能。通過拓撲圖可以清晰直觀地掌握園區(qū)蒸汽使用的企業(yè)分布情況及企業(yè)使用量和園區(qū)整體情況。(8)智慧能源。平臺接入園區(qū)各企業(yè)的電、水、蒸汽、壓縮空氣等各類型能源數(shù)據(jù)，并提供大屏展示駕駛艙、能源數(shù)據(jù)實時監(jiān)測、多時間尺度統(tǒng)計分析、產(chǎn)品能耗分析、報表自動生成與導出、電能質(zhì)量診斷評估、園區(qū)配電智能運維等一系列能源管理功能，從而在園區(qū)能耗總量控制的基礎上，針對每個企業(yè)的用能情況做進一步細致管理，助力企業(yè)智能制造轉(zhuǎn)型。智慧能源云平臺將探索綠色產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式，實現(xiàn)“節(jié)能、降耗、減排”目標數(shù)字化管理，打造示范性智慧園區(qū)。

3.3建設效果

(1)一端登錄。無論是園區(qū)管理者、一般工作人員，還是企業(yè)用戶、專家用戶，都擁有自己的專屬登錄頁面。(2)一圖到底。園區(qū)系統(tǒng)中的安全、環(huán)保應急等模塊均擁有本業(yè)務專題的一張圖，實現(xiàn)了各自數(shù)據(jù)基于園區(qū)GIS地圖的可視化展示。(3)一案應急。園區(qū)在應急處置時，指揮人員能夠通過系統(tǒng)快速查找到適合的應急預案，并予以一鍵執(zhí)行，完成預案中各預定任務的快速下發(fā)，從而指導應急處置工作的快速開展。(4)一體管控。平臺中安全、環(huán)保等對企業(yè)起到重要作用的監(jiān)管模塊能夠充分地與應急模塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，在應急救援時能夠同時獲取事發(fā)企業(yè)及其周邊環(huán)境在安全和環(huán)保等不同業(yè)務領域的數(shù)據(jù)，從而保證園區(qū)管委會能夠盡可能充分獲取企業(yè)的全部信息。

4結(jié)語

聚焦安全生產(chǎn)、環(huán)境保護和封閉化管理等功能板塊，南京江北新材料科技園已組織開展智慧化工園區(qū)應急管理及應用系統(tǒng)、環(huán)保信息管理平臺系統(tǒng)、重大危險源在線監(jiān)控及事故預警系統(tǒng)、智能能源云平臺系統(tǒng)、公用工程管理系統(tǒng)、封閉化管理系統(tǒng)以及智慧物流管理系統(tǒng)等項目建設工作。截至目前，園區(qū)一級平臺和企業(yè)二級平臺已建成運行，實現(xiàn)了兩級平臺的聯(lián)網(wǎng)互動、實時監(jiān)測和動態(tài)監(jiān)控。下一階段計劃加快推進無人機自動巡檢及應急響應體系建設，持續(xù)推進園區(qū)整體封閉化工作，同時融入智慧消防、智慧管廊、LDAR智慧管控等功能板塊，提高各功能板塊實際利用能力，做到各子平臺既能參與到日常管理、提高精細化管理水平，又能在應急狀態(tài)下發(fā)揮指揮調(diào)度作用。

參考文獻

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［3］孔慶華．化工園智慧管理系統(tǒng)建設必要性研究［J］．粘接，2020，41(5):142－145．

作者:尹康 王強 譚濤 單位:南京江北新材料科技園管理辦公室