基于智慧城市范疇下的石化園區(qū)安全管理系統(tǒng)

趙海濤 徐前祥 高宏兵

摘要 超過50%石油化工規(guī)模以上企業(yè)位于石化園區(qū)內(nèi)，石油化工行業(yè)2 020年產(chǎn)值將達16萬億。石化園區(qū)管控一體安全管控系統(tǒng)可實現(xiàn)整合石化園區(qū)應急信息，實現(xiàn)園區(qū)事故災難的監(jiān)測監(jiān)控、預測預警、信息報告、綜合研判、輔助決策、指揮調(diào)度、總結評估等功能。本文針對石化園區(qū)管控一體安全管控系統(tǒng)的整體架構、技術架構和一級平臺業(yè)務系統(tǒng)進行了探討和研究。

【關鍵詞】石化園區(qū) 智慧城市 安全管控

1 引言

智慧城市是運用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、空間地理信息集成等新一代信息技術，促進城市規(guī)劃、建設、管理和服務智慧化的新理念和新模式，建設智慧城市是提升國家治理現(xiàn)代化水平的重要抓手。石油化工在國民經(jīng)濟中占有舉足輕重的地，是我國的基礎性產(chǎn)業(yè)。2010年至2015年中國石化行業(yè)主營業(yè)務收入年均遞增9.19%，預測2020年將達16萬億。根據(jù)中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會化工園區(qū)工作委員會所做的一次全國性調(diào)研統(tǒng)計，截至2015年底，全國重點化工園區(qū)或以石油和化工為主導產(chǎn)業(yè)的工業(yè)園區(qū)共有502家，其中國家級化工園區(qū)（包括經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)、高新區(qū)）47家（9.4%），省級化工園區(qū)262家（52.2%），地市級化工園區(qū)193家（38.4%）。全國石化園區(qū)內(nèi)規(guī)模以上企業(yè)約為1.5萬家，占全國石油和化工規(guī)模以上企業(yè)總數(shù)約51%。

由于石化園區(qū)內(nèi)絕大部分企業(yè)都是具有易燃易爆、有毒有害的特性，稍有不慎極易發(fā)生重大惡性事故。 《關于進一步加強化工園區(qū)安全管理的指導意見>明確提出“強化園區(qū)應急保障能力建設，構建一體化應急管理系統(tǒng)。構建園區(qū)一體化應急管理信息平臺，并依托信息平臺，對園區(qū)安全生產(chǎn)狀況實施動態(tài)監(jiān)控及預警預報，定期進行安全生產(chǎn)風險分析，建立與園區(qū)周邊社區(qū)危險性告知和應急聯(lián)動體系，及時發(fā)布預警信息，落實防范和應急處置措施。

2 石化園區(qū)管控一體安全管控系統(tǒng)

2.1 系統(tǒng)簡介

石化園區(qū)管控一體安全管控系統(tǒng)可實現(xiàn)整合石化園區(qū)應急信息，通過建設基礎支撐系統(tǒng)和綜合應用系統(tǒng)，實現(xiàn)園區(qū)事故災難的監(jiān)測監(jiān)控、預測預警、信息報告、綜合研判、輔助決策、指揮調(diào)度、總結評估等功能，實現(xiàn)園區(qū)安全生產(chǎn)日常綜合監(jiān)管的隱患預警、風險源監(jiān)管以及安全知識庫等功能，推動分類管理、分級負責、條塊結合、屬地為主的應急管理體制建設，形成統(tǒng)一指揮、反應靈敏、協(xié)調(diào)有序、運轉(zhuǎn)高效的應急救援機制，滿足石化園區(qū)對生產(chǎn)安全事故的應急救援協(xié)調(diào)指揮和日常綜合監(jiān)督管理的需要。有效應對安全生產(chǎn)事故災難，最大限度地減少人員傷亡和事故損失。

2.2 總體架構

管控一體安全管控系統(tǒng)總體包含基礎支撐平臺、系統(tǒng)應用平臺、智慧場所及硬件設備和監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)四部分，如圖l所示。

2.2.1 基礎支撐平臺

基礎支撐平臺是管控一體安全管控系統(tǒng)各項應用功能的基礎和前提。基礎支撐平臺包含著應用一級平臺和應用二級平臺所共用的各種基礎支撐引擎和公共數(shù)據(jù)庫，基礎支撐平臺是保證整個信息化工程平臺功能架構統(tǒng)一化的保障，大量的基礎配置引擎和公共數(shù)據(jù)收集和分享設計也確保著整個體系工程各類應用模塊能穩(wěn)定高效的運行。

2.2.2 系統(tǒng)應用平臺

系統(tǒng)應用平臺包括一級應急管理應用平臺和二級公共設施數(shù)字化管控平臺兩部分，系統(tǒng)應用平臺是整個信息化工程直接面向用戶的應用實體，其中一級應急管理平臺是整個工程體系的核心引領，除了支持整個園區(qū)的安全應急響應體系以外，還包含了大量與基礎安全管控有關的功能體系。

2.2.3 指揮場所及硬件設備

應急管理中心指揮場所是整個管控一體安全管控系統(tǒng)的運行和部署的基本場所和環(huán)境條件，也是未來各部門應用各應急平臺功能體系進行指揮、決策、會商、實時監(jiān)控、培訓等最基本的場所環(huán)境，硬件設備是信息系統(tǒng)運行所需要的最基本的硬件服務器系統(tǒng)、網(wǎng)絡通訊系統(tǒng)相關的硬件設備等。

2.2.4 監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)

監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)是指分布在園區(qū)各個區(qū)域的各類傳感監(jiān)測設備體系，包括視頻監(jiān)控體系、環(huán)境監(jiān)測體系、可燃氣體監(jiān)測體系、公用設施設備運行狀態(tài)監(jiān)測體系等，是完成園區(qū)運行所需要的最基本的監(jiān)測監(jiān)控體系設備的選址、建設、接入等工作，監(jiān)控系統(tǒng)讓整個管控一體安全管控系統(tǒng)的外線信號接入應用能夠順利進行。

2.3 技術架構

管控一體安全管控系統(tǒng)采用基于云計算技術規(guī)范的統(tǒng)一技術架構，由基礎設施服務層（Infrastructure as a Service，簡稱“IaaS”）、業(yè)務基礎平臺服務層（Platform as a Service，簡稱“PaaS”）、業(yè)務應用服務層（Software as aService，簡稱“SaaS”）三大部分構成，技術架構如圖2所示。

IaaS、PaaS、SaaS三部分是整個應急管理信息系統(tǒng)緊密關聯(lián)性的三個技術支撐體系。其中IaaS是整個平臺的基礎，為上層提供各類硬件資源（包括計算、存儲、網(wǎng)絡等）服務;PaaS是整個平臺的技術核心，也是確保SaaS的各個具體業(yè)務應用能否快速響應客戶需求和靈活擴展的關鍵所在;SaaS是基于PaaS的支撐，來快速構建各個具體業(yè)務應用，包括業(yè)務數(shù)據(jù)模型、業(yè)務表單、業(yè)務流程、組織架構、角色權限、業(yè)務報表等具體應用。

平臺的IaaS、PaaS、SaaS三大部分支撐著整個應用和后續(xù)運行維護，也明顯區(qū)別于傳統(tǒng)信息化建設模式下的多個系統(tǒng)、模塊的獨立設計所導致的系統(tǒng)不兼容、數(shù)據(jù)不共享、系統(tǒng)難擴展的“天生”弊端。

3 一級平臺業(yè)務系統(tǒng)

如圖3所示。

3.1 園區(qū)應急值守子系統(tǒng)

園區(qū)應急值守子系統(tǒng)支持各種突發(fā)事件信息的接收和報送，對事件信息進行管理，以及向外界發(fā)布事故協(xié)調(diào)指揮過程和當前救援情況等信息。此外，應急值守子系統(tǒng)還包括日志管理、排班管理、交接班管理等值班管理功能。

3.2 綜合監(jiān)控預警與接警出警系統(tǒng)

綜合監(jiān)控預警與接警出警系統(tǒng)是為滿足園區(qū)應急管理中心對企業(yè)、公共基礎設施單位、相關應急聯(lián)動單位的數(shù)據(jù)接入、共享，以及預警聯(lián)動工作的需要，而設立的綜合性數(shù)據(jù)監(jiān)測、監(jiān)控、預警系統(tǒng)。

3.3 三維應急模擬演練系統(tǒng)

三維應急模擬演練系統(tǒng)通過現(xiàn)實和系統(tǒng)場景相結合的方式，進行突發(fā)事件應急處置整個流程的培訓與模擬演練，實現(xiàn)對企業(yè)人員、政府人員、專家等相關人員的演練和培訓。

3.4 園區(qū)應急保障系統(tǒng)

園區(qū)應急保障系統(tǒng)在常態(tài)下，主要完成應急的日常綜合業(yè)務管理、安全生產(chǎn)標準化和對資源數(shù)據(jù)、預案等信息的維護管理，實現(xiàn)對于重大危險源的監(jiān)管和對安全生產(chǎn)事故隱患的整改治理。在非常態(tài)下，綜合調(diào)用各類數(shù)據(jù)庫的應急資源信息，進行輔助決策、調(diào)度指揮和總結評估，實現(xiàn)安全生產(chǎn)應急管理和協(xié)調(diào)指揮工作的信息化和智能化。

3.5 應急預案管理子系統(tǒng)

應急預案管理子系統(tǒng)將對園區(qū)內(nèi)各安全生產(chǎn)相關部門的總體應急預案、專項應急預案、部門應急預案進行采集、分類、備案、查詢檢索及打印，對預案進行動態(tài)管理。

3.6 園區(qū)安全風險綜合評價系統(tǒng)

園區(qū)安全風險綜合評價系統(tǒng)主要是面向園區(qū)領導，利用園區(qū)各類傳感器實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)動態(tài)監(jiān)測和監(jiān)控園區(qū)的安全生產(chǎn)各類關鍵指標，通過安全生產(chǎn)管理相關業(yè)務模型，計算、分析出園區(qū)的整體的安全生產(chǎn)指數(shù)，為園區(qū)領導提供決策依據(jù)。

3.7 園區(qū)協(xié)同辦公系統(tǒng)

園區(qū)協(xié)同辦公系統(tǒng)依托于統(tǒng)一云計算平臺的支撐，可以快速構建業(yè)務引用系統(tǒng)，實現(xiàn)園區(qū)管委會、綜合黨政辦公室、建設管理局、石化產(chǎn)業(yè)發(fā)展局、規(guī)劃資源局、設施管理公司、應急管理中心等部門和單位內(nèi)部和之間的日常辦公自動化管理。

4 結束語

近年來，國內(nèi)外石化產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，國內(nèi)各地的化工園區(qū)如雨后春筍般急劇發(fā)展起來，石化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展一方面帶動了國民經(jīng)濟和地方經(jīng)濟的發(fā)展，一方面為人民的生活提供了保障，而于此同時，也為生態(tài)環(huán)境和社會環(huán)境埋下了巨大的安全隱患。管控一體安全管控系統(tǒng)建設即是通過覆蓋整個園區(qū)的光纖網(wǎng)絡的硬件平臺，輔之部分3G/4G/Wi-Fi無線網(wǎng)絡，實現(xiàn)視頻、影像、聲音等信號的傳遞。同時構建統(tǒng)一的數(shù)據(jù)中心、網(wǎng)絡架構體系和軟件應用體系的軟件平臺，全方位立體感知石化園區(qū)運行的每一個參數(shù)。通過信息化平臺建設，實現(xiàn)控制系統(tǒng)與管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享、協(xié)同工作，統(tǒng)一規(guī)劃、利用和調(diào)度全局資源，使園區(qū)始終運行在高效、優(yōu)化、安全的狀態(tài)。

參考文獻

[1]國家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部、科學技術部等.關于促進智慧城市健康發(fā)展的指導意見，2014.

[2]中共中央政治局第二次集體學習，習近平講話，2017.

[3]楊挺，中國化工園區(qū)現(xiàn)狀及“十三五”發(fā)展思路[R].第十一屆化工園區(qū)安全發(fā)展高級研討會，2016.

[4]楊挺，馮媛媛，“十三五”石化園區(qū)如何實現(xiàn)綠色發(fā)展[J]，中國能源報，2017，7 （04）.

[5]國務院安委會辦公室.進一步加強化工園區(qū)安全管理的指導意見，2012.