基于大數據分析的智慧工業園區建設

文｜張黎軍 趙霞

在國內全力加快轉變經濟發展方式、調整經濟結構的背景下，工業園區承載了聚集式發展產業主要載體的重任，已建園區轉型升級、新建園區不斷涌現，園區之間的競爭非常激烈。這對園區的智慧化水平提出了更高要求。為了適應新形勢的要求，園區的信息化建設刻不容緩。基于信息化的現代園區管理水平，可以幫助園區內企業向著智能、綠色、高端和融合方向發展，以此助力園區內企業實現自主科技創新、實現特色品牌。基于大數據建設的工業園區，又可以進一步提高和豐富服務水平，加強園區管理效率，幫助企業升級或者轉型，培育新產業和新業態。智慧園區通過提供多維度產業發展輔助決策分析服務，以及先進的評價和分析模型，對企業各類信息數據等進行深度挖掘，多方面評價企業狀況，為管理部門業務分析、部署管理工作提供支撐，為行政管理提供依據，為領導層掌握宏觀狀況，制定監管政策提供決策支持。

一、系統及應用特點

將物聯網、云計算和大數據相結合，有助于園區實現智慧服務和配套管理。對園區企業運營能耗進行監測，實時掌握能耗狀況，及時分析能耗數據，幫助園區節能降耗。建立風險評估和預警預報體系，通過危險源數據庫管理、安全態勢及風險布局管理等內容，實現對園區安全生產的智慧感知和預警預防。以節能減排、綠色園區為目標，對企業污染物的排放實行自動化采集、智能化分析。建設園區信息化服務平臺，為園區內企業提供各類信息化服務，提高企業的辦公效率，提升企業的園區認同度。建設園區視頻監控系統，多手段、多緯度的構建園區安防體系，幫助園區管理者快速掌握園區實時情況，重點監控區域實現邊界防范和智能報警，提高園區環境風險的預警實時性，使得園區內的環境風險可防可控。

信息化平臺應具有模塊化、高內聚、松耦合和易擴展的特點。當僅是系統用戶的數量和業務量出現增長時，可以在不改變系統整體架構的情況下實現高效擴容。當某個企業的業務單據發生變更時、業務流程發生重組時，也能及時銜接不同企業的需求和園區管理者的數據監測要求。甚至規則和代碼發生變化時，通過模塊的替換，使得只對信息平臺的局部產生影響。后臺的數據中心從邏輯上設計為基礎信息庫、綜合分析庫和交換共享庫三個部分，實現整合信息資源、優化信息流程、重構數據環境、加快信息資源開發，保障信息共享和業務協同。

二、整體技術方案

根據智慧園區總體建設規劃，結合當前階段信息化建設的迫切需求，建設目標園區信息發布系統、安防系統、安環系統及指揮中心，使園區在安全生產監管、環保監管、能源管理、公共安全等園區智慧化管理水平顯著提升，實現“一張圖”管理，對園區實現全天候、全覆蓋和立體化監管與服務。

系統安全、易用要求：建立整體網絡安全體系，符合等級保護信息安全要求，對互聯網出口采用安全域劃分，實現安全訪問控制；建設認證安全域完善防病毒、防木馬能力；建立信息安全認證體系，實現核心數據及核心應用訪問控制；系統設計上采用面向服務構架,這些服務之間有良好的接口和協議，采用參數化設計，支持動態業務流程建模，因此可以方便的修改和升級，減少運維的工作量和復雜度，同時對可讀性和服務的連續性影響較小。

重要技術選型：云平臺采用計算力虛擬化技術和彈性計算。計算力包括CPU、內存和網絡等資源。將這些資源虛擬化之后，企業根據自身需要靈活選取所需資源、并且可以動態調整，實現了算力的合理分配和高效使用，減少了計算資源的浪費。

系統架構概述：總體架構共分為5個層次，分別為基礎感知、數據中心、基礎支撐、智慧應用及綜合展示，以“安全發展、綠色發展、循環發展”為智慧園區的建設標準，以安全監管、環境保護為核心業務目標，對產業園區智慧化進行頂層設計。

三、園區系統方案

智慧園區整體建設應依據“六位一體”的構架思路，按感知、接入、分析、監控、預警、服務的體系進行整體設計，得出建設需求主要包括四個方面：數據匯聚融合需求（感知、接入）、園區運行監控與體征分析需求（分析、監控、預警）、園區后勤保障服務需求（管理、服務）、園區應急調度與運行優化需求（能力、應急、運行）。

信息發布系統：根據園區信息發布的應用需求，建設協同辦公、信息發布、園區風采和政務公開等功能。信息發布系統作為整個智慧園區的統一入口，對外提供統一登錄頁面，展示政策、公告等信息，統一門戶通過調用各個子系統，構筑整個園區的中央監控與管理界面，通過可視化的、統一的園區一張圖界面，管理人員可以十分方便、快捷地對園區進行實時監視、控制和統一管理。

安環一體化系統：構建轄區監管應用一張圖平臺。對園區內重點企業進行環境監測，實時獲取企業運行狀態，及時發現安全問題，同時基于地圖平臺地理信息數據，通過疊加企業基本信息、風險隱患信息、物聯監測點位信息、實時監測數據等信息匯聚展示和分析應用，避免安全事故的發生。整個系統顯示所有設備的運行狀態，當設備發生故障時，通過工業大數據分析技術和實時系統，幫助管理者及時獲得故障信息和故障設備位置，以便采取相應排障措施。實現安全資源和信息的可視化管理，綜合展現、分析轄區不同層面的專題數據，為安全生產監管工作提供實用、便捷的地圖信息服務支撐和輔助決策信息。建設企業分類分級一張圖、安全風險分布一張圖、隱患排查一張圖、重大危險源一張圖、環保一張圖平臺，提供決策分析支持。

安防一體化系統：部署前端AI攝像頭和后端綜合管理平臺，對園區重點企業和重點道路進行視頻監控，基于AR增強現實技術和綜合管理平臺，對視頻監控系統、高清卡口系統等進行整合，實現超高性能全目標結構化系統。AR增強現實與AI人工智能結合，通過與業務平臺的結合，以視頻圖像作為全景地圖展現，同時以畫中畫方式顯示車輛布控等信息，發現園區內危險態勢并提早預警及分析，提高園區案件、事故應急指揮、調度的能力，提升企業園區安保運營管理效率。

指揮中心：指揮中心建設包括視頻綜合管理平臺、視頻顯示控制部分、視頻存儲、分布式管理系統、照明系統、空調系統、裝修等。指揮中心控制和顯示園區的視頻影像資料，進行統一管理和調度，實時監測，為領導決策提供有力的輔助支撐。

四、小結

伴隨著產業數字化和數字產業化的進一步推進，智慧工業園區的建設對社會整體數字化轉型更為重要。同時國家相關部門要求推動利用信息化、智能化手段在化工園區和涉及危險化學品重大風險功能區建立安全、環保、應急救援一體化管理平臺，推進加強化工園區和涉及危險化學品重大風險功能區及危險化學品罐區的風險管控。本項目中智慧工業園區的建設結合先進的園區信息化管理要求和前沿的信息化技術標準，基于模式創新、技術創新、服務創新構建生態鏈智慧工業園區平臺，大大提升園區管理與服務能力，促進縱橫聯動和協同共治，促進產業園區創新發展。