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1、智慧工厂可视化综合解决方案背景及需求1.1应用背景随着国家经济持续发展，作为国民经济的支柱产品，能 源行业工厂制造企业发展逐步加快，产品广泛应用于国民经 济、人民生活、国防科技等各个领域，拉动国家经济的大幅 度增长。而“中国制造2025”的贯彻落实以及“创新驱动、 质量为先、绿色发展、结构优化、人才为本”的基本方针， 也为制造企业的发展指明方向。由于制造企业的高速发展，能源行业炼化厂区规模越来 越大，随之而来的企业在管理方面的手段逐渐落后，很多处 于传统人工监控方式的做法效率逐渐降低。在这种背景下， 企业急需要一套新型的智慧工厂监控系统，提高厂区的现代 化管理水平，将厂区内现有的安防监控、门禁
2、管理、人员管 理、智能巡检等功能进行统一管理，并能够与业务结合，建 设一套整体的智慧炼炼化厂综合解决方案。2009年，政府首次提出了 “感知中国”计划，大力扶持 物联网产业发展，发展至今，物联网已经经历了多年时间， 也逐渐发展成为继计算机、互联网之后的世界信息产业的第 三次浪潮。作为物联网中非常重要的射频识别（RFID）技术， 近年来也频频在能源各个行业中得到应用，带来了巨大的市 场机遇。基于物联网技术的发展，石油石化行业炼化厂区的智慧 工厂系统建设，将先进的通信、计算机和现代管理技术结合， 将厂区生产系统运行与企业管理结合，实现企业的优化运 行、控制和管理。同时利用物联网对物体全面感知的能力
3、， 对工厂内的人、设备、环境进行全面感知，运用云计算技术 将自主感知和人工采集的数据进行处理，从而为企业的安全 生产提供保证，为企业的科学决策提供支持。12业务现状石油石化行业大型炼化厂区大多以生产石油炼化产品为 主，现场工作环境复杂，厂区危险性比较高，如何对危险区 域进行整体监控及定期巡检，发生突发事故时能及时作出应 急处理，并将视频监控与生产管理系统结合起来，是本方案 主要需要解决的问题。另外，随着企业信息技术运用的不断深入，ERP、MES等 系统被运用在包括生产、供应链等企业的管理工作中，可是 这些系统并未带给管理者直观的体验和方便的管理方式，是 看不见、难于管的系统；同时企业应用的安全
4、防范系统涵盖 的子系统也越来越多，企业对不同系统间的数据融合利用要 求越来越高，尤其是不同业务部门间的信息共享与利用。传 统安防系统建设包括视频监控系统、门禁系统、考勤管理系 统、访客系统、消费系统、车辆管理系统、保安巡查系统、 报警系统等，这些系统大部分在功能上各自分工，系统资源 具备单一属性，在资源共享、业务整合上存在诸如以下问题:根据交流，大型厂区/炼化企业主要存在的问题如下：现有视频监控系统清晰度不够，智能化程度不高，利 用率较低，且重点区域没有做到全方位无死角监控；视频监控在各个厂区甚至各个装置区内都是独自建 设，没有经过统一的规划，导致分布点不均衡、建设 无序及重复；无法实现设备统
5、一监管，设备出现故障时需要人工巡 检才能发现，耗费人力成本，而且也有可能即使这样 也没有发现问题；视频监控系统与生产监控系统没有信息交互或信息联 动，当操作或故障时没有视频复核；入侵报警、出入口管理、门禁管理、生产巡检、环境 监测、火灾报警、智能控制等系统只实现了常规部署 和功能，没有真正将所有系统进行联动处理；企业总控中心没有统一平台，无法实现各厂区设备的 集中监测，无法配置全局预案，实现统一平台下的业 务优化，增加了系统运维成本及安全隐患；企业总控中心无法实现远程查看所辖分厂的运行数 据，大部分系统信息不离分控中心，不利于企业全局 管理。鉴于以上分析，如何对各系统资源进行有效整合，最大 限
6、度的挖掘现有辅助系统的潜力，最大程度的提高运维效 率，增强系统安全性，已成为炼化企业日常管理中急待解决 的问题。1.3需求分析随着炼化企业信息化的发展，以及物联网及云计算产品 的逐渐成熟，炼化企业逐渐致力于打造一个现代化、数字化、 智能化的大型厂区，并通过统一的一体化管理系统，实现厂 区总部、分厂的统一管理。主要需求如下：各个分厂厂区视频监控建设提前规划，点位布置准备， 不做重复建设，所有视频监控系统以高清监控为主， 实现厂区内重点区域全方位无死角监控；视频监控需具备智能分析功能，对于越界侦测、区域 入侵、进入/离开区域等异常情况能够及时报警；对厂区内所有设备进行统一监管，出现故障后能够进 行
7、实时报警，并上传至监控中心；通过单兵设备配合视频监控实现厂区内可视化智能巡 检，将巡检路线提前在平台中进行设置，人员到达各 个点位时，视频联动转动到巡检点位，同时利用RFID 卡实现近距离无接触式巡检；通过布控球对高空作业、动土作业等需要移动监控的场景进行监控；建设各个厂区分控中心平台和总控中心平台，分控中 心集成各个厂区内的子系统，总控中心接入所有分控 中心数据，并提供接口给总部；分控中心将生产系统/SCADA系统与视频监控系统进 行联动，将生产数据显示在视频监控界面，并通过统 一的平台进行查看分析；分控中心统一平台能实现包括出入口、门禁、环境量 监测、火灾报警、生产巡检等多个系统的接入及联
8、动;企业内有统一的平台对下属所有分厂进行统一的设备 管理及指挥调度，总部平台有权查看分厂所有运行数 据，进行全局管理。总控中心一体化管理平台与三维基础信息系统、视频 会议系统实现对接。1.4 总体目标1）通过综合安防与扩充应用提高快速反应能力大多数炼化企业组织结构是建立在专业化分工基础上的 “金字塔”型组织结构，横向沟通困难，导致对过程变化反 应迟缓等，逐渐难以适应日益复杂、变化多端的市场环境。 而在信息技术的支持下，综合安防管理可帮助企业优化传统 安防管理方式，减少中间环节和中间管理人员，从而建立起 精良、敏捷、具有创新精神的“扁平”型组织结构。这种组 织形式信息畅通、及时，使信息反馈更加迅
9、速，提高了企业 对安全隐患及生产现场问题的快速反应能力，从而更好地适 应竞争日益激烈的市场环境。网络高清视频联网：通过视频监控联网，可为各级管理 人员按权限分配各环节现场图像信息，避免现场状况信息汇 报的延时，出差在外的管理人员甚至可通过移动网络了解现 场实际情况以参与应急决策；智能巡检系统：通过防爆单兵与RFID卡配合使用，在厂 区内进行智能巡检，当发生异常情况时可将现场状态以视音 频方式及时记录，并通过移动网络传输至中心进行预览，管 理人员可及时进行工作调度。报警联动策略：可设计通过视频分析、人脸识别、黑名 单识别等技术进行实时侦测，当有非法入侵等异常行为时， 推送报警信息、现场图片等至管
10、理人员手机、邮件以及时响 应；报警预案：可设置多种报警预案以提高警情发生时的处 理速度；联动策略：门禁、车辆出入口设备等与消防系统联动， 消防报警时自动打开消防通道；2）优化管理流程提高企业管理水平推进炼化企业信息化是促进企业管理创新和各项管理工 作升级的重要突破口。综合安防系统在促进企业信息化进程 中不只是改变系统本身，更为重要的是与管理的有机结合， 把先进的管理理念、管理制度和方法引入到管理流程中，进 行管理创新，以此实行科学管理，提高企业的整体管理水平。车牌识别：通过车牌登记与识别减少车辆进出验证时间， 免刷卡无停留方便快捷；对外来车辆进行有效管理。优化访客预约管理流程：结合一卡通与综合
11、管理平台优 化访客从预约、申请至授权进出的整个流程管理，减少员工 接待的无效工时，提升企业的对外形象。3）辅助业务管理有效地降低企业成本企业的成本来自于生产经营和管理的各个环节，安防系 统应用，特别是基于视频监控系统的可视化管理系统与基于 一卡通系统的人员管理系统，多年来通过系统单一建设满足 各部门某一具体场景的应用需求，零散的与生产经营管理的 各个环节产生关系，本方案实施建设后，通过企业综合管理 平台建设，可为企业降低运营管理成本提供多种辅助手段。 以下抽取本方案设计部分应用进行说明：视频远程联网：通过视频对员工工作状态与现场生产经 营状况的远程监督指导，降低管理人员的出差、现场巡视产 生的成本；区域人数统计辅助节能：通过区域门禁记录、视频人流量统计等技术手段，可分析相关区域的人员活动状态及趋势 分析，辅助形成节能策略；车载监控、GIS定位辅助管理：通过在物流车实施车载监 控系统，可实时了解物流运输情况，按需进行视音频远程调 度；分析历史数据，结合降低成本、提高效率要求进行排班、 优化物流路线规划等；
