卡奥斯为园区装上智慧大脑_黄洁.pdf

MAnAgement InnovAtion管理创新562023.6卡奥斯工业互联网平台实现园区一体化智慧管控与智慧服务文黄洁 王雪红 康健基于工业互联网平台建设智慧化工园区，成为化工行业绿色安全和高质量发展的重要途径。卡奥斯化智物联科技（青岛）有限公司（简称卡奥斯化智物联）成立于 2017 年，是海尔数字科技（青岛）有限公司全资子公司，公司运营的海智化云平台是卡奥斯旗下化工行业工业互联网平台。近年来，卡奥斯化智物联始终坚持化工行业工业互联网平台技术的研发、应用和推广，旨在构建以市场为导向的绿色化工技术创新体系，为政府、化工园区、化工企业数字化转型提供定制服务。需求背景石化和化学工业是国民经济的重要支柱产业，经济总量大、产业关联度高，在我国工业经济体系中占有重要地位。作为石化工业企业的集聚地，化工园区的发展一直是大家密切关注的话题。“十四五”规划指出，化工园区是当前世界石化产业集聚发展的重要方向，应当实现土地和资源的集约利用、环境集中治理、安全统一监管，以及事故应急响应和上下游产业协同发展。目前，我国化工园区管理运营方式仍然较为粗放，可持续发展面临瓶颈。一方面，园区通常以提供基础设施建设为主，缺乏智能化、自动化设施规划，传统的技术手段和管理模式已经不能适应现代化工园区管理需要，区内外数据共享与业务协作较为困难。另一方面，安全环保与应急管理缺乏统一规划，化工园区自身对于安全生产、应急监管需求较大，但大部分园区对安全环保缺乏统一规划与体系分析，风险态势整体把握不足。在国家政策、数字技术和转型需求的多重驱动下，化工园区亟须向一体化、低碳化、智能化方向不断演进。打造“园区 OS+工业 APP”解决方案工业互联网平台架构具有开放、安全、松耦合、可迭代的特点，有助于实现化工园区人、机、物、法、环等的全面链接，促进园区数字化、智能化、绿色化发展。基于卡奥斯工业互联网平台打造的“园区 OS+工业 APP”智慧化工园区解决方案，通过数据整合与信息平台建设，实现了园区一体化智慧管控与智慧服务。1.共建共享的生态化服务模式基于开放式平台架构，促进园区企业共建、生态合作伙伴共享，打造低成本、轻量化的 SaaS 产品。解决方案支持业务快速开发、功能关键词 卡奥斯 工业互联网 园区OS 工业APP 海尔 化工行业卡奥斯为园区装上智慧大脑MAnAgement InnovAtion管理创新562023.6572023.6灵活拓展、运维高效便捷，有效解决分期建设带来的数据和系统割裂问题。依托卡奥斯工业互联网平台，建设云计算、物联网、工业大数据、工业机理模型、应用开发和微服务组件等一系列前沿技术能力，同时将化工行业知识、工艺、机理、算法等最佳实践沉淀为 BaaS 引擎，构建专业的化工园区操作系统（以下简称园区 OS）。持续提炼、沉淀、迭代和拓展丰富平台能力，更好地赋能自身和生态合作伙伴快速构建优质的工业 APP，构建园区平台生态，赋能园区和园区内企业。不断建设和沉淀算法模型、机理模型，持续迭代园区产品，实现一体化监管应用。基于 GIS+大数据分析，建设多维度分析模型，建设数据资源中心，实现多维多源数据融合共享统一应用入口，实现多场景一体化监管与服务。推动工业互联网与化工模型深度融合，对园区安全、环保、运营等各场景、各维度数据收集整理，重组建模，挖掘业务之间深层次关联性，通过机器学习将专家经验数据化，支持园区智慧化管理，做到提前预警、快速反馈、精准处置。建设园区产业大脑，通过产业知识图谱、产业大数据支撑园区化工产业优化升级。2.深度赋能9类园区场景园区平台主要实现智慧安全、智慧运营、智慧应急、智慧环保、智慧管廊、智慧能源、智慧服务、智慧识别、智慧决策等 9 个功能应用场景，能够显著提升园区安全环保应急水平、监管效率和处置能力。（1）安全生产智能监测。通过建设化工园区的安全风险数据模型与分级评估管理模型，围绕“人机环物”四方面要素，监管生产人员的操作行为、生产设备运行状况、工作环境状态、物料属性变化，开展安全风险动态感知、事故隐患及时告警，实现安全生产的智能监管全覆盖。（2）园区闭环运营管理。通过人脸识别、智能分析、系统联动等技术应用，对园区关键卡口、企业厂区周界、建筑物的关键区域进行全方位管控，实现全态感知、全域监控、端到端识别，第一时间发现问题、解决问题。（3）应急资源优化调度。依托平台能力为应急响应提供支撑，实现对应急监测资源、应急救援物资、应急救援力量等资源的日常管理，同时依托 GIS 引擎及时掌握区域应急资源的分布情况并提供技术支持。（4）环保数据监测监管。通过平台对园区、企业周界区域的气体、水质方面进行有效的监管，建设环保预警报警分析模型、环境溯源分析模型，实现对园区、企业环境及污染源的自动监测、预警及治理、污染源的分析溯源。（5）公共管廊日常运维。平台实现对园区公共管廊基础设施信息管理、管廊监测监控设备管理、监测预警分析处置管理、管廊日常巡检及问题处理跟踪管理等功能，实现园区设施管理数字化、可视化，管廊环境设施的实时监测、风险动态预警分析，全面提升园区设施监管服务效率。（6）智慧能源管控优化。建立碳排放评价指标，对园区及企业能源数据、碳排放数据进行多维度统计、分析和展示，辅助政府统筹存量优化、增量升级，淘汰落后产能，严抓全过程节能管理，提高资源综合利用效率和能源转化率。（7）提供多元配套服务。平台为园区企业提供相关政策解读、通知公告、服务指南、事项办理、政企互通、结果公示、行业资讯、培训交流等相关服务。（8）全景信息动态识别。开展基于 GIS 的“综合一张图”“安全一张图”“环保一张图”“应急一张图”“能源一张图”的建设，对园区内的危化品信息、污染源信息、经济能源消耗信息、设备运行信息、安全巡检问题等动态更新比对，及时发现异常变化指标，识别可能潜在的安全环保隐患。“园区OS+工业APP”智慧化工园区管理平台通过数据中心分析、风险评估等手段，使园区风险得到规避，区域生态环境、安全得到充分保障，平均每年降低人力成本144万元。MAnAgement InnovAtion管理创新582023.6（9）支撑园区科学决策。通过建设化工产业链知识图谱、企业碳排放估算模型，实现对化工园区产业发展规划、产业链优化，为精准招商提供招商对象、招商对象分析、评价等数据和模型支撑及科学决策支撑。助力园区实现安全、智慧、绿色发展1.关键指标实现显著提升（1）实现对园区安全的全面管控。通过对园区企业危险源数据库的建立，实现对“两重点一重大”数据的实时在线监测，有效地掌控重大危险源实时状态，及时发现并处理异常，每年平均避免两次安全事故次数（见表 1）。（2）全面提高园区环境监管水平。通过整合园区既有环保监测信息系统及环保设施，实现对园区的全方位监管，实现对污染源监测和溯源管理，改善园区环境质量，平均每年减少碳排放 44 万吨。（3）降低园区运营管控成本。通过数据中心分析、风险评估等手段，使园区风险得到规避，区域生态环境、安全得到充分保障，平均每年降低人力成本 144 万元。（4）提升园区应对突发环境事件能力。通过对园区应急资源、应急机构、应急队伍等应急基础信息的汇总管理，做到事前保障到位、事发接报及时、事中处理有序、事后总结深刻，全面提高园区应急管理、风险防控和应急处置的工作水平。2.以标杆带动规模化应用“园区 OS+工业 APP”智慧化工园区管理平台充分发挥平台产品优势、品牌优势和生态优势，已经将平台推广至山东各地的化工园区（见表 2）。从 2018 年起，企业已在山东省落地了省级智慧化工综合管理平台，提供对山东省内化工园区和化工企业多维度全方位的感知、分析和科学管控，连接 84 家化工园区和125 个重点监控企业。在化工园区智慧平台建设方面，已落地郯城、垦利、宣城宁国、铜陵横港等多个智慧化工园区平台，帮助园区管委会对园区安全、环保、应急场景的精准监管，为园区企业提供“拎包入住”的 SaaS 软服务，有效提升了园区发展硬实力。作为跨行业跨领域工业互联网平台，卡奥斯 COSMOPlat 正在与各行业、各领域的龙头企业共建平台，并将沉淀的工业机理模型与园区企业、中小企业共享，目前已孕育出模具、化工等诸多行业生态。根据中国石化联合会数据显示，2020 年，全国重点化工园区或以石油和化工为主导产业的工业园区共有 676 家，同比增长 12.48%。据测算，全国化工园区智慧化工领域建设约有 470亿元市场空间，其中化工园区 120亿元，园区内企业 350 亿元，化智物联将为园区企业的数字化转型创造更多新价值。（第四届中国工业互联网大赛全国总决赛新锐组三等奖）作者单位黄洁 王雪红 国家工业信息安全发展研究中心康健 卡奥斯化智物联科技（青岛）有限公司栏目主编 郑涵应用企业主营业务应用场景应用效果山东东营胜坨垦利智慧化工园区成品油加工、C4深加工、煤焦油加氢、化工苯抽提、精细化工等以园企共建的形式，帮助企业实现特殊作业、双预防、安全生产全要素等方面的管理。帮助企业实现人员定位、智能视频分析等功能，满足省、市级监管要求。此外，在园区已有平台的基础上开展升级建设，包括园区多维可视化提升、机房建设升级、三级等保、网络专线补充建设等；完善园区内视频及数据采集、上报情况并联卡奥斯化工产业大脑，为产业发展布局提供科学决策依据；建立资讯、政企交互、供需对接等统一渠道，为园区、企业提供一站式服务；部署通用SaaS化应用到平台上，为企业提供“拎包入住”的软服务实现园区一体化安环应急的科学管控，为园区安环应急一体化管控保驾护航。实现运营人工投入降低45%，安全风险管控能力提升50%，隐患消除及时率大幅提升，应急指挥效率提升45%，亩均税收提升1200元，园企协同效率大幅提升表2 山东垦利智慧化工园区典型应用降低生产成本400万元/年降低人力成本 144万元/年减少人员 10人降低碳排放44万吨/年减少安全事故2次/年带动30家企业实现业务协同注：根据用户成效测算平均值表1 解决方案平均赋能成效