前言

作為全球化學品第一生產大國，我國危險化學品規模總量大、涉及品種多、應用範圍廣、管理鏈條長、安全風險高，歷來是防範化解重大安全風險的重點領域。危險化學品領域頻繁發生的典型事故，暴露出傳統安全風險管控手段問題突出。

建設背景

石油石化行業是國家重要的支柱行業，具有生產規模大，生產線長，數據模型大，物料危險性高等特點。特殊的作業環境、偏遠的廠區位置，使得工作人員作業值守難度大、成本高、效率低。隨着5G、雲計算、人工智能等新技術的發展，信息化、數字化以鋭不可當之勢，滲透到各行各業中，為解決上述難題，傳統能源企業開始打造智慧化石油化工調度指揮中心，尋求數字化轉型。

系統概述

智慧化工是指利用雲計算、大數據、物聯網、人工智能等信息技術和設備監控技術加強信息管理服務，清楚掌握生產流程、提高生產過程的可控性、減少生產線上人工的干預、即時正確地採集生產線數據，實現化工廠的設備智能化、生產高效化、安全監測預警等，在傳統的化工場景上附加了人工智能技術，實現了智能信息化轉型的化工場景，屬於化工自動化的高級階段。

三維場景搭建

通過 Sovit3D 構建 Web 化工廠數字孿生管理平台。以廠區整體現場取景照片、衞星圖、CAD 圖等資料，利用數字孿生技術對廠區進行 1：1 三維實景展示，真實還原廠區建築及分佈，打造三維仿真化工廠三維場景。

二維組態設計

將傳統的 SCADA 設備組態圖進一步美化升級，繪製出形象的設備平面圖元，將設備與設備相連，運用帶有介質流動 UV 動畫效果展示出工藝走向。綜合看板模塊支持基於地理信息系統，對廠房的位置、分佈、邊界進行監測，整合工廠現有數據資源，對生產進度、設施運維、能效管理、倉儲物流、安防管理等各領域的運行提示進行綜合監測分析，輔助管理者全面掌控廠區運行態勢。

生產管理監測

支持以真實生產線場景為基礎，對各個工段、重要設備、運轉流程等進行真實復現，對生產流程、運行狀態、生產進度、生產數據等進行監測和分析，輔助管理者實時掌握生產進度，提高生產效率。

設備管理系統

設備資源及控制層包括傳感器、儀器儀表、條碼、射頻識別、機器、機械和裝置等物聯網硬件設備。通過三維建模，真實復現設備設施外觀、結構、運轉詳情，並對設備運行環境、運行狀態等進行實時監測，支持設備運行異常實時告警，可點擊查看設備的詳細信息、維修記錄、視頻監控畫面、告警詳情等，輔助管理者直觀掌握設備運行狀態，通過設備資源的控制，掌握化工廠進行的生產活動技術。

安防管理系統

支持集成廠區安全防範管理系統數據，提供安全態勢監測一張圖，支持對廠區重點部位、人員、車輛、告警事件等要素進行實時監測，安防報警事件快速顯示、定位，實時調取事件周邊監控視頻，輔助管理者有效提升廠區安全管控效力。

能耗管理系統

支持整合廠區內能耗數據，對廠區供暖、供排水、能源能耗、供電等各個子系統生產運行態勢進行實時監控和多維度分析，支持能耗趨勢分析、能耗指標綜合考評，幫助管理者實時瞭解園區能耗狀況，為資源合理調配、廠區節能減排提供有力的數據依據。

視頻監控系統

支持無縫融合視頻監控功能，對廠區及周邊展開安防動態監測，並且和火災報警、門禁系統、人員管理等系統進行聯動，進行精準的定位視頻攝像頭查看，支持多攝像頭窗口的並行查看。與視頻安防監控系統進行集成，管理人員通過實時視頻查看現場情況，運維人員對廠區進行實時化、透明化、流程化、全局化的可視化管理。

電子圍欄系統

對廠區或重要區域設置電子圍欄，採用區域入侵智能分析技術，達到一旦有人進入警戒區域，智能跟蹤球機立即自動跟蹤現場目標，並在現場和監控中心立即產生聲光報警，及在監控客户端和電視牆上顯示現場報警視頻等。以及採用視頻拼接技術實現周圍圍牆區域的大範圍監控，避免查看多個畫面而導致遺漏現象的發生。同時，對於霧霾天氣較多的監所，可採用智能透霧攝像機進行監控，全方位保障廠區生產安全。

自動巡檢系統

基於智慧化工廠三維可視化系統，事先預設巡檢路線，以第三人稱方式在該路線上的監控設備進行輪詢查看，達到線上巡檢的目的。同時可以實時查看設備運行狀態以及實時數據，提高巡檢的效率和效果。

人員管理系統

對於廠區生產作業人員，依託智能穿戴設備實時掌握人員、位置、軌跡信息，聯動電子圍欄，實現視頻聯動追蹤監視，避免人員進入非法受控區域。建立人員管理模塊，對於臨時的外來人員，可監測生產區域活動人員的數量和位置，結合電子圍欄，實現實時預警非法人員地理位置，保障廠區安全生產和人員安全。

消防管理系統

通過API接口，接入消防系統，實時對煙感、探頭、噴淋噴頭等設備進行監管，當發生異常(火災、爆炸、氣體擴散等)異常狀況時，可聯動事故附近攝像頭彈窗，顯示實時監控畫面，並調取人員逃生路線，有序進行撤離，保障人員生命安全、財產損失。

異常數據管理

支持採集報警信息，列出報警設備信息，點擊報警信息能自動定位到設備處，快速查看設備的報警情況，並且在報警設備處顯示醒目報警標籤，並可以通過點擊告警提示進行數據穿透，查看對應設備狀態、告警系統信息、對應監控信息。

……
(以上功能僅供參考，更多系統功能以實際需求為準)

開發技術

以化工廠全貌照片為藍本，通過數字孿生技術建立3D模型，高度還原廠區真實三維場景，對化工廠的設備、人員、建築、環境、安防等要素進行實時監控。進行數據與三維場景的聯動和數據交互展示，打通了數據壁壘，實現數據共享，通過Web 2D/3D組態界面，靈活、高效、可靠的完成對廠區設備的實時監測、自動控制、智能調節、決策分析等綜合管理功能，讓生產控制與數字化深度融合，實現遠程產線運行管理、可視化管理集中化，方便各部門高效協同。從而達到數據層面人、機、料、法、環的互聯互通，一屏高效管理廠區生產製造。

建設價值

智慧化工三維可視化系統利用舊設備實現智能化改造升級，鏈接各類物聯網設備和自動化工控系統，充分考慮層級建設、各系統融合、數據安全、高效生產等多方面因素，實現智能視頻分析、風險隱患全生命週期管理、智慧化作業流程、智慧檢維修、數字孿生工廠等功能，全天候、多角度進行風險和生產管控，以“安全生產”為主線，實現數字化轉型、智能化升級，強化安全生產基礎和技術創新能力，構建“工業互聯網+危化安全生產”技術體系和應用生態系統，提升安全生產風險感知評估、監測預警和響應處置能力，排查化解潛在風險，保障化工廠24小時安全生產。

總結

智慧化工三維可視化管理系統利用雲計算、物聯網、大數據等信息化技術和通訊技術，完成一整套整合化工廠安全、環保、應急、消防、安防、能源、物流及應用為一體的智慧管理平台。實現設備數字化、故障預知化、生產智能化、作業標準化、管理規範化、運營信息化、決策科學化，提升安全監控水平和企業管理效率，助力化工行業智能製造提速發展。

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