智慧监管系统在化工园区安全管理中的应用探究

引言：随着国内工业化进程的不断加快，化工产业逐渐呈现出规模化、园区化的发展特征，然而，化工园区存在生产工艺复杂、涉及设备众多、事故易发等危险特征，传统的安全管理模式由于预警响应速度不足、管理范围受限，导致安全事故频发，严重影响化工园区生产与发展的安全性。而智慧监管系统能够基于大数据分析技术与云计算技术，实时采集化工园区内的危险源数据及环境指标，通过数据预测及时规避潜在的安全隐患。因此，探讨智慧监管系统在化工园区安全管理中的应用设计策略、应用管理理论，对于促进化工园区安全管理的可持续化具有关键意义。

一、化工安全管理现状问题分析

1.安全管理技术及智慧化水平不足

安全管理技术及智慧化技术水平不足影响安全管理工作的开展效率，从安全监测手段的应用现状来看，部分化工园区仍然采用人工巡检、定点监测等方式对化工装置与危险源进行安全监控，此类检测与管理模式存在检测频率低、时效性差等弊端，当出现化工园区突发安全事故时，相关人员无法在第一时间内及时做出响应，导致安全隐患问题进一步延伸出重大安全事故。在智慧化发展方面，部分管理人员对智慧化的认知水平不足，认为仅采取电脑数据管理、线上办公便能实现安全管理的智慧化。然而，此类管理模式无法覆盖化工园区定期检查、现场督导以及事后处罚等多个安全管理流程，智慧化水平与实际的安全管理需求存在严重失衡现象，进一步导致安全管理工作出现技术支撑能力薄弱、智慧化监管体系不完善等现实问题。

2.智慧管理技术应用范围存在局限

虽然部分地区基于智慧技术打造化工园区安全管理体系，但智慧技术的实施对人工依赖程度较大，安全管理工作无法实现全生命周期的智慧化变革，导致智慧技术驱动下的安全管理工作取得的成效与传统安全管理模式并无太大差异，进一步影响智慧监管系统在安全管理工作中的应用效率[1]。比如，虽然部分化工园区通过增设视频智能分析系统用于监管人员未佩戴防护设备、禁区入侵以及异常行为，但考虑到视频智能分析系统的建设成本较高，管理部门仅在化工园区重点区域增设该分析系统，其他区域仍然沿用传统的监控摄像头进行普通管理。在这样一种背景下，由于摄像头覆盖范围有限、视频智能分析装置的布设密度不足，监控死角仍然容易存在不可控的安全隐患因素，影响化工园区生产管理的安全性。

二、基于智慧化需求的园区安全管理监管系统设计策略

1.图像分析系统设计

安全管理部门应当根据化工园区安全管理需求，对智慧监管系统的图像分析系统功能进行应用配置，提高智慧监管系统在园区安全管理中的适配性。首先，在图像分析系统的模块设计方面，前端图像采集模块应当配置智能摄像头、红外热成像仪等，用于监控化工园区的爆炸危险环境、化工原料等，采集器可分别布置在化工园区的罐区、管廊、反应车间以及仓储区等，通过差异化布点来扩大前端图像采集模块的作用范围[2]。其次，事件检测与预警模块应当基于深度学习模型打造风险行为阈值，确保在后续的安全监管工作中，图像分析系统能够根据行为人逗留时间、人员密度以及行为频率等发出报警，对违规行为及时进行告警干预。此外，图像分析系统的技术设计路线应当如图一所示，根据图一中的技术建设流程，逐步完善化工园区安全事故的图像提取指令、特征数据、判断指令，防止安全事故图像分析出现重大偏差。

2.打造完善的视频监控网络

视频监控网络能够实时监测化工园区存在的安全事故及隐患问题，帮助管理人员及时根据监控信息制定应对策略，提高安全管理的响应速度。在视频监控网络的设计中，考虑到化工园区地理规模较大、监控覆盖需求较高，相关人员可以分别从前端视频监控设备、后端数据设备部署、5G 通讯网络组建出发，构建完整的视频监控网络系统[3]。首先，在前端视频监控设备的布置方面，考虑到化工园区监控效果容易受到烟尘、光线等因素的影响造成监控干扰，相关部门应当采用移动布控摄像机或5G 视频采集控制端打造前端监控基础设施，确保在产生监控死角时，前端设备会自动移动至易监控区域，提高监控精度并避免监控死角。其次，后端数据存储端应当分别完善存储设备、显示设备以及服务器装置，用于存储与处理前端视频监控设备产生的关键数据，经过决策树算法之后生成报警信息或安全管理反馈信息，为安全管理决策提供数据支持。最后，在整体通讯网络系统的建设方面，相关部门可参考如图二所示的通讯网络系统架构，实现各监控模块的有效串联，增强视频监控网

络在安全管理应用中的可行性。

3.构建智慧安全管理数据库

智慧安全管理数据库能够作为化工 区安全管理的后勤智慧系统， 用于处理安全管理基础信息并生成具有应用价值的管理反馈信息。在该模 信息模块+实时监测模块+风险预警模块+管理控制模块+分析决策 节管理的个性化需求，调整安全管理数据库的子模块及功能区间 智慧化改革，分析与决策模块的子模块可涵盖风险热力图分析、事件高发 风险评估中心等功能区间，分别开设数据挖掘建模、设备故障预测以及模型输出等功能窗口，为辅助安全管理工作开展提供信息支持。

三、智慧监管系统在化工园区安全管理中的实践应用

1.智慧监管用于识别违规行为

智慧监管系统中的智慧识别系统功能能够用于精准分析监控图像，评估图像信息中潜在的违规行为，并及时告知管理人员进行干预。比如，在A 化工区的生产安全管理中，相关部门基于 AI 视频图像识别的智慧监管系统，对重点灌区进行违规行为识别，智慧监管系统的图像频域处理能够结合傅里叶变换矩阵，识别图像当中的频率特征，再过滤干扰、增强轮廓之后，判定捕捉到的帧图像中是否存在违规行为，保证违规行为管理与识别的实时性。

式（1） 基于图像处理的傅里叶变换矩阵

式（1）中，f(x,y)表示原始图像中第 x 行第 y 列的像素值，灰度值0～255，无单位；F(u,v)表示变换后频率图像中的复数幅度值，无单位；x,y 表示空间域坐标，无单位；u,v 表示频率坐标，无单位；M、N 表示图像尺寸，无单位； e^-j2π 表示负数指数用于对应旋转因子，无单位。

2.智慧监管用于风险追踪与管理

在智慧监管技术的支持下，相关部门利用智慧技术实现对风险源的全过程追踪与管理，确保安全管理能够做到事前预测、事中处理以及事后反馈。比如，A 化工园区首先利用GIS 建立园区内重大危险源信息库，并构建分类分级管理机制，明确各类风险源的风险属性以及风险异化特征。在此基础上，相关部门利用智慧监管系统对人员违规行为、设备异常、化工气体泄漏等异常行为事件进行标记，利用图像识别技术配合图像处理技术实现对异常行为的秒级管理，当产生上述异常行为时，监管系统将及时提供报警，大幅降低风险隐患的扩散概率。此外，基于智慧监管系统的边缘计算技术，相关部门摒弃传统人工管理模式中的参数监测方法，选用多维数据动态追踪系统对化工设备的气压、温度以及液位等多变量数据进行走势分析，大幅提高多维数据的管理与分析频率，并且为后续风险事件的可视化回溯提供数据参考。

结束语：总的来说，现阶段化工园区安全管理面临诸多技术难题，本研究基于化工安全管理现状，分析出智慧监管系统在安全管理中确实具备一定的应用意义，主张完善智慧监管系统的设计策略与实践应用策略，提高化工园区安全管理水平。在未来，相关研究应当继续深入智慧监管系统的技术研究，挖掘适用于化工园区安全管理的智慧监管技术及工作方法，形成完善的安全管理机制，为显著提升化工园区本质安全水平提供技术基础。

参考文献

[1]赵丹丹.基于动态火灾风险评估的化工园区消防监管方法[J].化工管理,2024,(28):116-119.

[2]颜陈光.化工园区安全监管的共性问题及对策措施[J].化工生产与技术,2024,30(02):17-21+8.

[3]屈贞财,李安妹,黄沃文,潘峻锋,吴国浩,李舒婷.化工园区安全监管的探索与实践[J].化工安全与环 境,2023,36(12):3-6+9.

[4]林一楠,闫辉,颜军,黎春鹏.智慧监管系统在化工园区安全管理中的应用[J].通信与信息技术,2023,(05):87-90.