建設(shè)背景
伴隨著計算機(jī)、通信技術(shù)和視頻技術(shù)的發(fā)展，石油、天然氣行業(yè)的生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)也得到了很大的進(jìn)步。眾多大型企業(yè)期盼實現(xiàn)安全高效的生產(chǎn)管理，實行遠(yuǎn)程數(shù)字化管理，希望可以有效控制生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)，實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)所需要的統(tǒng)一協(xié)調(diào)。早期的安防技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于煉化廠的生產(chǎn)管理與安全防范，克服了地理環(huán)境偏僻閉塞、交通不便、工作范圍分布地域廣大、現(xiàn)場人力不足等不利因素，如今在提高產(chǎn)品性能、方便使用、降低系統(tǒng)成本和維護(hù)費用、加強(qiáng)工作環(huán)境安全性等方面，又有了更新的技術(shù)手段。
大型煉化廠需要建立一套網(wǎng)絡(luò)化的系統(tǒng)來進(jìn)行工作管理，目前煉化廠的監(jiān)控系統(tǒng)與這一領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò)化管理系統(tǒng)可以用‘你中有我、我中有你’來形容。我們既可以說監(jiān)控系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)化的可視管理系統(tǒng)，也可以說監(jiān)控系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)化管理系統(tǒng)的一部分。狹義的監(jiān)控系統(tǒng)是傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控，限于安防角度；廣義的監(jiān)控系統(tǒng)是結(jié)合網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)建立起來的以實現(xiàn)信息共享、遠(yuǎn)程監(jiān)控和安全防范的管理系統(tǒng)，實現(xiàn)煉化廠管理的數(shù)據(jù)信息化和網(wǎng)絡(luò)化。
大型煉化廠通常分布在遠(yuǎn)離城市、地廣人稀的沼澤、沙漠、盆地和淺海等區(qū)域，由于其工作環(huán)境和工作性質(zhì)的特點，這一領(lǐng)域的控制管理和安全防護(hù)工作存在以下問題：
其一，煉化廠通常處于地廣人稀的遠(yuǎn)郊�，F(xiàn)場值守和維護(hù)人員少，一直以來采用工作人員巡邏檢查的傳統(tǒng)方式，每個小組通常只有一、兩個人，至多三人。而且由于各個要巡查的地點相距較遠(yuǎn)，加之煉化廠的環(huán)境特殊不允許車輛隨便進(jìn)入，需要工作人員劃片區(qū)徒步行走，因此每個站點之間行走需十分、二十分鐘，人工工作量很大。
其二，煉化廠的工作環(huán)境具有高危險性。煉油及化工廠有大量揮發(fā)性、易燃性及有毒氣體、粉塵及原材料，如聚乙烯、聚丙烯及原油原材料等，一旦泄露會對人體、周圍環(huán)境產(chǎn)生重大影響。另外煉化廠所涉及的石油、天然氣等原材料資源，無論是哪一種類型，被點燃后產(chǎn)生的爆炸和燃燒所造成的后果都是不可估量的。
所以在生產(chǎn)工程中要注意三個方面的安全：一是煉化廠工作設(shè)備本身的生產(chǎn)運營狀況，如儲存罐、閥門是否泄漏，天然氣、煤油、石化傳輸?shù)裙芫�是否爆裂或遭到有意無意破壞；二是監(jiān)管煉化廠原材料及成品裝卸工程中的合規(guī)操作，如監(jiān)管進(jìn)出的車輛、記錄進(jìn)出車輛的車牌號碼，監(jiān)督工作人員是否違規(guī)如抽煙、使用打火機(jī)等；三是周界防范報警系統(tǒng)，以防止非相關(guān)人員的侵入進(jìn)行偷盜和破壞活動。
雖然巡視員或維修工的定期巡查是不可或缺的，但隨著信息化的飛速發(fā)展和生產(chǎn)數(shù)據(jù)的日積月累，傳統(tǒng)的管理方式和數(shù)據(jù)手工記錄模式已不能滿足現(xiàn)代企業(yè)的發(fā)展要求，對煉化廠的實時監(jiān)控、對生產(chǎn)信息的實時采集、數(shù)據(jù)統(tǒng)計和共享查詢已成為現(xiàn)代企業(yè)保證工作質(zhì)量、提高工作效率、降低生產(chǎn)成本的必然管理方式。早期煉化廠引入的安全防護(hù)體系還比較簡單，雖然一定程度上減輕了工作人員的任務(wù)量，但是仍存在系統(tǒng)復(fù)雜、維護(hù)成本較高等弊端。結(jié)合現(xiàn)代化管理進(jìn)程的加速，大型煉化廠的安防體系建設(shè)需求與安防行業(yè)整體科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步并行發(fā)展，迫切需要實現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)和設(shè)備信息的實時采集和數(shù)據(jù)分析、指令的遠(yuǎn)程下達(dá)以及對設(shè)備的控制等功能，使分布廣泛的現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化，提高應(yīng)急反應(yīng)處理能力和全面保護(hù)生產(chǎn)、員工及周邊的安全，為整個煉化廠的安全生產(chǎn)和指揮調(diào)度提供準(zhǔn)確及時的第一手資料。
建設(shè)需求在上級煉化廠轄區(qū)內(nèi)的多家煉化廠建設(shè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，并把相關(guān)煉化廠視頻圖像、語音、儀表及動力環(huán)境數(shù)據(jù)、報警信息一起通過廣域網(wǎng)專線傳輸?shù)缴霞墴捇瘡S監(jiān)控中心。
煉化廠視頻數(shù)據(jù)需要上傳至上級煉化廠監(jiān)控中心,監(jiān)控中心也可查詢煉化廠保存的錄像、對攝像機(jī)進(jìn)行相關(guān)控制，并實現(xiàn)各級雙向語音對講功能。
能實現(xiàn)對各煉化廠及本地監(jiān)控中心、重點區(qū)域圖像接入和整合的功能，上級煉化廠監(jiān)控中心部署的視頻綜合管理平臺，對所有接入的視頻數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理。
實現(xiàn)多級用戶管理，滿足監(jiān)控中心的使用需要。
實現(xiàn)視頻共享，和集團(tuán)總公司共享視頻信息。預(yù)留接口，實現(xiàn)和各級應(yīng)急辦、各級安全生產(chǎn)管理局的信息共享。具有可擴(kuò)展性，保障后期多家煉化廠視頻監(jiān)控的接入。
煉化工廠監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)解決方案
3.1 系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
系統(tǒng)主要分成煉化廠視頻監(jiān)控系統(tǒng)層、煉化廠上級監(jiān)控中心層、集團(tuán)公司曾三個層次。
煉化廠視頻監(jiān)控層都會設(shè)置一個本地化監(jiān)控中心，實現(xiàn)本煉化廠的監(jiān)控系統(tǒng)接入、存儲、展示及集中控制。
煉化廠上級監(jiān)控中心層如石化管理局，主要完成所轄區(qū)內(nèi)所有煉化廠監(jiān)控中心視頻監(jiān)控系統(tǒng)的接入、存儲、展示及集中控制。
3.2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
煉化廠監(jiān)控前端系統(tǒng)包括周界報警、視頻監(jiān)控、語音對講、儀表及動力環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測等功能。各功能既能獨立工作，又能有機(jī)結(jié)合，形成綜合防護(hù)系統(tǒng)。
現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)負(fù)責(zé)完成前端的音視頻信息、告警信息的采集、緩存、編碼、存儲及發(fā)送等功能，并可接受來自網(wǎng)絡(luò)的控制指令，通常包含如下設(shè)備：嵌入式dvr、nvr、攝像機(jī)、報警輸入輸出設(shè)備、語音對講設(shè)備等。
煉化廠上級監(jiān)控中心與煉化廠端，利用vpn專網(wǎng)或光纖專網(wǎng)做為傳輸通道組成樹型傳輸網(wǎng)絡(luò)，利用數(shù)字多業(yè)務(wù)平臺，提供全網(wǎng)的多業(yè)務(wù)傳輸和共享。
3.3 系統(tǒng)功能
1） 多級聯(lián)網(wǎng)
在煉化廠本地建立視頻監(jiān)控安防系統(tǒng)，實現(xiàn)本地視頻音視頻信息收集、存儲及集中展示，上級煉化廠監(jiān)控中心建立總的監(jiān)控中心系統(tǒng)，以達(dá)到建設(shè)成覆蓋轄區(qū)內(nèi)多個煉化廠的綜合視頻管理平臺的目標(biāo)，可實現(xiàn)“縱向到煉化廠，橫向到管理局級平行單位”的視頻共享功能。上級煉化廠視頻監(jiān)控平臺部署后，可將煉化廠現(xiàn)場的實時第一手圖像、音視頻資料傳送到上級煉化廠監(jiān)控中心，進(jìn)行存儲并統(tǒng)一顯示，可有助于更有效的掌握現(xiàn)場實時動態(tài)、輔助管理、指揮、決策。
2） 綜合管理視頻管理平臺實現(xiàn)重點現(xiàn)場監(jiān)視、重點現(xiàn)場錄像、錄像檢索回放、報警輔助處置、視頻服務(wù)接口提供、視頻后臺管理和視頻數(shù)據(jù)庫管理等功能。部署視頻管理平臺后，各應(yīng)用系統(tǒng)都可以通過視頻管理平臺的接口調(diào)用視頻。系統(tǒng)可實時接入及現(xiàn)場移動指揮車輛實時視頻信息和單兵作戰(zhàn)系統(tǒng)設(shè)備的實時視頻接入功能；也可以在手機(jī)等移動客戶端實時監(jiān)控。系統(tǒng)可對系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備、系統(tǒng)功能、系統(tǒng)數(shù)據(jù)等基本信息和配置參數(shù)進(jìn)行資源管理。對視頻設(shè)備、服務(wù)器、系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件、用戶操作進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視與控制。
3） 視頻監(jiān)控重點對煉化廠罐區(qū)、泵區(qū)、出入口、裝卸區(qū)、輔助設(shè)備區(qū)等相關(guān)區(qū)域進(jìn)行實時監(jiān)控，主要任務(wù)實現(xiàn)對煉化廠進(jìn)出車輛情況、裝卸情況、設(shè)備運行情況、煉化廠員工工作情況、煉化廠周邊環(huán)境進(jìn)行實時監(jiān)視，確保對車輛、人員、各區(qū)域場所情況進(jìn)行全面有效的掌控。監(jiān)控中心根據(jù)需要可以隨時查看轄區(qū)內(nèi)任意一路或多路視頻，同時多路視頻的實時查看。實現(xiàn)視頻的錄制、回放、抓拍等功能。對于視頻監(jiān)控系統(tǒng)前端攝像頭的選擇，目前流行采用高速快球、槍式攝像機(jī)、半球攝像機(jī)或者三者相結(jié)合并輔助以智能行為分析技術(shù)。高速快球、槍式攝像機(jī)、半球攝像機(jī)各具優(yōu)勢，監(jiān)控點攝像頭根據(jù)監(jiān)控點周圍實際情況和監(jiān)控側(cè)重點分別選擇標(biāo)清攝像機(jī)、高清攝像機(jī)。由于晚上煉化廠的燈光比較暗，攝像機(jī)都采用低照度/紅外攝像機(jī)。對于存在揮發(fā)性、易燃性氣體、粉塵及原材料的區(qū)域，需要采用整機(jī)防爆監(jiān)控產(chǎn)品。對于監(jiān)控實時性、清晰度要求高或者有傳統(tǒng)模擬標(biāo)清監(jiān)控升級需求的區(qū)域，可采用hdcvi的產(chǎn)品及監(jiān)控方案。
4） 周界報警在廠區(qū)周界以及重要生產(chǎn)區(qū)域周邊采用紅外對射、電子圍欄等技防手段輔助以視頻智能分析技術(shù)對人員非法入侵、設(shè)備偷盜行為進(jìn)行智能防范、及時處置。
5） 儀表及動力環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測針對倉庫、儀表房等分布離散，需要同時對數(shù)據(jù)及圖像進(jìn)行監(jiān)控的場所，可以采用動環(huán)視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程抄表及動環(huán)監(jiān)控，實時收集氣體\液體流量等工況數(shù)據(jù)，溫濕度、水浸、可燃?xì)怏w泄漏等環(huán)境數(shù)據(jù)，門禁、入侵報警信號并輔助以實時視頻監(jiān)控畫面，并可以在監(jiān)控中心遠(yuǎn)程查看。達(dá)到倉儲、儀表房無人值守的管理目的，提高安全管理效率與水平。
6） 報警處理對于煉化廠前端系統(tǒng)如門禁、報警或者視頻智能行為分析產(chǎn)生的報警信息，監(jiān)控中心端立即通過聲光報警、語音報警等方式提示，并自動記錄報警，聯(lián)動實時畫面并啟動應(yīng)急指揮預(yù)案。
7） 語音廣播每個煉化廠可以根據(jù)需求向監(jiān)控中心發(fā)啟語音對講連接請求，管理中心收到請求確認(rèn)后，便可建立語音對講連接，雙方便可實現(xiàn)實時語音對講，管理監(jiān)控中心也可對任一煉化廠監(jiān)控端發(fā)起對講請求，無需前端確認(rèn)，雙方即進(jìn)入語音對講狀態(tài)。另外，管理中心可以對多個煉化廠同時發(fā)啟語音對講連接（即廣播），從而可以實現(xiàn)對各個煉化廠的廣播功能，與視頻可視化監(jiān)控系統(tǒng)協(xié)作輔助于快速決策、應(yīng)急指揮。
8） 遠(yuǎn)程控制監(jiān)控中心可遠(yuǎn)程控制煉化廠端視頻處理單元實現(xiàn)手動錄像、定時錄像、報警觸發(fā)錄像、畫面異動檢測。當(dāng)處于緊急情況時，可以通過對語音、門禁、視頻等系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，從而豐富應(yīng)急管理手段、提高應(yīng)急管理效率。
4. 結(jié)束語
煉化工廠監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)解決方案通過整合前端系統(tǒng)，實現(xiàn)大規(guī)模監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)，可以成為一個集日常生產(chǎn)管理、安全防范、事故防范以及事故發(fā)生時應(yīng)急救援指揮為一體的綜合動態(tài)安全視頻監(jiān)控系統(tǒng)。能提升危險源監(jiān)測預(yù)警和事故隱患排查、治理能力，把事故隱患消滅在萌芽狀態(tài)，從而達(dá)到杜絕及防范事故的發(fā)生；同時為事故救援提供及時、準(zhǔn)確的救援信息，大大提升事故救援能力，最大限度的減少事故損失。