輸油輸氣管道監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用淺析

1、輸油輸氣管道監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用淺析一、引言隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人民生活水平的日益提高，對(duì)能源的需求越來越旺盛，關(guān)注程度也越來越高，石油、天然氣等能源產(chǎn)業(yè)在國(guó)家經(jīng)濟(jì)中的地位越加顯著。輸油輸氣管道作為能源石油石化行業(yè)輸送原油、成品油、天然氣的通道，更顯出其重要性。 二、項(xiàng)目背景本次大華股份需要建設(shè)監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的中石油某輸油輸氣管線，從東到西橫跨國(guó)內(nèi)多個(gè)省份，主要針對(duì)管道沿線所有站場(chǎng)、閥室進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控。站場(chǎng)、閥室等監(jiān)控站點(diǎn)位于較為偏僻的郊區(qū)，從東到西設(shè)備工作環(huán)境溫度變化范圍為-3060。輸油輸氣管道在生產(chǎn)過程中要注意三個(gè)方面的安全：一是工作設(shè)備本身的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)狀況；二是監(jiān)管輸油輸氣工程中的合規(guī)

2、操作；三是周界防范報(bào)警系統(tǒng)和視頻監(jiān)控系統(tǒng)，以防止非相關(guān)人員的侵入進(jìn)行偷盜和破壞活動(dòng)。為了保障輸油輸氣管道的正常運(yùn)行、安全生產(chǎn)，需建立一個(gè)融合性的安全防范系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)和設(shè)備信息的實(shí)時(shí)采集、數(shù)據(jù)分析、指令的遠(yuǎn)程下達(dá)以及對(duì)設(shè)備的控制等功能，使分布廣泛的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)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(gè)輸油輸氣管道的安全生產(chǎn)和指揮調(diào)度提供準(zhǔn)確及時(shí)的第一手資料。 三、 需求分析中石油某輸油輸氣管道將所有閥室和站場(chǎng)設(shè)立視頻監(jiān)控系統(tǒng)，主要是為了實(shí)現(xiàn)對(duì)管道沿線閥室的裝置區(qū)、放空區(qū)和站場(chǎng)的出入口、周界、放空區(qū)、工藝裝置區(qū)等各種區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控和緊急情況報(bào)警聯(lián)

3、動(dòng)，并把相關(guān)閥室、站場(chǎng)的視頻圖像、語音、報(bào)警信息一起通過專線傳輸?shù)降貐^(qū)分控中心和總監(jiān)控中心。閥室和站場(chǎng)的視頻數(shù)據(jù)通過中石油某輸油輸氣管道已經(jīng)建設(shè)的通信鏈路，先上傳至地區(qū)分控中心，然后其語音、視頻圖像、報(bào)警信號(hào)通過地區(qū)分控中心再推送給總控中心。地區(qū)分控中心和總控中心也可查詢閥室和站場(chǎng)保存的錄像，對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行相關(guān)控制并實(shí)現(xiàn)各級(jí)雙向語音對(duì)講功能。地區(qū)分控中心和總控中心部署的視頻綜合管理平臺(tái)，能夠?qū)λ薪尤氲囊曨l數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理。多級(jí)用戶管理滿足了總控平臺(tái)、地區(qū)和分控平臺(tái)的多級(jí)監(jiān)控中心的使用需求，實(shí)現(xiàn)中石油辦公自動(dòng)化系統(tǒng)共享視頻信息。預(yù)留接口具有可擴(kuò)展性，實(shí)現(xiàn)了與各省應(yīng)急辦、各省安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局的信息共

4、享，保障了后期整條管道視頻監(jiān)控系統(tǒng)的接入。 四、設(shè)計(jì)方案（一）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)描述系統(tǒng)建設(shè)采用二級(jí)管理模式：閥室、站場(chǎng)監(jiān)控點(diǎn)，地區(qū)分控中心平臺(tái)，總控中心平臺(tái)。地區(qū)分控中心層主要完成管道對(duì)應(yīng)某地區(qū)所有視頻監(jiān)控系統(tǒng)以及地區(qū)分控中心所在地視頻監(jiān)控系統(tǒng)的接入。地區(qū)分控中心的PC客戶端，具有有限權(quán)限對(duì)視頻流及前端設(shè)備做相應(yīng)操作，主要完成視頻圖像的實(shí)時(shí)瀏覽、回放等操作，用戶的認(rèn)證及權(quán)限授權(quán)由地區(qū)分控中心統(tǒng)一完成?？偪刂行膶又饕瓿奢斢洼敋夤艿啦糠种匾c(diǎn)位視頻監(jiān)控系統(tǒng)的接入?？偪刂行牡腜C客戶端，功能與地區(qū)分控中心的PC客戶端一致。圖1  輸油輸氣管道系統(tǒng)總體架構(gòu)示意圖 （二）系統(tǒng)組成

5、 1. 閥室、站場(chǎng)接入平臺(tái)設(shè)備閥室和站場(chǎng)的監(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(chǔ)及發(fā)送等功能并可接受來自網(wǎng)絡(luò)的控制指令。本次項(xiàng)目的監(jiān)控系統(tǒng)采用全數(shù)字化方式，主要包括大華全系列自主研發(fā)的如下設(shè)備：高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、NVR網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)、智能分析服務(wù)器、報(bào)警輸入輸出設(shè)備、語音對(duì)講設(shè)備等。圖2  閥室、站場(chǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)場(chǎng)景示意圖圖3  閥室、站場(chǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖2. 站場(chǎng)點(diǎn)位布置1）站場(chǎng)出入口站場(chǎng)出入口配置兩臺(tái)高清紅外槍型網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，對(duì)出入口進(jìn)行晝夜視頻監(jiān)控，監(jiān)控出入口車輛及人員的具體情況，車輛監(jiān)控主要包括車型、車身、車牌以及車輛前座人員的面部信息情況

6、。2）站場(chǎng)周界站場(chǎng)周界按照實(shí)際需要配置高清紅外槍型網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，配合智能分析服務(wù)器對(duì)圍欄、圍墻等周界場(chǎng)景進(jìn)行監(jiān)控。當(dāng)有絆線穿越、區(qū)域入侵、圍欄跨越、徘徊、物品遺留、搬動(dòng)、快速移動(dòng)、視頻異常等情況發(fā)生時(shí)，立即產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)并且聯(lián)動(dòng)監(jiān)控平臺(tái)進(jìn)行報(bào)警視頻的彈出。3）站場(chǎng)放空區(qū)站場(chǎng)放空區(qū)配置一臺(tái)130萬高清紅外一體化云臺(tái)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)或6寸高速網(wǎng)絡(luò)紅外球機(jī)，監(jiān)控大場(chǎng)景放空區(qū)的整體情況。當(dāng)有突發(fā)情況時(shí)，本地監(jiān)控中心、地區(qū)分控中心、總控中心的工作人員能夠通過控制鍵盤或電腦對(duì)突發(fā)地點(diǎn)進(jìn)行快速定位、放大和錄像。4）站場(chǎng)工藝裝置區(qū)站場(chǎng)工藝裝置區(qū)配置一臺(tái)130萬高清網(wǎng)絡(luò)防爆槍式攝像機(jī)或130萬/200萬高清網(wǎng)絡(luò)防爆球機(jī)，

7、監(jiān)控工藝裝置區(qū)的設(shè)備運(yùn)行情況以及工作人員的操作情況。3. 閥室點(diǎn)位布置1）閥室工藝裝置區(qū)閥室工藝裝置區(qū)配置一臺(tái)130萬高清網(wǎng)絡(luò)防爆槍式攝像機(jī)或130萬/200萬高清網(wǎng)絡(luò)防爆球機(jī)，監(jiān)控工藝裝置區(qū)的設(shè)備運(yùn)行情況以及工作人員的操作情況。2）閥室放空區(qū)閥室放空區(qū)配置一臺(tái)130萬高清紅外一體化云臺(tái)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)或6寸高速網(wǎng)絡(luò)紅外球機(jī)，監(jiān)控大場(chǎng)景放空區(qū)的整體情況。當(dāng)有突發(fā)情況時(shí)，本地監(jiān)控中心、地區(qū)分控中心、總控中心的工作人員能夠通過控制鍵盤或者電腦對(duì)突發(fā)地點(diǎn)進(jìn)行快速定位、放大和錄像。    4.傳輸設(shè)備本項(xiàng)目采用SDH傳輸系統(tǒng)，通過光線傳輸?shù)哪Ｊ?，將視頻數(shù)據(jù)從站場(chǎng)、閥室上傳至地區(qū)分控中心，

8、再由地區(qū)分控中心上傳給總控中心。5.地區(qū)分控中心設(shè)備地區(qū)分控中心是整個(gè)監(jiān)控體系的重要組成部分，具有所在地區(qū)最高的管轄范圍和管理權(quán)限。地區(qū)分控監(jiān)控系統(tǒng)主要由中心管理服務(wù)器、WEB服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、主動(dòng)注冊(cè)服務(wù)器、轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器、液晶拼接顯示墻、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及監(jiān)控終端等組成。6.總監(jiān)控中心設(shè)備總控中心是整個(gè)監(jiān)控體系的核心部分，具有最高的管轄范圍和管理權(quán)限。同地區(qū)分控中心一樣，總控中心主要也是由中心管理服務(wù)器、WEB服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、主動(dòng)注冊(cè)服務(wù)器、轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器、液晶拼接顯示墻、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及監(jiān)控終端等組成。（三）系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能在總控中心和地區(qū)分控中心建立兩級(jí)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，使其成為覆蓋整條管道的綜合視頻管理

9、平臺(tái)，以實(shí)現(xiàn)視頻上下級(jí)互聯(lián)互通的聯(lián)網(wǎng)功能。視頻管理平臺(tái)具有重點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視、重點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)錄像、錄像檢索回放、報(bào)警輔助處置、視頻智能分析、視頻服務(wù)接口提供、視頻后臺(tái)管理和視頻數(shù)據(jù)庫(kù)管理等功能。視頻監(jiān)控：總控中心和區(qū)域分控中心平臺(tái)根據(jù)需要可以隨時(shí)查看整條管道任意一路或多路視頻，并實(shí)現(xiàn)視頻的錄制、回放、抓拍等功能。報(bào)警處理：對(duì)于前線閥室、站場(chǎng)發(fā)出的報(bào)警信息，監(jiān)控中心通過聲光報(bào)警、語音報(bào)警等方式提示并自動(dòng)記錄報(bào)警、打開監(jiān)控點(diǎn)位的監(jiān)控信息。智能分析：當(dāng)有絆線穿越檢測(cè)、區(qū)域入侵檢測(cè)、圍欄跨越檢測(cè)、徘徊檢測(cè)、物品遺留和搬動(dòng)檢測(cè)、快速移動(dòng)檢測(cè)、視頻異常檢測(cè)等情況發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)產(chǎn)生光聲電報(bào)警并且進(jìn)行報(bào)警視頻的彈出。

10、遠(yuǎn)程控制：總控中心和地區(qū)分控中心平臺(tái)可遠(yuǎn)程控制站端視頻處理單元，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)錄像、定時(shí)錄像、報(bào)警觸發(fā)錄像、畫面異動(dòng)檢測(cè)。系統(tǒng)資源管理及監(jiān)控：管理系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備、功能、數(shù)據(jù)等基本信息和配置參數(shù)。系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控：對(duì)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。 （四）系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)1. 綜合化的應(yīng)用管理 系統(tǒng)為閥室、站場(chǎng)提供視頻、報(bào)警、語音等數(shù)據(jù)的接入、存儲(chǔ)、分發(fā)、業(yè)務(wù)處理等綜合性安全生產(chǎn)應(yīng)急指揮應(yīng)用平臺(tái)，提供一站式應(yīng)用解決方案。 2. 優(yōu)越的環(huán)境適應(yīng)性采用防爆、防腐、防塵、防水工業(yè)化前端設(shè)備，滿足閥室、站場(chǎng)等易爆、高溫、腐蝕等惡劣應(yīng)用環(huán)境。 3. 全面高清數(shù)字化應(yīng)用全面實(shí)現(xiàn)高清圖像的應(yīng)用，從前端采集、編碼傳輸、錄像存儲(chǔ)、解碼回放等，各環(huán)節(jié)均實(shí)現(xiàn)高清化處理，采用全數(shù)字化架構(gòu)方案，易部署、易管理、易維護(hù)。4. 高系統(tǒng)安全性 系統(tǒng)提供用戶接入認(rèn)證、前端設(shè)備接入認(rèn)證，完備的分級(jí)權(quán)限管理，視頻錄像引入數(shù)字簽名處理，防止數(shù)據(jù)篡改。5. 高數(shù)據(jù)安全性監(jiān)控中心配置的存儲(chǔ)設(shè)備支持RAID 0、1、5等多種安全冗余格式，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量大、存儲(chǔ)時(shí)間長(zhǎng)，若硬盤壞掉后可直接啟用熱備盤，不會(huì)丟失錄像數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)安全性高，真正實(shí)現(xiàn)7×24小時(shí)無間斷工作。 五、結(jié)語建設(shè)一個(gè)完整的輸油輸氣管道安防信息化工程，大華股份不僅考慮到視頻監(jiān)控系統(tǒng)，還把周界入侵報(bào)警子系