近年来,为了满足国民经济快速发展的需要,国家对油气管线建设的投入逐步加大,在全国形成了纵横交错的石油天然气输送管线。2009-2015年期间,国家规划在东南、长三角、环渤海、中南地区四个重点目标市场新建支线管道约8000公里。届时将形成一个以西一线、西二线、西三线、陕京一二三线、川气东送线等为主的油气集输网络,横贯东西、纵贯南北的天然气基础管网将对我国的国民经济产生重大的影响。
一直以来,石油石化、天然气行业一直是国家安全防范的重点行业,该行业一旦发生火灾或爆炸等事故,将会造成重大的人员伤亡和国家财产的严重损失。因此,在石油天然气集输领域,为保证对整个生产运输过程进行有效的监控,确保人员、装置设备的绝对安全,建立一套智能化、高可靠性的石油管道综合联网集中监控系统显得非常迫切而重要。
本文重点阐述mobotix高清智能视频监控系统在输油、气管线站场的工业电视监控系统中的应用。
一.总体目标
该系统建设的总体目标如下:
1. 在石油天然气管道沿线的首站、分输站、清管站、压气站、联络站、监控阀室、RTU 阀室、末站等重要场所的重点部位进行全面的高清智能监控,防止各种生产事故的发生
2. 对于视频监控而言,石油管线沿线各站场以站内本地监控、站内本地存储、站内本地管理为主,远程(中心)监控、远程(中心)存储和远程(中心)管理为辅。本地监控、存储和管理功能不依赖于远程(中心)设备,当传输系统出现问题时,站内系统应能保证独立正常运行和正常操作。
3. 监控场站的监控系统的管理(系统设置、权限管理等)、显示(屏幕切换)和存储(录像)各自相对独立,某一部分出现故障时不会影响到其他部分。
4. 工业电视系统必须与周界防范系统及消防系统等进行有效的联动。
二.需求分析
本监控系统需要对石油天然气管道沿线的首站、分输站、清管站、压气站、联络站、监控阀室、RTU 阀室、末站等重要场所进行全面的监控,防止各种生产事故的发生。系统需要监视站场工艺装置区、场区、大门等区域内设备的工作状态、人员活动的情况、车辆的出入情况等,及时发现或确认设备故障、火灾以及非法入侵等安全隐患,并且该系统支持与周界防范、消防等子系统联动报警。在场站内进行本地监控、本地存储以外,还可以对视频图像进行远程传输,通过该远程(中心)监控手段,上级主管部门可以随时了解现场的生产情况,以便在发生突发事件时能通过现场的实际情况作出正确的指挥策略。
对于场站的本地监控和远程监控中心有不同的需求:
场站的本地监控
本地监控主要目的是为了监视和了解整个站场内人员工作及设备运行的情况。前端摄像机将采集的高清视频图像传送到站控室,实现全部监控功能,以便及时处理突发事件,并可以对视频图像进行长时间的存储备查。监控功能主要包括:视频采集、传输及切换显示单个或多个图像、存储和调用各路视频图像、通过全景监控以及虚拟PTZ技术以达到更好的监视效果。管线的阀室为无人值守场所,视频监控设备只设置摄像机采集图像,并利用摄像机的SD作为备份存储,视频图像通过光纤传输网络传至邻近的站场进行监视和大容量存储。
摄像机采集的视频图像在各场站的本地存储设置为全天24 小时不间断录像,也可设置为周期计划录像、移动侦测录像或报警录像等多种事件驱动录像模式,各路视频图像全部进行高清存储,录像文件最长可保存30 天左右,也可将录像文件转存至光盘等其它存储设备。
1)周界
在站场四周围墙布置周界摄像机,防止外来人员入侵进行破坏。一般室外周界一般夜间光线较弱,具有如下要求:
● 需要有红外侦测功能;
● 有人员试图翻越周界围墙时触发现场、中心和远程报警,并记录入侵者图像;
● 有人员试图破坏摄像机时触发现场、中心和远程报警,并记录入侵者图像;
● 识别周围外围的人员徘徊行为,触发现场、中心和远程报警,并记录徘徊人员的图像;
● 可以激光对射等其他报警系统联动,并可以触发摄像机工作,记录报警时的图像。
2)出入口
周界的一个特殊区域,门口外人员流动复杂,需要综合考虑安全性和人员出入的便利性,要求:
● 可以远程视频观看,双向语音对讲,
● 门禁摄像机可以实现远程对讲、开门
3) 场区
场区主要监控的是人员及车辆的活动情况。要求:
● 具有夜间红外侦测功能
● 具备视频侦测功能。
利用这个功能,系统能实现当人或车辆跨越预先设定的警戒线时发出报警,当有物体(主要指人或车辆)进入检测画面时发出报警。报警功能能根据时间表、或者其他信号进行布防或撤防。
4)站场工艺装置区
工艺装置区是对管道传输的油气进行处理的生产区域,主要监控工人的生产情况,是油气生产的高危区域,因此安装在此区域的摄像机要进行防爆炸保护。
远程监控中心
系统的远程监控中心主要功能是实时视频图像的显示和录像资料的调用。各展场和远程监控中心通过光纤传输网络连接,站场本地的实时视频信号传输网络传输到远端的控制中心,远程监控中心可依据权限实现对站场的前端设备进行远程监控。在需要时,远程监控中心可以通过网络调看在各个场站存储的视频图像。
三.系统建设
1)周界
在周界的围墙上安装mobotix高清网络摄像机M15,这是一款双镜头的摄像机,一个彩色摄像头,可以在白天采集色彩艳丽的图像,一台黑白摄像头可以在夜间光线较弱的情况下,采集清晰的黑白图像,夜间配合红外灯可以获得更好的图像效果,2个摄像机镜头可以日夜自动切换。摄像机集成了被动红外传感器,可以在没有任何光线的情况下探测到人员的入侵情况。同时,摄像机支持MxActivitySensor动态视频侦测技术,摄像机可以在触发警报的车辆、人员或运动物体与警报不相关的运动(如投影、光线条件变化、随风而动的树木或者强降雨等)之间加以区分。
通过MOBOTIX独有的视频动态侦测和事件计数功能可以实现人员的徘徊检测。发生报警事件,自动触发现场、中心、远程报警,并记录、上传入侵者图像。
2)出入口
人员出入口:安装T25门禁摄像机,可以采集出入口的全景视频图像,同时可以刷卡或者输入密码进入的同时,保存视频图像或者视频图片,方便取证。该款摄像机具有如下特点:
● 完美的全景监控
● 同步音频录制
● 全球视频通话
● 内置留言功能
● 无钥匙进入
与传统的可视化对讲系统仅仅可以看到来访人员的部分图像不同的是,该门禁摄像机采集的视频图像是360°全景的视频图像,不会有任何监视的死角,对场站出入口的安全非常有帮助。
车辆出入口:安装单镜头枪机M25,在采集视频图像的同时,采集车辆的JPEG图片,与第三方车牌软件结合,可以自动识别进入工厂的车辆车牌号。
工艺装置区主要是在防爆区域内,因此我们采用安装有防爆外壳的S15摄像机,安装防爆护罩 ,满足防爆需求。
5)野外无人阀室的监控
针对野外无人阀室的监控,我们选用S15分体式双镜头摄像机,室内安装1个全景镜头,室外安装另外1个全景镜头,进行室外场景的监控。并加装ExtIO扩展模块,该模块集成的被动红外探测器24小时检测人员入侵,当夜间发现人员闯入自动打开灯光,并启动报警、打开扬声器语音警告,如有防爆要求,加装防爆护罩,实现阀室内外音视频同步控。四.系统的功能特点
名称
型号
数量
备注
双镜头枪式高清 摄像机
M16
多台
用于场站周界及室外监控
枪式高清摄像机
M26
1台或多台
用于场站出入口监控
全景门禁高清摄像机
T26
1台或多台
用于场站出入口监控
双镜头半球高清摄像机
D16
多台
用于场区内的监控
分体式摄像机
S16
多台
用于场区内工艺装置区及其他防爆场区监控
网络存储设备
MoboNAS
1台或多台
用于存储可用PC替代
监控计算机
1台
用于场站中心监控
Poe交换机及有线网络
1套
用于场站内组网
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