1.建设背景

    伴随着计算机、通信技术和视频技术的发展，石油、天然气行业的生产监控系统也得到了很大的进步。众多大型企业期盼实现安全高效的生产管理，实行远程数字化管理，希望可以有效控制生产过程中的关键技术环节，实现大规模生产所需要的统一协调。早期的安防技术已经广泛应用于炼化厂的生产管理与安全防范，克服了地理环境偏僻闭塞、交通不便、工作范围分布地域广大、现场人力不足等不利因素，如今在提高产品性能、方便使用、降低系统成本和维护费用、加强工作环境安全性等方面，又有了更新的技术手段。

    大型炼化厂需要建立一套网络化的系统来进行工作管理，目前炼化厂的监控系统与这一领域的网络化管理系统可以用‘你中有我、我中有你’来形容。我们既可以说监控系统是网络化的可视管理系统，也可以说监控系统是网络化管理系统的一部分。狭义的监控系统是传统的视频监控，限于安防角度；广义的监控系统是结合网络化技术建立起来的以实现信息共享、远程监控和安全防范的管理系统，实现炼化厂管理的数据信息化和网络化。

    大型炼化厂通常分布在远离城市、地广人稀的沼泽、沙漠、盆地和浅海等区域，由于其工作环境和工作性质的特点，这一领域的控制管理和安全防护工作存在以下问题：

    其一，炼化厂通常处于地广人稀的远郊。现场值守和维护人员少，一直以来采用工作人员巡逻检查的传统方式，每个小组通常只有一、两个人，至多三人。而且由于各个要巡查的地点相距较远，加之炼化厂的环境特殊不允许车辆随便进入，需要工作人员划片区徒步行走，因此每个站点之间行走需十分、二十分钟，人工工作量很大。

    其二，炼化厂的工作环境具有高危险性。炼油及化工厂有大量挥发性、易燃性及有毒气体、粉尘及原材料，如聚乙烯、聚丙烯及原油原材料等，一旦泄露会对人体、周围环境产生重大影响。另外炼化厂所涉及的石油、天然气等原材料资源，无论是哪一种类型，被点燃后产生的爆炸和燃烧所造成的后果都是不可估量的。

    所以在生产工程中要注意三个方面的安全：一是炼化厂工作设备本身的生产运营状况，如储存罐、阀门是否泄漏，天然气、煤油、石化传输等管线是否爆裂或遭到有意无意破坏；二是监管炼化厂原材料及成品装卸工程中的合规操作，如监管进出的车辆、记录进出车辆的车牌号码，监督工作人员是否违规如抽烟、使用打火机等；三是周界防范报警系统，以防止非相关人员的侵入进行偷盗和破坏活动。

    虽然巡视员或维修工的定期巡查是不可或缺的，但随着信息化的飞速发展和生产数据的日积月累，传统的管理方式和数据手工记录模式已不能满足现代企业的发展要求，对炼化厂的实时监控、对生产信息的实时采集、数据统计和共享查询已成为现代企业保证工作质量、提高工作效率、降低生产成本的必然管理方式。早期炼化厂引入的安全防护体系还比较简单，虽然一定程度上减轻了工作人员的任务量，但是仍存在系统复杂、维护成本较高等弊端。结合现代化管理进程的加速，大型炼化厂的安防体系建设需求与安防行业整体科学技术的进步并行发展，迫切需要实现现场数据和设备信息的实时采集和数据分析、指令的远程下达以及对设备的控制等功能，使分布广泛的现场生产数据实现网络化，提高应急反应处理能力和全面保护生产、员工及周边的安全，为整个炼化厂的安全生产和指挥调度提供准确及时的第一手资料。

　　2.建设需求

    在上级炼化厂辖区内的多家炼化厂建设视频监控系统，并把相关炼化厂视频图像、语音、仪表及动力环境数据、报警信息一起通过广域网专线传输到上级炼化厂监控中心。

    炼化厂视频数据需要上传至上级炼化厂监控中心,监控中心也可查询炼化厂保存的录像、对摄像机进行相关控制，并实现各级双向语音对讲功能。

    能实现对各炼化厂及本地监控中心、重点区域图像接入和整合的功能，上级炼化厂监控中心部署的视频综合管理平台，对所有接入的视频数据统一管理。

    实现多级用户管理，满足监控中心的使用需要。

    实现视频共享，和集团总公司共享视频信息。

    预留接口，实现和各级应急办、各级安全生产管理局的信息共享。

    具有可扩展性，保障后期多家炼化厂视频监控的接入。

    3.炼化工厂监控联网解决方案

    3.1系统拓扑结构

系统拓扑结构

    系统主要分成炼化厂视频监控系统层、炼化厂上级监控中心层、集团公司曾三个层次。

    炼化厂视频监控层都会设置一个本地化监控中心，实现本炼化厂的监控系统接入、存储、展示及集中控制。

    炼化厂上级监控中心层如石化管理局，主要完成所辖区内所有炼化厂监控中心视频监控系统的接入、存储、展示及集中控制。

　　3.2系统总体结构

    炼化厂监控前端系统包括周界报警、视频监控、语音对讲、仪表及动力环境数据监测等功能。各功能既能独立工作，又能有机结合，形成综合防护系统。

系统总体结构

    现场监控系统负责完成前端的音视频信息、告警信息的采集、缓存、编码、存储及发送等功能，并可接受来自网络的控制指令，通常包含如下设备：嵌入式DVR、NVR、摄像机、报警输入输出设备、语音对讲设备等。

    炼化厂上级监控中心与炼化厂端，利用VPN专网或光纤专网做为传输通道组成树型传输网络，利用数字多业务平台，提供全网的多业务传输和共享。

    3.3系统功能

    1）多级联网

    在炼化厂本地建立视频监控安防系统，实现本地视频音视频信息收集、存储及集中展示，上级炼化厂监控中心建立总的监控中心系统，以达到建设成覆盖辖区内多个炼化厂的综合视频管理平台的目标，可实现“纵向到炼化厂，横向到管理局级平行单位”的视频共享功能。

    上级炼化厂视频监控平台部署后，可将炼化厂现场的实时第一手图像、音视频资料传送到上级炼化厂监控中心，进行存储并统一显示，可有助于更有效的掌握现场实时动态、辅助管理、指挥、决策。

    2）综合管理

    视频管理平台实现重点现场监视、重点现场录像、录像检索回放、报警辅助处置、视频服务接口提供、视频后台管理和视频数据库管理等功能。部署视频管理平台后，各应用系统都可以通过视频管理平台的接口调用视频。

    系统可实时接入及现场移动指挥车辆实时视频信息和单兵作战系统设备的实时视频接入功能；也可以在手机等移动客户端实时监控。

    系统可对系统内的设备、系统功能、系统数据等基本信息和配置参数进行资源管理。对视频设备、服务器、系统软件、应用软件、用户操作进行远程监视与控制。

　　3）视频监控

    重点对炼化厂罐区、泵区、出入口、装卸区、辅助设备区等相关区域进行实时监控，主要任务实现对炼化厂进出车辆情况、装卸情况、设备运行情况、炼化厂员工工作情况、炼化厂周边环境进行实时监视，确保对车辆、人员、各区域场所情况进行全面有效的掌控。监控中心根据需要可以随时查看辖区内任意一路或多路视频，同时多路视频的实时查看。实现视频的录制、回放、抓拍等功能。

    对于视频监控系统前端摄像头的选择，目前流行采用高速快球、枪式摄像机、半球摄像机或者三者相结合并辅助以智能行为分析技术。高速快球、枪式摄像机、半球摄像机各具优势，监控点摄像头根据监控点周围实际情况和监控侧重点分别选择标清摄像机、高清摄像机。由于晚上炼化厂的灯光比较暗，摄像机都采用低照度/红外摄像机。对于存在挥发性、易燃性气体、粉尘及原材料的区域，需要采用整机防爆监控产品。对于监控实时性、清晰度要求高或者有传统模拟标清监控升级需求的区域，可采用HDCVI的产品及监控方案。

    4）周界报警

    在厂区周界以及重要生产区域周边采用红外对射、电子围栏等技防手段辅助以视频智能分析技术对人员非法入侵、设备偷盗行为进行智能防范、及时处置。

    5）仪表及动力环境数据监测

    针对仓库、仪表房等分布离散，需要同时对数据及图像进行监控的场所，可以采用动环视频监控系统进行远程抄表及动环监控，实时收集气体\液体流量等工况数据，温湿度、水浸、可燃气体泄漏等环境数据，门禁、入侵报警信号并辅助以实时视频监控画面，并可以在监控中心远程查看。达到仓储、仪表房无人值守的管理目的，提高安全管理效率与水平。

    6）报警处理

    对于炼化厂前端系统如门禁、报警或者视频智能行为分析产生的报警信息，监控中心端立即通过声光报警、语音报警等方式提示，并自动记录报警，联动实时画面并启动应急指挥预案。

    7）语音广播

    每个炼化厂可以根据需求向监控中心发启语音对讲连接请求，管理中心收到请求确认后，便可建立语音对讲连接，双方便可实现实时语音对讲，管理监控中心也可对任一炼化厂监控端发起对讲请求，无需前端确认，双方即进入语音对讲状态。另外，管理中心可以对多个炼化厂同时发启语音对讲连接（即广播），从而可以实现对各个炼化厂的广播功能，与视频可视化监控系统协作辅助于快速决策、应急指挥。

    8）远程控制

    监控中心可远程控制炼化厂端视频处理单元实现手动录像、定时录像、报警触发录像、画面异动检测。当处于紧急情况时，可以通过对语音、门禁、视频等系统设备进行远程控制，从而丰富应急管理手段、提高应急管理效率。

    4.结束语

    炼化工厂监控联网解决方案通过整合前端系统，实现大规模监控联网，可以成为一个集日常生产管理、安全防范、事故防范以及事故发生时应急救援指挥为一体的综合动态安全视频监控系统。能提升危险源监测预警和事故隐患排查、治理能力，把事故隐患消灭在萌芽状态，从而达到杜绝及防范事故的发生；同时为事故救援提供及时、准确的救援信息，大大提升事故救援能力，最大限度的减少事故损失。