北京捷诺视讯数码科技有限公司 徐春玲

1 概述

1.1 前言

石化行业的生产安全问题，是国家和政府一直关注的问题，每一起重大的安全生产事故，都引起了党和国家领导人的密切关注。党的十六届五中全会从经济社会发展的全局出发，把安全摆在与资源、环境同等重要的战略位置，强调“坚持节约发展、清洁发展、安全发展，实现可持续发展”。安全发展指导原则的确立，迫切要求化学企业转变安全生产管理观念，创新发展安全管理方式，充分利用信息技术发展的新成果，通过信息化手段改善安全生产状况，实现生产与生态环境的协调。

1.2 行业现状

石化企业的运行特点：

（1）主要是针对油田、采油厂、炼油厂、化工厂、油库、加油站、输油(气)管线等；

（2）生产过程包括油气勘探、油气田开发、钻井工程、采油工程、油气集输、原油储运、石油炼制、化工生产、油品销售等。

石化行业是一种高危险性的行业，具有易燃易爆、有毒、强腐蚀性、生产连续等特点，一旦发生火灾、爆炸事故，往往造成较大的伤亡或财产损失后果。因此石化行业对安全管理要求极为严格。

一直以来，科技的发展，特别是视频监控技术、计算机通信、数据采集系统的进步都在影响着石化行业安全生产管理的应用水平。行业内部分企业已建成了独立的环境监控数据采集系统（如烟感、可燃气体探头、设备状态数据等）和基于模拟方式或部分数字方式的视频监控系统，简单的双向视音频交互功能的视频会议系统。这些应用系统在企业的安全生产过程中起到了一定的作用。

但以上实现方式存在着以下不足：

• 兼容性差：多套系统，多个控制中心，且相互独立，无法兼容。

• 共享性差：多个用户终端独立操作，所需视频信息不能共享。

• 操作复杂：控制中心需配置多个不同用户终端，操作和管理复杂，使用不方便。

• 重复建设：设备和系统的重复投入，建设成本和维护成本高。

这些不足导致传统应用解决方案无法真正满足企业生产安全管理对事故预防、应急响应和安全事故的事后处置等一系列安全生产调度需求。

1.3 系统概述

为了响应这些远程监控、可视化指挥、事故预防和应急处置的迫切需求，国内一大批从事视频技术研究的优秀企业投入到石化行业可视化安全生产监控的方案研究当中。这其中以北京捷诺视讯数码科技有限公司的“可视化物联网综合监控管理平台（石化行业）”为代表，深入了解用户需求，将视频技术、物联网技术与生产管理中的各环节密切结合起来，提高石化企业的防、管、监控能力。

系统将应用分为三个部分：一是工业视频监控系统，主要应用在远程监控生产环节；二是综合安防系统，主要用于园区综合安保监控、应急处置；三是可视指挥系统，主要用于视频会议、生产指挥，通过双向对讲、会议和广播实现远程指导和监督。

系统采用高清晰度的数字视频编码技术，紧密结企业多种视频业务的综合应用需求，应用多项开发技术，实现了视频监控、指挥调度、视频会议、环境数据采集、视频报警联动等多种关键业务功能。满足了企业生产安全监控和指挥调度的保障需求。系统采用模块化、开放式结构，网络接口符合TCP/IP协议，通过模块化增添，还可以与消防、通信及办公自动化系统等实现联动集成，从而实现石化企业管理的智能性、安全性、综合性、节能性、可靠性。

2 系统设计

本套系统是一套集视频监控、物联网综合监控、视频会议于一体的“三合一”平台，主要应用于企业安全生厂、事故预防报警、应急处置决策系统、生产业务调度、生厂线操作监控、资产管理等。

2.1 系统逻辑架构

应用接口层：提供视频监控，视频会议，视频指挥调度，环境数据采集、视频报警联动，门禁报警联动，一卡通报警联动等应用。

业务控制层：主要实现信令，控制信息交换，音视频流调度和系统管理等业务逻辑控制；包括系统安全认证，用户端地址解析，用户级别和权限设置管理，设备接入控制，周界门禁，防火防盗报警，环境数据采集，GIS，DSS（决策支持系统），GPS等其他业务系统交互控制。

业务承载层：音视频转发，设备代理，录像及回放，智能视频分析等。

媒体接入层：实现音视频信号数字化，网络化，IP化传输，兼容多个厂家硬盘录像机。

2.2 系统模块结构

图1 系统模块结构图

2.3 系统主要功能模块

• 可视化生产调度指挥 • 视频监控子系统• 视频会议系统 • 环境数据采集• 周界报警管理 • 出入口控制管理• 数字广播系统 • 资产管理系统• GIS地理信息系统 • 无线/3G移动监控• 系统统计报表图表分析 • 辅助应急决策系统

2.4 系统功能模块设计

2.4.1 可视化生产调度指挥

借助于视频指挥调度系统的多种级别和权限模式设置，上级指挥员通过指挥调度终端可以向下级发布指挥和调度命令，上下级各个部门、各级领导与下属之间可以实时地进行音视频信息的双向交流。共同指导现场进行意外事故的处理以及对设备抢修的技术指导，为现场解决问题提供有力的技术支持，大大节省时间，提高工作效率。

2.4.2 视频监控系统

采用各种高清摄像机、半球、红外高速球、智能跟踪球、360度全景摄像机等图像采集设备；采用数字硬盘录像机、编解码器、高清无缝拼接屏等图像处理和显示设备；采用流媒体转发、集中存储、超级客户端等图像监控软件，用户能灵活切换现场视频画面、控制云台和摄像头，方便地组合显示多路的视频画面并支持双向语音可视对讲。支持多种监控模式。并能够按照时间与日期回放任何摄像机录像资源，按照事件，报警，书签和动态侦测搜索视频序列，同时回放多个视频序列（同步或异步）。

2.4.3 视频会议系统

系统支持多种会议形式：即时会议、支持例会、多组会议。

会议的主席可以设定多个例会，每个例会包含相对固定的成员，主席可以方便地组织会议。会议成员可随时加入和退出会议组。主席可以对各个会场的发言权进行控制，并可广播某一分会场。

使用者可根据需要适时召开视频会议，实现交班会、生产会、总结会等各种会议，进行多点多方双向音视频交流互动。

2.4.4 环境数据采集

系统支持多种环境监测数据传感器（烟感、红外、水浸、可燃气体浓度、温度、液压，液位、酸、碱、盐浓度变送探测、电流，电压等设备状态数据等），通过数据采集器接入系统的数据/报警服务器，实现视频报警联动功能。

辅助分析功能：及时发现停电、缺相、油管堵塞、盗油、液面过低、配重不平衡等异常情况。

2.4.5 周界报警管理

系统通过对专用报警主机的兼容，实时监控报警点状态，支持报警点远程布防、撤防、解除等操作。系统提供多种报警消息处理策略, 如视频弹出、视频录像、报警短信、报警打印、语音报警、LED屏显示报警、地图定位等；可实时查看报警点视频，可事后查询、回放报警事件关联的视频录像。

系统对报警点可实现分级管理：紧急报警、重要报警、一般报警，报警级别可根据需要更改；同时，系统支持报警过滤功能、报警优先级排队、报警排队保持等功能。

2.4.6 门禁一卡通系统

系统在实现远程视频监控的同时，完成各联网企业内部门禁系统信息采集与现场控制，前端门禁设备主要由门禁控制器、安全门、读卡器、门锁、门磁、出门按钮、门铃及电源等设备组成，用户进出门刷卡信号自动上传到门禁主机，再由门禁主机传递至门禁管理中心。

系统可以实时显示门、电锁、控制主机的工作状态，远程开、关门等，并实现门禁与视频联动功能，查看刷卡门区的视频图像，对比持卡人员照片信息。

2.4.7 数字广播系统

基于现代化新厂房的特点，现代化的厂区内均设置公共广播系统。系统中公共广播子系统包括三部分：公共区域的背景音乐系统、生产管理广播、紧急事故广播。系统在综合实现远程监控与智能报警的同时，将数字广播系统有效地集成起来，进一步提高系统的实用性。

2.4.8 资产管理系统

资产管理系统是配合企业仓储管理的辅助系统，可有效控制、跟踪仓储物流和成本管理，完善企业仓储信息管理流程。

资产管理系统提供资产信息的新增、修改、拆分、转移、 调拨、退出，资产的运行、借用、领用情况及历史资产信息查询等功能；提供查询统计功能，可按品牌、种类、购买日期等汇总设备信息；提供设备维护功能，可对设备的维修、保养、检测进行记录；提供设备预警功能，当设备将要达到使用期限时发出报废提示信息；提供RFID条码追溯功能，将重要设备进行编码定位管理；并与视频监控系统相结合，提供出入库监控功能，将特殊资产的出入库图像信息实时监控并录像，方便事后检索。

2.4.9 GIS地理信息系统

危险源地理信息管理、传感器地理信息管理和视频监控点信息管理通过调用GIS地理信息系统平台统一实现。环境采集，周界，门禁等子系统报警也可以在联动视频的同时联动电子地图。

2.4.10 3G无线视频监控系统

在突发事件应急指挥过程中，采用移动视频监控前端（如：移动车载视频监控设备、单兵手持式监控设备、便携式箱式监控设备等）可根据指示，更加方便灵活地进入到指定现场，传回实时的现场图像信息，通过统一的可视化综合监控管理平台，供指挥人员灵活、及时地了解一线的情况。

2.4.11系统统计报表图表分析

通过互联网、手机等多种方式可登录系统，查询各危险源的实时监控数据，以及调看就近的视频监控图像资源，了解现场情况。

系统内危险源参数达到或超过该值时，可以通过平台或短信告警；自动生成周报和月报，对危险源的历史参数和告警情况进行统计分析。

2.4.12 辅助应急决策系统

（1）事故的预防

通过视频图像监控系统，各级管理者能够实时了解一线工人的工作情况，发现问题及时提醒纠正，从而督促各级各部门严格执行安全生产的规定。

通过环境监测报警联动功能，实时采集各类环境数据，使管理者能够及时掌握生产环境的实际情况变化，设定各种环境参量的上下限以及各种报警开关量，在报警处发时联动视频监控、启动录像功能，报警点图像将及时传给调度中心值班人员，使异常情况得到及时处理。

（2）事故的处理

石化行业安全事故的发生具有突发性，事件发生后的最初几分钟，往往是最为关键的时刻。其间能否采取迅速而有效的应变行动，将决定整个状况能否被控制，损害是否减轻。因此应急处置决策就是在最短时间内处理大量与事故相关的信息，合理调配各种资源，组织应急抢险，以减少事故造成的损失。

通过本套系统，可以实现视频监控和视频调度功能，一方面通过视频图像能够提供丰富、形象、直观的现场信息，特别是移动监控子系统可以及时地部署到事故发生现场，了解监控前端子系统控盲区发生的情况；另一方面处于不同地理位置的有关人员通过该系统，共享实时的监控图像，相互面对面地讨论分析形势，汇总各方面专家的意见，协调组织各种力量，做出正确的判断和决策。

（3）事故的调查

事故调查是石化行业安全生产管理的重要环节，通过调查分析事故原因，开展事故损失评估与索赔，总结经验教训，对存在的问题及时地、科学地提出相应的预防方案和整改措施。用户可以选择任意多路现场的画面手动录像、也可根据要求设定定时录像和设定联动报警触发录像。用户经授权可根据终端名称、录像时间、录像地点、录像事件特征，随时查询检索视频文件，远程播放所需视频图像。系统记录的视频图像和环境监测数据就是用于调查分析事故原因最重要的原始材料。

3 结语

石化行业的各企业均是安全防范的重点对象。一旦发生火灾或爆炸等事故，都会造成重大的人员伤亡和国家财产的重大损失，因而，各企业如何落实“安全第一，预防为主”的方针，采取哪些先进技术实现安全有效的防范措施，满足企业的安全生产管理，是摆在各个企业面前的重大课题。

“可视化物联网综合管理平台（石化行业）”专门针对石化行业设计开发，满足该行业的安全生产监控调度要求。该系统的使用降低了监控、管理、调度人员的管理成本，使各级生产管理和调度人员可以通过监视远端传送上来的现场图像、语音和环境数据，直观、准确和及时的了解厂区的实际情况，降低事故报警处理时间，提高事故处理决策的及时性和准确性。在事故的预防、处理和调查的各个阶段充分发挥系统优势。