能源是我们赖以生存和发展的重要物质基础,随着社会经济的发展,人们对石油、天然气、煤炭、电力等能源的需求日渐趋曾,开采生产的任务量大。而能源领域由于行业属性、作业场所及对象特殊,容易发生安全事故,能源安全问题已经成为企业和政府关注的焦点,如何确保能源生产上各个环节的安全;如何降低矿井事故的发生,确保能源建设者的安全,加强能源生产的安防设施建设显得尤为重要。
为了有效预防各类安全事故的发生,最大程度保护国家能源财产,我们有必要针对能源领域的安防特殊性构建一个科学合理的安全技术防范体系。目前,在国家政策以及企业信息化的推动下,大量的安防产品和系统应用于这一领域,从而极大地推动能源安防市场的发展。本期《市场聚焦》栏目将组织相关文章,对我国能源安防市场现状及发展前景展开深入的探讨。
能源领域安防软件市场分析与展望
一、能源领域安防软件市场需求分析
能源问题特别是能源安全问题,是当今世界各国共同面临的日益突出的问题,由于能源本身的重要性和能源领域安全的高风险性,决定了能源领域对安防产品、系统和集成服务有很大的需求,我国能源行业的高利润又保证了其在安防系统上的资金投入,因此能源领域无疑是安防市场中一个重要的行业化市场,具有广阔的市场空间。
近年来随着安防数字化、网络化、集成化系统的发展,能源领域对安防软件的需求也越来越大,主要集中在电力和石油行业,因为电力(国家电网)和石油(中石油和中石化)不仅是国内最大的能源企业,同时也是全国性的企业,其经营机构和网点、生产设施、输配送线路遍布全国,对联网监控有着必然性的需求,这两大行业对安防软件的市场总体需求有:
一是国家电网公司变电站远程联网监控平台软件的市场需求。国网的变电站遍布全国,包括人烟罕至的偏远地区,因此难以监管,即便是有人现场值守,也很难避免设备被盗、被抢和恶意破坏案件的发生。而变电站的安全往往影响成片区域的正常供电,关系巨大,需要切实的安全保障措施。另外,国网公司早些年前就开始推行的变电站无人值守机制,更需要远程监管的技术保障措施,远程变电站监控系统应运而生。目前部分东南沿海经济发达省份的电网公司已经建成并投入使用远程联网监控系统,实现了集控站、巡检站、地区公司和升级公司的多级联网监控,中西部地区还有很多省份没有建成这样的系统,或者系统还不够完备。而远程监控系统的核心则是远程联网监控平台软件,因此,变电站远程联网监控平台软件的市场需求很大。
二是国家电网输电线路的远程监控系统软件。由于难以监管,偷盗输电设施和电缆的案件曾一度猖獗,不仅给电网企业带来很大的经济损失,也造成极大的社会危害。据了解,2007年的南方特大风雪灾害损害了不少输电线路,也导致了电力输送线路的大面积瘫痪。这些都对输变电设施的安全防范提出了很高的要求,必须通过远程监控系统进行监控和防范。
三是石油和石化公司的加油站联网监控软件。中石油和中石化的加油站遍布城乡和国、省道沿线,数量庞大,对安全监管的要求很高,也需要集中联网监控系统进行监管。
四是油厂油井、计量站和输油线路的远程监控软件。中石油、石化、油田和各大炼油厂全国有上百万公里的输油管道和大大小小上万个油井,很多管道和油井地处偏僻地带,经常发生偷盗原油和采油设施的案件,给石油、石化、油田和炼油厂带来很大的经济损失,需要远程监控系统进行防范。
五是对炼油厂、发电厂的环境监控,每个炼油厂、发电厂都需要安装数百个甚至上千个监控摄像头,用于厂区安全和生产安全的监控,如此大规模的监控系统同样需要监控管理平台软件。
二、安防软件在能源领域的应用现状
如上所述,目前安防软件的应用主要在电网变电站远程监控联网平台软件和石油、石化的加油站联网监控平台软件产品方面。
国网公司在早期推行无人值守变电站,首先在东部经济发达地区推广,如浙江、广东、福建、山东、江苏、天津、上海、北京、辽宁等省市,依托数字硬盘录像机建设了一批以地区电网公司为中心,以集控站和巡检站为分控中心的视频联网监控系统,前期主要应用远程客户端监控软件,基本上实现了远程视频调阅、录像查询播放和报警联动等基本功能。到2008年,随着监控规模的不断扩大,以及用户对变电站安全监控的重视,原来的远程客户端产品无论在稳定性、兼容性还是功能扩展性和规模支撑能力方面都已经不能满足变电站安全监控的需要,设备不断更新和变化,开始向联网管理平台软件产品方向改造和升级,实现了在一个平台下的多品牌设备兼容、多中心监控和统一的权限管控,以及流媒体和报警信息的转发服务等功能。
石油和石化在几年前也开始了加油站联网监控系统的建设,主要分布在东部发达地区,将已经安装的加油站监控系统通过硬盘录像机的网络功能实现联网监控,大多是以市级公司为中心建设,前期主要是通过远程客户端来实现。由于功能有限,系统稳定性和可操作性较差,系统建成后很少得到应用,基本上处于闲置或瘫痪状态。现在很多省公司开始大规模的全省联网升级和改造,不仅依赖远程监控系统来进行安全防范,更多的将应用于服务质量的非现场工作监督和检查。
输电线路监控、输油管道和管井监控,由于网络难以敷设到位,无线组网的技术难度和成本也比较高,目前只有一些零星的试点项目,离大规模应用还有一定的距离。其他如电厂和炼油厂的监控,原来主要依赖于点对点的模拟监控来实现各生产区域的集中监控,大规模的集中监控也主要通过硬盘录像机远程监控客户端来实现,专业化安防软件应用的不多。
三、能源领域对安防软件产品的需求特点
由于能源设施、场所安全往往关系到社会和民生的安全,国家对能源安防系统和能源软件的要求也非常严格甚至苛刻,这也决定了能源安防软件产品的特点与其他行业的安防软件有着较大的不同。
首先是在软件长时间运行稳定性和易维护性方面有着严格的要求。能源安防软件必须保证安全可靠和长期稳定的运行,平均无故障工作时间应大于30000小时,且必须支持全Linux操作系统;关键模块必须支持双机热备份,故障切换时间应小于3秒;必须具备系统压力预警、故障自动检测告警、自动旁路和自动恢复机制,确保系统故障能够及时发现并得到处理,将系统故障风险减少到最低;必须支持热升级和热维护,即在不影响系统运行的情况下对系统进行升级和检修维护;必须支持错误操作保护机制,对那些可能影响系统正常运行的操作进行严密的流程保护,通过多级密令、多次拦截提醒等机制来杜绝灾害性误操作的可能性。
其次是不同设备的高安全兼容性方面。兼容性包括不同品牌和不同类型的设备,如不同品牌的硬盘录像机、视频编码器和网络摄像机,以及报警主机、门禁主机、环境监控主机等设备。高安全是指对设备厂商提供的SDK和设备本身所带来的系统故障,软件应具有处理和风险规避能力。由于设备厂商提供的SDK和设备自身的质量问题,很可能会导致软件系统运行故障,有经验的开发者往往会对这些情况做周密的试验和风险评估,并通过进程监视、多线程处理和重启等组合策略进行有效的控制和规避,目的是为了提高系统的稳定性。
在多级联网时要求软件应能支持多级平台的级联,即下一级平台通过接口和上一级平台级联,而不是在一个平台下的多级监控客户端,每级平台向下看完全独立,不依赖于任何上级平台而能独立运行,这样就可以把一个庞大的系统划分为若干个中小规模的系统,减轻系统的压力,分担系统运行的风险,尽可能降低系统故障所造成的影响。
此外,软件应支持系统运行维护管理功能,即不仅对软件模块本身的故障进行检测,还要能够实时监测系统任何设备和网络节点的状况,发现故障能及时告警,并提供故障维修和维护方案。能够对设备和工程信息进行全面的管理,每台系统设备的品牌、型号、采购日期、保修期限、供货单位、安装方式、安装高度、安装单位以及系统备品备件的管理等等,在设备故障时能尽快的替换和修复。另外还应支持个性化的操作应用,如电力变电站监控软件需要支持环境数据与监控图像的叠加显示,按照场景而不是按摄像头来选择监控画面等等。
四、能源安防软件市场的规模结构与竞争状况
能源安防软件市场主要分四个层次:
一是前端应用的安防软件市场。主要有具有行业应用特色的PCDVR软件,如针对变电站、加油站、油田、煤矿、炼油厂和发电厂的安防监控和管理需求而定制开发的PCDVR软件,在存储机制和存储策略、显示操作界面、集成联动等方面有一定的个性化特色。这类软件往往和硬件绑定在一起做整机销售,主要在2007年以前安装并投入使用,目前尚有相当部分场合还在使用这些产品,预计总规模在500万路左右,其他部分已经升级改造为嵌入式硬盘录像机。
二是远程监控客户端软件市场。客户端软件主要由设备厂商免费提供或由集成厂商自行开发,并不专门作为产品进行销售。前期的联网监控主要是应用这一类软件,目前绝大多数的联网监控还在用这类软件,其价格往往不会单独体现,统一打包在集成项目中,很难统计其市场规模。
三是中小型的CMS集中监控管理软件市场。CMS软件以流媒体服务器为核心,还配备了设备目录服务器、报警转发服务器和C/S客户端,有些也支持B/S架构的WEB监控界面,利用视频插件技术兼容不同品牌的硬盘录像机,支持多级权限管理和三级监控。在目前联网监控系统中大约占有15%的比重,规模在100万路左右。
四是大型的安防监控综合管理平台软件市场。平台软件一般采用J2EE架构,以应用服务器为核心,支持Linux操作系统,支持多级平台级联,支持无限级的监控和任意组合设置的权限管控机制,支持专业的报警、门禁和数据采集系统的集成,当前规模在20万路左右。
面对需求丰富的能源市场,其安防软件市场的竞争可分为两个层面:一是客户关系层面的竞争,二是产品品质层面的竞争。基于此,软件产品供应商也大致分为三大类:一类是长期服务于能源企业的系统集成商,既从事系统集成服务,也开发安防软件,这类企业与客户关系最为密切,但软件的品质较差,主要是一些简单的客户端软件,正在被逐步淘汰中;一类是专业软件开发商,具有很强的软件开发能力,软件的品质有保障,但基本上没有客户关系,往往以与集成商OEM合作的方式进入这一领域,目前能源领域正在使用的大型安防平台软件多是这类厂商提供的,由于受到设备厂商的挤压,市场空间也逐步在缩小;三是有影响力的数字视频编解码设备厂商,也纷纷进入安防软件领域,以期获得市场的最大化,并依靠中心软件的排他性来控制硬件供应,由于长期向能源企业供货,他们既有良好的客户关系,又有较强的软件开发能力,其软件本身就是为硬件设备的销售而服务,在软件价格上有很大的操作空间,目前正成为最强有力的竞争者。
五、前景与发展方向展望
能源安防软件市场目前尚处于起步阶段,还有很大的市场空间,产品需求主要集中在大规模联网监控软件方面。如前所述,第一阶段联网监控很多都是利用简单的远程客户端软件实现,目前基本上处于瘫痪状态,为此电网、石油、石化等大型国有企业都在启动第二阶段的联网监控项目,如中石油和中石化,一个省的加油站联网项目预算就有几千万,一个省级国网公司用于变电站联网监控的预算在亿元以上,经济发达省份甚至达到几个亿的投资,其中软件部分占预算的10%左右。油田、炼油厂、发电厂等也在对原来的模拟监控系统进行大规模的升级换代,对安防软件的需求也会日益扩大。因此,能源安防软件的市场需求在未来几年将有大规模的增长,预计未来5年内年增长率平均在30%以上。
另外随着物联网概念的提出,电力、石油等能源行业也纷纷提出电力物联网、石油物联网的概念,安防行业也纷纷从物联网的角度来重新定位和理解安防系统,安防系统将成为物联网系统的一个子系统,业界称之为“安防物联网”。而有能力在未来的物联网系统中占有一席之地的首推安防软件,传统的安全软件必然向物联平台软件演化,这为安防软件企业带来了一个划时代的发展机遇,市场竞争格局也必将发生大的改变。
石化行业的安防应用和发展分析
能源问题一直是全世界关注的重要战略问题,能源形势的发展从很大程度上左右着国家乃至世界经济形势的发展。国家“十二五”规划中把能源结构调整放到了很重要的位置,把活力、开放、效率定为能源改革的方向,把绿色、环保、低碳、创新定为发展的目标。要不偏离方向的实现目标,需要保证能源的开采、加工、运输、使用等过程都在可控制的范围内,而单凭人力的管理和监督,根本无法达到理想的效果,需要依托
科技力量,从预警到防范全方位监管,因此在石化行业基础设施建设中,安防占据的地位很重要。当前安防产品在能源行业的整个产业链中的应用已经很广泛,本文就目前石化产业中安防产品和系统的应用现状和发展趋势做些简单的分析。
石化行业的安防应用现状
从我国目前的能源结构来看,石油天然气在今后相当长的一段时间内依然是主要的能源供应,因此石油天然气的开采、加工、运输、使用等过程是否能长期安全、稳定将是关系国家经济发展的重大问题。而从相关数据显示,近年来发生的特大火灾中,石油、化工企业火灾占到25%,人员伤亡和财产损失惨重,安全问题很突出。众所周知,石油石化行业属于高危行业,一直是国家安全防范的重点对象,对于安全等级的要求甚高。石化行业除了自身生产工艺和员工培训方面要达到安全生产的要求之外,在油田、化工大型厂区、钻井平台、化学产品储藏仓库、天然气输送管道等,都需要安防产品对其生产环境进行实时监控。加之各地石化信息化建设稳步迈进,很多油田都争取对现有生产设备进行信息化改造,建设集油田视频监控及数据传输为一体的油田数字化综合业务系统。这使得安防监控产品在石化企业中得到普及,如距我们生活最近的各大加油站已经广泛应用了安防监控产品,此外,大庆、胜利、松原等多数油田以及大型化工厂区、储藏库和石油运输管道的沿线等大量布控监控设备。
在石化领域,安防的应用以视频监控为主,其应用主要分为两个部分,一是工业电视系统,主要应用在生产环节;二是综合安防系统,主要用于园区安保监控。过去,工业电视系统和安防监控系统相互独立,用于各厂区的生产监控系统之间也互不相连,“封闭”和“独占”是这些系统的特点。而随着企业对生产、生活等各方面综合管理程度不断提高,尤其是生产调度和应急系统建设的出现,将原有工业电视和安防监控系统进行技改整合和联网共享的需求越来越迫切。与此同时,深层融合原有的视频监控、报警、门禁、烟感报警、热感应报警、动力环境、模拟量探测等各子系统来满足应急联动要求的解决方案,是新综合安防体系建设中的关注热点。
总体而言,企业的重视、安全的需要、政府的政策推动、原有系统面临升级等因素一定程度上促进了石化安防应用的普及和提速,给安防企业带来了市场机遇,但由于石化行业基础设施规模大,信息系统层次级较多等特点,目前安防产品在石化行业的应用也存在一些问题:
1.油气田环境条件恶劣
油气田一般地处偏远地区,自然条件较恶劣,因此部署建设要求严格,对产品有特殊需求,有的设备还需要专门定做。但早期石化行业的安防监控产品和系统都相对落后,能真正做到设备好用、系统稳定的解决方案并不多,产品线广的厂家产品做精的不多,产品精良的厂家产品往往略显单一,这个现象让客户很难抉择采用怎样的方案去实施,所以行业内的合作互补必不可少。
2.需要监控的数据种类多,多个数据采集系统难以综合管理
油田中水井的水位、电机的电流和电压、输油管的压力、设备的温度等众多数据都需要一一统计和处理,市场上相应的传感器很多,但能统一记录和处理这些数据且能完成相应联动功能的设备很少,无法实现统一管理。
3.防盗和消防系统没有融合到油田数据采集系统中
防盗和消防系统是最基础的保障系统,油田的安防监控系统理应接入防盗和消防子系统,但目前将防盗和消防系统做到完全集成的产品不是很多,能满足油田恶劣环境使用的更少,这类产品的出现应该是一个发展方向。
4.设备工作不稳定,维护设备耗费巨大人力和物力
油田的采油、油气集输、供电、供水等区域跨度大、点多面广、环境恶劣,安装的安防设备出问题将给生产和维护人员带来巨大的麻烦,严重时甚至会危及生产和安全,造成人力和物力的浪费,所以必须针对行业的特点专门生产相关产品,其性能要达到一定的高度,防水、防暴、防尘、防震、耐高低温等都是需要考虑的因素。
5.兼容性差,系统扩容工作量大
石化安防设备种类很多,然而前端采集设备和后端编码设备很多不是来自同一厂家,甚至不同的前端也可能来自不同的厂家,由于没有统一标准接口,系统的兼容性差,如果这些设备不能进行统一,那石化企业的生产管理效率将很低。
石油安防市场的规模与结构分析
石油战略储备一直备受各界关注,我国是世界第二大石油消费国和进口国,目前国内51.29%的对外依存度已接近安全警戒线,石油战略储备成为保障能源安全极为重要的举措。为此,国家发改委出台规划,我国将用15年时间分三期完成石油储备基地的硬件设施建设,预计总投资将
超过1000亿元,其储量安排大致为第一期1200万吨,第二、第三期分别为2800万吨。在镇海、舟山、大连、黄岛、甘肃兰州、新疆鄯善、河北曹妃甸、天津滨海等建战略油储基地。这些石油战略储备基地建设对安全的需求甚高,由此也带动了技防系统的投入。
同时,石化产业链的炼化、运输、销售环节对安防的需求也不断增加。以销售环节的加油站为例,至2009年,全国加油站已有10万座左右,每百公里公路平均拥有加油站5.7座。出于安全和管理的需求,江苏、上海、广东、湖南、湖北等地相继颁布相关法规、条文,积极支持规范加油站的安防建设,投入几十万、几百万资金的项目逐渐增多。此外,随着安防技术的升级,早期应用安防系统的石化项目也面临整改升级的情况,这为安防企业的平稳增长获得更多的机遇。虽然目前还没有一个准确的市场规模值,但石化安防市场在未来将有更广阔的市场。
目前,在石化安防产品市场上,呈现出了多品牌的竞争局面。早前,石化领域的安防产品以国外品牌居多,近年来,这种格局已被打破,国内的多家企业也进入了这一市场,如天地伟业专门研制设计了针对油田、炼油厂生产安全监控,大型油库、输油管道和车辆安全监控、加油站等整体的“数字石油”解决方案;亚安在石化行业也打造了一批经典工程,如松原油田监控项目、西气东输东二线项目等。此外,北京华纬讯、杭州天视、红苹果、H3C等企业的产品都助力石化的技防建设。
石油行业安防需求
石化行业由不同业务类型的分支单位构成,大致可分为上游、中游、下游三个层次,构成石油化工产品开采储运、生产加工、分发销售的生产及商业链条,大致可分为采输单位,包括油气田、集输站、计量站、处理站;储运单位,包括管道、罐区、码头、中间站等;炼化单位,包括炼油生产装置区、化工生产装置区;销售单位,主要有加油站、加气站。处于不同环节的单位对安防系统建设的需求各不同,具体分类有:
油田和炼化厂生产安全
油田属于石化产业链的采输单位,主要以油气的开采、集储及处理为主,由于油田、气井大多分布在空旷的无人区,范围广、地理形势复杂、气候条件恶劣,需要在油气井口、输送管道、各站生产区域实现远程视频监控、安全对讲及报警联动等,实现对边远地区、沙漠戈壁等地面通信传输手段无法覆盖到的油气井生产全程跟踪与实时动态监控管理,以预防自然灾害、意外事故、人为破坏等情况的发生。由于通讯线缆等无法到达或成本昂贵,油井监控大多采用无线数字技术,即插即用,不用铺设线路,安装使用比较方便。
炼化单位是以成品油、乙烯等产品、原油副产品、化工产品生产为主,生产厂多为高危、高爆场所,针对这种易燃、易腐的环境,安防设备需要满足防爆隔离、防护等级的认证需求。
输油管道和车辆安全
输油管道和运送车辆属于储运单位的范畴,是石油流通的重要连接环节。输油管道大多地理位置偏僻,管道跨度长,存在原油、成品油等管道输送资源泄漏、被盗的安全隐患,确保输油管道安全破在眉睫。由于实际环境限制,做到完善的管线防盗、罐区和泵站的监视防护是安防系统的重点,需要在截断阀、罐区设备、装卸车、中间站等区域安装摄像机,采用远程视频来实施动态监控,而运输车辆可通过定位系统来统一监控管理。
石油储备和油库安全
油库属安全重点防范区域,防火、防盗、防破坏、防自然灾害等是油库的主要安全需求,其中油罐、仓库等部位是重点监控区域。油库一般处于比较封闭的状态,因而除加强视频监控的同时,还需要针对具体地理环境增加周界防范、入侵检测、门禁系统等安防设施,几种安防系统配合使用,避免死角,提高安全系数。天气变化对探测器的灵敏度等会产生较大的影响,在选型上必须予以考虑,此外,还必须对到码头装卸油的油轮进行实时视频监控,以确保装卸油人员规范操作,及时发现漏油污染和其它险情,以便及时跟进,避免发展重大的安全事故。
加油站安全
加油站主要以成品油销售为主,是石油销售环节的重要组成部分,由于加油的开放性特点及其产品的特殊性决定了安全工作的重要性,需要加强技防设施投入,提高技防水平。一般加油站的加油棚区、营业厅、财务室、库区、主要通道和重要地点都需要安装适合的摄像机。此外,加油站报警系统和银行类似,也需要和公安部门联网。加油站视频监控系统基本上采用多级监控体系,各级工作人员可以利用直观的视频加强安全监控,提高工作效率和响应速度。目前构建多站点、远距离、多级联网的加油站安防系统是一个重点关注。
以上各单位环节对安防的具体需求各异,但从产品层面上看,基本涵盖了从前端到传输再到后端管理的产品,如硬盘录像机、高速球摄像机、变速云台、室外防护罩、显示大屏等。此外,还有为石化行业专门设计研发的产品,如天地伟业的综合监控主机,就是专门为加油站设计。而这些产品应用又可分为硬件和软件两部分,硬件产品主要考虑到特殊需求,比如防爆、防尘、耐潮湿、雾等,软件方面的需求主要是与石化行业业务的结合度和联动功能。
结语
目前,安防技术已在平安城市建设、科技强警等诸多方面显示了其不可或缺的作用,从实际经验来看,与很多行业一样,能源安全生产经营也离不开安防技术,其需求与功能随着信息技术的发展而不断完善与提高。伴随着安防技术数字化、网络化、智能化的趋势,石化安防的发展空间将不可限量。
由石化行业的特点及需求决定,安防系统需要实现全天候监视,并实现报警,同时更应与探测系统联动,与防护、应急处置等系统有效集成,这就需要解决很多问题,如智能分析手段的改进与提高,系统集成方式的转变,多功能产品的开发和应用等。企业想在这一领域做大做强,需要真正深入到石化行业,充分了解石化行业的业务流程,深入挖掘石化行业的真实需求,并把安防技术和石化行业的业务流程紧密结合起来,才能真正实现高效的石化安防。
煤矿行业监控应用现状与市场发展趋势展望
近年来,随着我国经济的高速发展,国家对能源的需求也日益增长,作为主要能源之一的煤炭一直是国家能源的支柱。然而我国的煤炭工业长期停留在人工开采水平,生产效率低,安全隐患多,历年来矿难事故频发,人员伤亡和经济损失严重,煤矿安全已成为我国经济发展中的热点和难点问题之一,每一起重大安全生产事故都引起了政府和社会各界的极大关注。我国安全监管部门已经出台政策,狠抓煤矿瓦斯防治和安全生产条件的改善要求:安全状况不达标的矿井要一律停产整顿;重新核定矿井的安全生产能力,严禁超能力生产;高瓦斯、高突矿井没有建立瓦斯抽放和监测系统,没有落实综合防突措施的,要停产整顿、限期整改;不具备安全生产许可证发证条件的矿井,要停产整顿,经整顿仍然不合格的要予以关闭。
这些政策的出台,以及连续不断的矿难事故,促使监管政策的强制实施,加之我国能源产业布局、重组的调整,将出现更多的集团化、现代化的煤炭企业。作为现代化煤炭企业的重要标志--自动化、信息化也必将得以深度实施,而煤炭企业信息化基础的监控市场也将大幅增长,防爆产品、传感器产品、数据采集与监控系统等产品市场将蕴涵巨大潜力。
煤矿监控的应用情况分析
我国的煤矿数量众多,据了解目前我国约有1.6万处煤矿,对于这个庞大的煤矿群,出于监管和安全生产的需要,我国在上个世纪八九十年代及21世纪初期较大规模地安装了煤矿安全监测监控系统,所使用产品大部分是我国自主研发的第一或第二代监测监控设备。随后在监管加强及煤矿自动化升级的需求下,有部分国有大中型煤矿对设备进行了升级改造,安装了新一代数字化的监控系统,但大多数煤矿还在使用老式的模拟监控系统和设备,而且很多设备年久失修,容易出现安全生产的隐患。2010年底,国家安全监管总局又下发了关于金属、非金属地下矿山安全避险“六大系统”安装使用和监督检查规定的通知,对金属非金属地下矿山监测监控系统、井下人员定位系统、紧急避险系统、压风自救系统、供水施救系统和通信联络六大系统作出了明确的规定,要求煤矿企业最迟在2013年6月底前部署六大避险系统。在新热点新政策下,对已建设备进行升级已是刻不容缓,这加紧了许多煤矿安全生产监控的应用。
煤矿安全生产监控主要涉及井下监控系统和井上监控系统。煤矿井下监控系统主要是对井下安全生产自动化的监控,一般是在矿井下的不同位置安放摄像机、各种传感器,监测矿井的水位、瓦斯含量、温度、含氧量等数据,并通过监控传送带传送监测数据信息,当瓦斯含量、水位超限系统还会发出声光报警,提示调度人员及井下矿工注意,直至排除故障。此外,监控系统还可以监控矿工井下作业情况,系统在井口有传感器监测风压、风的流量,判断风机是否运转,保证井下矿工的正常工作。由于煤矿井下作业远离地面,地形复杂,环境恶劣,所以容易发生事故,利用远程视频监控系统,地面监控人员可以直接对井下情况进行实时监控,不仅能直观地了解和记录井下工作现场的安全生产情况,而且能及时发现事故苗子,防患于未然,也可为事后分析事故提供有关的第一手图像资料,因此远程视频监控系统是现代矿井安全生产监控系统的重要组成部分。
煤矿井上监控主要是针对地面运行设备和煤炭运销系统的监控,尤其是运销系统需要管理的空间更大,往往牵扯到一个地区的煤炭局、不同的煤管站,关系到地方收入等。而传统的模拟监控系统受到自身局限,不能及时反映一个地区大范围不同煤管站的运销信息。因此,现代煤炭运销系统对远程视频监控系统的依存度比较高。
总体来看,目前国内煤矿企业的安防监控应用较以前有了很大的改善,但应用仍不均衡,情况主要有三种:一是国营大中型煤矿的技防系统建设普及率较高、投资力度大;二是中小煤矿技防投入小,普及率不高;三是小煤窑基本是零投入。此外,有些煤矿虽然安装了视频监控,但由于意识程度和管理水平不一致,目前煤矿监控系统还存着这样或那样的问题,主要有:
1.大部分煤矿安全监测监控设备落后及老化
如上述所提,我国大规模安装煤矿安全监测监控系统是在上个世纪八九十年代,所使用的产品大部分是我国自主研发的第一或第二代监测监控设备,主要以视频监控摄像机进行前端数据采集,使用光端机进行传输,在监控中心使用硬盘录像机进行录像存储。虽然已经有部分国有大中型煤矿对这些设备进行了升级改造,但大多数煤矿还在使用老式的模拟监控系统和设备,安全生产隐患依然存在,如果不按时对设备进行检查和维护很容易造成安全事故。
2.系统不能很好地适应井下环境
我国不少煤矿监测监控系统的信息化、自动化改造后,系统虽然达到了大量数据采集、实时传输、处理和显示等功能,但是,其井下环境也对设备本身有着严格要求,如煤矿工作面是煤矿生产的核心所在,也是环境最恶劣、人员和设备移动最频繁、事故多发的场合。然而,煤矿信息化改造采用了有线的工业以太网作为核心,即工作面监测监控信号的传输采用有线方式,但由于工作面是一个不断移动的工作环境,有线传输的方式很难适应这种不断移动和变化的工作现场,各种因素造成传输电缆损坏和扯断的现象时有发生,系统不能很好地适应井下环境。
3.煤矿安全监控系统各自为政
早期的煤矿监控系统不是硬性要求,安装的企业少,覆盖面很有限,一些部署了视频监控系统的企业也仅限于本地监控,没有形成联网化、规模化、集成化。很多设备出自不同的厂家生产,这些产品没有统一的标准,没有统一的接口,使系统无法统一使用,造成了监测工程中的数据漏报、系统间无法正常通信等问题,导致了安全隐患的出现。而且随着新技术的陆续使用,譬如3G技术与一卡通技术集成的应用,视频监控系统与煤矿生产自动化集成技术的融合,原有的系统通过简单的升级改造已经无法适应新技术的发展。
安防企业在煤矿监控市场的竞争状况
随着煤矿监控市场新一轮改造需求的旺盛,越来越多的安防企业已经开始关注煤矿安全监控市场。在技术优势上,传统安防企业可能与专做煤矿的企业没有太大的区别,最主要的挑战主要来自对行业需求的了解以及行业门槛。从技术上来说,安防技术已经比较成熟,但煤矿行业属于工业自动化领域,即使在电源功率方面,都与商业及民用领域差异很大;另外,煤矿领域相对来说比较封闭,企业只有深入了解需求之后,才能开发出符合实际需要的产品,如果对煤矿需求不了解,盲目进入该领域,很难得到用户的认可。当前煤矿安防系统的主要提供商有:安防企业、软件企业或集成自动化企业、煤科院下面的相关企业,具体的安防类型企业主要有:
一是提供单一产品为主的专业厂家。这类厂家主要以提供防爆设备为主。由于煤矿环境复杂,对监控设备不仅在抗电磁干扰、传输稳定、防爆破等方面都有相应要求,尤其是井下监控设备,还要求必须通过煤矿安全认证的设备才能在井下安装使用。据了解,2009年底我国有资质生产防爆摄像机的厂家只有十几家,到2010年暴增至40家,此外还有10家以上生产专业防爆防护罩的生产商,这些防爆设备厂家的代表主要有常州裕华、佐安,北京高博、普安等。
二是提供多种产品应用在煤矿行业的安防企业。这类企业主要是传统安防产品生产企业,可为煤矿提供多种产品,主要应用在井上地面监控,譬如天地伟业的光纤智能高速球,就在井上监控里大量应用,此外,博世、大华等企业生产的产品也广泛应用在煤矿领域中。
三是提供行业解决方案的安防企业。这类企业根据煤矿行业用户的实际业务流程,为用户开发量身定制的煤矿安防监控综合监控系统,这类企业一般具备较强的综合实力,同时能深入煤矿行业中,对客户的需求了解得比较透彻,如天地伟业、美电贝尔、霍尼韦尔、南京北路、贝尔信、恒业国际等企业针对煤矿的实际需求,研制设计了相关的解决方案。
煤矿监控市场的技术发展方向
目前,国家相关部门对煤矿提出了要求:非规模化不生产、非集约化不生产、非循环经济不生产、非安全达标不生产。在这个方针的指导下,全国无形之中蔓延起了以整合为主的煤改之风。如2010年山东省煤炭产业板块进行整合重组,整合主体就包括了省属的6家煤炭企业。随着煤炭企业整合的完成,对安全监控联网的需求将随之增长。同时网络技术的不断发展,煤矿监控系统也由原来的模数结合的监控系统逐步过渡到目前的网络化、无线化、智能化的监控系统。不管哪种方案、哪种技术都要满足监控系统三个有效性的原则,即要满足监视画面的有效性、监控设备本身的有效性与监控行为的有效性。只有这三个部分有效并密切配合,才能保证监控系统实时有效。从目前的技术发展来看,煤矿监控行业的发展趋势有:
1.多业务传输平台技术
大部分煤矿系统都已经建成了视频会议、自动化安全生产检测系统,生产调度视频监控系统、110报警监控系统等,传统的解决方案是通过建设多套独立的传输系统来实现上述功能所需数据的传输。但这种建设多套独立的传输系统的做法存在着兼容性差、共享性差、重复投资、操作复杂等诸多缺陷。将来的监控系统改造中,对传输系统改造已经成为当前安全生产建设的关键。有一些安防企业推出了集视频、双向音频、开关量、环境数据、智能球控制数据、网络数据、网管数据、电话语音数据的多业务数据传输平台光端机,通过一台传输设备和一芯光纤基本上就可以将煤矿监控行业里的所有数据进行传输。这种技术不仅大量节省布线成本,而且能大量降低维护成本,对今后的煤矿监控行业监控升级改造有很大的帮助。
2.智能网络搜索与穿透技术
随着煤矿行业监控系统规模建设的逐步扩大,对联网监控系统的要求将越来越迫切。原来的监控系统基本都是分散、独立的,要能够通过企业专网或者是互联网连接到集团监控中心,实现在集团监控中心的集中调度与管理,这就要求网络编码设备具备支持跨网关与路由的网络穿透技术,可以通过在集团监控中心的监控软件系统,直接搜索连接在网上的网络编码设备。
3.3G无线传输技术
随着3G基站陆续的铺设,3G信号的覆盖范围也越来越广,相比于无线微波技术,3G信号受到干扰的情况相对来说很少,可以预见3G传输将成为煤矿无线监控传输的主流。
4.智能视频监控技术
监控行为的有效性就是监控系统能够及时有效的发现监控范围内的异常情况,进行判别分析,并能够有效地阻止犯罪案件的发生。随着煤矿行业监控系统建设的大规模推进,视频采集量大得惊人,人力越来越难以胜任从海量的视频监控画面中找到异常状况,并进行有效的处理。有统计资料证明,人在连续观察12分钟2路或更多路的视频图像时,观察者大都会错过45%的场景。而在连续观察22分钟后会错过95%的场景。何况监控系统操作人员面对的是大量场景复杂、随时会发生突发事件的监控画面,很难及时发现异常变化,这就需要通过技术手段来解决这些问题。智能视频监控技术包括行为分析、人脸识别等技术,它与以往传统的监控技术有着本质的区别,利用视频行为分析技术可以对画面上行动的物体进行分析,判断出物体的行为轨迹、目标形态变化,并通过设置一定的条件和规则来判定异常行为,并产生报警信号,通过有线或无线的网络传输,将分析结果发送到控制中心,以有效的方式(声、光)报警给值班人员,以便做出快速反应。目前在监控领域,智能视频监控已经比较成熟,妨碍其市场推广的主要原因之一是价格太高,而随着市场增容,成本降低,智能视频监控将会在煤矿监控行业逐渐普及。
5.监控联网平台联网技术
随着技术的深入发展,各独立工作的监控检测系统也将陆续走向整合,同时安防系统已经不能在煤矿之中单独存在,而是要融入煤矿自动化系统之中,作为自动化系统的一个子系统存在,这时候平台联网技术将得到更多应用。
结语
当前,我国正对煤炭企业整合进行完善,随着整合的发展,煤炭企业对安全监控联网的需求将随之增长。同时网络技术的不断发展,也促使煤矿监控系统由原来的模数结合的监控系统逐步过渡到目前的网络化、无线化、智能化的监控系统。视频监控系统与生产自动化系统集成,与OA办公系统集成,采用行为分析智能检测技术、3G等技术,实现煤矿监控的联网建设,将是煤矿监控行业的发展趋势。随着煤改政策的不断出台,煤矿行业信息化改革的不断深入,新的技术将陆续被发掘应用在这个国计民生的重要行业中。
电力行业的安防应用新趋势分析
电力作为国家重要的能源供给设施,安全防范自是重中之重。而作为保障电力工业安全运行的得力助手,安防产品一直在电力领域充当着守护神。从传统安防产品应用的角度来看,电力行业的安防应用主要集中在无人值守变电站、输电线路、安全生产等方面,其中无人值守变电站是应用重点。而随着国家发改委对电力应急管理的重视,以及各类视频技术的普及,传统的安防应用正在悄然发生新的变化,其中最明显的就是可视化应急指挥应用的崛起。
我们知道,在电力行业,视频应用涉及多个领域,其中最典型的就是视频会议和视频监控,上面提到的传统安防应用属于视频监控这个领域,而可视化的远程会商、远程培训等应用则属于视频会议领域。在加强应急管理的政策背景下,将上述视频会议、视频监控两类应用整合起来,参考传统语音调度的业务模式,开展新型的可视化应急指挥业务,可以大大提升电力行业应急管理的效率和速度。本文我们从传统视频监控、传统视频会议的应用基础来看如何实现电力行业的可视化应急指挥。
传统视频监控应用
传统视频监控在电力行业应用非常广泛,包括无人值守变电站、安全生产、输电线路等各个领域都有视频监控的部署需求。其中,无人值守变电站的监控应用尤为典型,带有显著的电力系统行业特征。变电站是电网的枢纽,也是电力安全管理的重要对象。在无人值守变电站建立网络化视频监控系统,能够帮助电力部门有效节约人力资源,提高安全管理效率。随着高清以及安防整合技术的发展,该应用正在呈现出明显的高清化和安防一体化趋势。
在部署上,每个变电站根据需要监控的对象数量以及需要完成的功能进行监控点的规划部署。每个监控点以高清网络摄像机为核心,通过相应接口接入门磁、红外、烟感、温感等报警设备,通过音频输入输出接口连接拾音器、扩音器等音频设备。高清网络摄像机用于采集变电站内外部监控场所的图像,包括大门、周界、机房以及变电设施等。门禁系统部署在变电站大门,可对内部员工出入进行登记,当有人非法入侵时能够发出告警信号。烟感、温感设备主要检测内部环境温度和烟尘,预防火灾发生,当有警情时能够及时发出告警信号。红外对射报警器主要部署在变电站周遭围墙等处,当有人翻越围墙进入到站内时,就会隔断红外线触发告警。这些告警装置通过报警监控与视频编码器相连,发生告警时可通过管理平台进行相应的联动,在调度中心实现声光电报警、图像切换以及录像控制。
拾音器和扩音器为音频对讲设备,可以通过高清网络摄像机接入监控系统,实现调度中心管理人员和变电站现场人员的语音对讲,从而实现调度中心对监控点的远程调度。同时,该功能也可以实现变电站设备的远程维护指导,从而缩短解决问题的时间,减少人力以及费用成本。此外,监控管理平台也可以与现有的变电站动力环境监测系统融合,环境监测系统采集到现场变压器、线路、刀闸、断路器、仪表等设备运行故障以及现场电压、电流、温度等运行环境异常,均可触发视频监控系统联动,在调度中心进行声光电报警、图像切换以及录像控制。
传统视频会议应用
作为一种直观、高效、及时的远程沟通工具,视频会议已经成为电力行业信息化应用的重要组成部分,包括远程会商、远程培训、远程协作等各类视频会议衍生应用,正在延伸到电力企业的管理、培训、协作、应急等各个层面。
通过网络远程召开各类工作会议是视频会议在电力行业的典型应用,基于该应用,企业领导足不出户就可以与下属分公司、分支机构的相关负责人进行“面对面”沟通,原先为了开会而四处奔波的情景将不复出现,从而节约了会议的组织时间和成本,提高了沟通与管理的效率。
人才,是电力企业持续发展的源动力,要提升综合竞争力就必须不断健全和完善企业的人才培养机制。由于电力企业机构众多且分散,组织大规模的员工培训对其而言是相当头痛的事情。然而基于视频会议,数百人、上千人的远程视频培训也能轻松组织,不仅帮助企业大幅缩减了培训开支,更重要的是提高了培训的频率,实现了更多分享。
而所有远程会议和培训的过程及会议资料及培训课件等辅助内容,都可以同步直播到企业的内部网络上,员工可以根据自己的权限进行选择性的实时收看。而且,上述内容还可以通过视频会议的录播功能同步录制下来,并发布到网上,供员工点播学习。
电力安防的新趋势:可视化应急指挥业务整合
当我们基于应急指挥的角度将上述视频监控和视频会议整合起来以后,可以在不影响原有系统功能的同时,推动电力行业可视化应急指挥调度应用的普及:将视频监控整合到可视化应急指挥调度系统中,除了不影响原有的变电站及输电线路的安全在线预警和实时监控功能外,还可以将这些图像、声音、报警以及动力环境信息无缝融入应急指挥平台,为指挥决策提供直观、实时的参考依据,提升决策效率。同时通过可视化应急指挥调度系统将视频会议应用整合起来以后,视频会议的双向、多方、实时交互的可视化应用功能可以大大加强应急指挥的群策群力效应,并提升决策速度和管理效率。
当然,要真正发挥可视化应急指挥调度的效能,不是简单的将视频会议和视频监控合在一起就可以,而是要从应急指挥管理体系的角度,参考电力行业一直在用的传统语音调度的业务模式,全新开发出一套专业的可视化应急指挥业务架构及业务体系,然后在此基础上将视频监控和视频会议的资源整合在一起,这才是电力行业的真正需要。
在这个意义上,一个专业的可视化应急指挥调度系统必须以可视调度、应急指挥为核心,同时实现视频会议、远程监控、图像传输等多项业务的整合集成。其典型组成部分包括专业的调度平台、调度席、电视墙、录像、网管及各种形式的调度终端。调度终端位于所有可接受远程调度或远程指挥的远端点,类型包括视频会议终端、视频监控终端、电话、手机等。视频会议终端主要位于接受指挥调度的下级电力单位内或移动指挥车上,可与调度中心进行双向可视交流。视频监控终端主要位于各变电站、输电线路以及移动指挥车这些部位,用于提供现场监控图像的调度接入,电话和手机则用于个人纯语音调度接入。这些终端可以是新建,也可以是由视频会议、视频监控等原有系统整合进来。
调度中心、分调度中心或领导桌面都可以对上述所有远端资源进行统一调度和统一指挥,无论点对点或点对多点,远端图像瞬息之间即可传到调度中心的大屏或PC显示设备上,一览无余。在调度过程中,可实现强插、强拆、热键呼叫、呼叫转移、转接、录像回放、短消息单发群发等专业的指挥调度功能。从操作便捷性考虑,上述所有操作都可以采用触摸式调度屏,基于简洁直观的界面实现一键直呼或通过语音识别直接呼叫对方名称进行更便捷的调度。
从典型应用需求上来看,整个可视化应急指挥系统至少需要提供如下几个业务功能模块:
1.视频点名
调度中心可通过视频点名功能模块,手动或自动完成各个单位的点名。在日常管理工作中,可通过点名功能检查各个单位的日常工作准备,保证值班人员到位和设备、线路正常运行,确保有突发事件时能迅速进行应急处理。
2.预案调度
系统要能制定自然灾害、事故灾害、治安事件等预案类别,并能制定火灾、地震、偷盗等预案子类别。在事件发生时通过预案调用,立即召集相关部门参与会商或接受指挥,并调集相关图像资源。预案功能要预留对接接口,以便实现与综合应急预案的联动启用。
3.快速调度
系统要支持调度资源的快速查询和组织,可在临时事件发生时,快速调集到相关图像资源,在几秒钟时间内,即可完成临时指挥调度可视通信部署。快速调度可保障系统应用在任何突发情况下。
4.辅助视频业务
由于系统本身要和视频会议、视频监控整合,因此,在调度中心直接基于调度平台进行视频会议和视频监控的召集和控制也有着广泛的应用需求。
5.视频录播
系统需要集成专业视频录播模块,可完成日常图像存储、调度过程录像等应用,并通过专业磁盘阵列,实现大容量、高可靠的视频资料保存和调用。
结语
随着无线宽带技术的发展,移动视频整合在电力行业中的应用也越来越广泛。通过可视化应急指挥系统,将移动视频接入调度中心,可以有效提高现场应急反应能力及应急处理效率,最大限度降低灾害损失。现场移动视频的部署可以采用移动通信车、人员背负等方式。无论是车载还是单兵,事故现场图像、声音都可以基于3G或卫星网络实时上传到指挥调度中心,指挥调度中心也可以与现场人员进行实时通话,并对现场人员进行远程指挥和指导。
近年来,在加强电力系统应急管理体系建设的背景下,无论是传统视频监控还是传统视频会议,其应用模式都开始变得越来越多元化,而基于可视化应急指挥调度将这些视频应用整合到一个统一的平台上,正在成为电力行业新的发展趋势。这一趋势对变革电力系统现有的应急管理工作,进一步提升应急管理的效率,降低应急管理的成本,都将起到积极的推动作用。
高清智能在数字化油田的应用
数据与管理是数字化油田建设的两个重点内容,而视频监控与存储等安防技术是数字油田的重要应用技术之一,目前采用最新安防架构的管理信息系统已经应用于多个大型油田的数字化建设项目中,有效保证了有关油田生产内容的海量数据的传输、处理与存储。
从目前的应用情况来看,在数字化油田的视频监控领域,国内大型油田已逐渐淘汰原有的模拟视频监控方案而采用架构更先进的数字视频监控系统,在油田作业区域及各有关地区建设了网络视频监控前端,实现了监控视频的网络传输、异地存储以及网络客户端查看与控制。然而,在油气田这种范围广、监控区域大、重点监控部位多的项目中,网络视频监控系统建设的难点很多。针对油田的偷盗抢问题、大面积辖区监控问题、无人值守油井监控等问题,很多近乎“无理”的监控要求很难得到满足,如一个监控摄像头可监视2公里左右的输油管线,出现异常时拉伸镜头至细节部位仍可清晰显示;一个监控摄像头可采用广角形式监控多个集中的油井站点;采油机停止工作时立即报警;对进入油井平台工作区的人、车、物进行跟踪记录,夜间设定禁区,对闯入行为进行报警录像等等。
这些监控需求都是根据数字油田可能会出现的安全问题所提出,如采取以往传统的标清监控,开关量报警及实时录像的视频监控形式,已无法满足数字化油田的以上种种需求。随着高清视频方案及智能识别系统的应用逐渐成熟,“高清”及“智能”这两大安防热点技术也在数字化油田的建设中有了最新的用武之地,以上提及的问题也有了新
的解决办法。
不同解决方案的市场成本
“油耗子”是所有国内大型油田的重点监察对象,据统计,国内某大型油田周围就有近千人从事原油的盗抢活动。随着油价的不断攀升,“油耗子”对油田开采造成的经济损失也逐渐加大,由其产生的石油泄漏与污染所造成的间接损失更加不可估量。对油田盗抢进行视频监控和报警是数字化油田的监控重点,一般在设立前端监控点时都会对油井平台及传输接口进行重点布控。然而,对延绵数百公里的原油传输管线进行视频监控一直是数字化油田视频监控的难点之一。例如对长度为100公里的原油传输管道进行全面的视频监控,必须采用球型摄像机进行巡航检查,当出现嫌疑对象或泄漏事故时,要对准局部画面放大并清晰显示现场情况。
基于案例需求,如采用D1(分辨率720X576)的监控前端,即使采用广角摄像机,由于其清晰度限制,则最多每500米假设一个标清监控点,100公里内共需建设200个监控点,每个点的建设及施工费约为2万元,共计400万元,10个人的施工队施工周期约为30个工作日可完成。
如采用高清方案,使用目前技术成熟的18倍以上光学变焦的球型高清网络摄像机,分辨率可达到720P(分辨率1280X720)以上,可采用广角镜头监视距离500米、长度2公里的输油管线,且对出现异常情况的局部拉伸放大后图像画面依然清晰准确。每个点建设及施工费不超过3万元,共计150万元,10个人的施工队施工周期约为10个工作日就可完成,在清晰度远超标清监控点的情况下,施工难度和总建设费用也大幅降低。
在油田或附属加工单位的管理规定中,为了保证生产安全或产品管理,对车辆的管理都十分严格,对于不明车辆或非授权车辆进入重要设施附近的情况更是要严格禁止。采用车牌识别功能,可以自动捕捉车辆的车牌信息,帮助安保人员进行及时的核对,对不明车辆进行检查和处理,严防偷油运油车辆私自进出。
除此之外,几年前高端模拟摄像机推出的车辆人员自动跟踪技术也已在网络摄像机上实现,当出现移动的人员或车辆时,带云台的枪机或球机可对发生变化的人或物实施放大跟踪和抓拍,有效保证现场证据的采集完整性和清晰度。
高清视频监控在油田的部署
不同于城市监控或厂矿监控,油田地广人稀,井区相应的取景范围也非常大,一座大型油井占地面积可以超过10000平方米,如此大的取景范围使用一般的标清摄像机,即使采用广角镜头可显示全景,也无法在镜头拉伸后清晰显示细节画面,同时还增加了取景难度。目前一般采用同一区域建设多个视频监控点的方式来实现即可综合显示全景又可拉伸显示关键部位的监控需求。这种建设方式的不足有很多,如无法采用一台摄像机监视全景,增加了监控中心的监控压力和显示设备费用;而如果采用高清摄像机,则可大大降低监控人员的监视工作量和监控设施建设成本。
以监控一座面积10000平方米的油井全景为例,采用D1分辨率的标清广角摄像机由外向内监视油井设施及建筑需每25米布控一台球型摄像机,共需建设16个全景监控点,由内向外监视油井周边设施需建设8个全景监控点,则共需24个监控点位来完成对井区全景的监控。
如采用分辨率大于720P的高清球型摄像机,每个方向仅需建设一个监控点即可完成无死角监控并达到令人满意的清晰度,以此计算仅需8个监控点位即可完成井区全景监控,无论在前端点位建设费用,终端解码及显示成本上相对标清方案都有大幅度降低,更重要的是,视频画面清晰度也达到标清效果的数倍以上。
对于多个小型油井集中分布的情况,一台高清摄像机可采用广角镜头将区域内所有小型油井纳入视频画面,而当将镜头拉伸放大对准某个油井或采油机时仍能清晰显示细节内容。
智能识别在油井监控中的应用
在网络视频监控领域,智能识别技术正在逐渐完善,成为网络化视频监控领域最前沿的应用模式之一。搭配了高清视频这一利器后,智能识别技术发展得更精确有效。在数字化油田领域应用智能识别技术的意义重大,目前可以实现的智能识别应用已经很多,并达到了较理想的精确度。其具体应用主要有:
无人值守油井的智能化应用:
大型油田区域内多建有密集的小型无人值守油井,对这类油井以往都是安排值班人员每天定时前往现场观察检测,以确保采油机的安全工作。这种方式耗费了大量的人力物力来进行机械性的简单工作,进行智能识别的应用后,可对小型无人值守油井进行智能视频监控,对采油机正常动作进行设定,当采油机运动停止或不规律时,立即在监控中心进行报警。运用这种方式,一个值班人员即可对整个油田的无人值守油井进行实时监控,降低了对这类油井的维护成本。
油田周界检测和边界防护:某些重点警戒区域内不允许有人或车辆进入,或者发现有人或车辆进入时须提醒安保人员查看是否是正常工作的内部人员,否则容易产生较大的安全隐患。针对这种情况,可在重点警戒区域内设置周界检测线,如果有车辆或人员进入,则自动报警并提醒安保人员进行判断,以防止偷油或者其他不法行为或可能造成危害的事件发生。
可疑物品遗留检测:石油作为一种易燃资源,任何小的疏忽都可能酿成非常严重的后果,因此在油田的任何场地出现无人认领的遗留包裹都是一个危险现象。而采用物体遗留检测功能可实时检测监控范围内出现的遗留物,当出现运动中的人将行李或包裹放置在地上之后离开的行为时及时报警,通知安保人员及时处理。
降低值班人员工作强度:传统的全人工值守因摄像头数量多而无法一一监看,或因疲劳、疏忽易造成错报警或漏报警,视频智能识别技术的应用能有效避免这一难题,7×24小时无间断无人值守,有效降低人力成本。视频智能识别在对监控摄像机画面内容进行目标识别与行为检测,自动识别面相、非法入侵、跨越警戒线、物品盗窃、可疑物品遗留、人员车辆滞留、烟雾、火焰等各种异常情况的判定上正在逐步代替人类成为不会疲劳的值班员。
结语
通过以上高新技术手段来建设数字化油田,不仅是油田适应外部环境变化,参与开放市场竞争的必然选择,也是油田增强企业核心竞争力的有效手段。随着国家建设数字化油田的步伐逐渐加快,网络视频监控平台已经成为数字化油田的标准配置之一,可以预见,高清视频及智能识别技术在数字化油田建设中的应用也会越来越多,甚或成为数字化油田的标准配置。