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中国石化安全防爆摄像机解决方案

  油库、加油站作为成品油存储和销售的重要场所,是政府及企业内部安全生产管理的主要对象,政府也出台相应政策,要求在油库及加油站作业场所安装视频摄像监控设备和可燃气体检测设备进行监控。本文简单介绍某油库加油站所安装的安防设备,供读者参考。

  油库、加油站作为成品油存储和销售的重要场所,是政府及企业内部安全生产管理的主要对象。安全质量监督处和政府安全监督部门根据企业安全规范要求和监控要求提出了建设意见,要求在油库和加油站作业场所安装视频摄像监控设备和可燃气体检测设备进行监控。同时,仓储中心和零售管理中心根据业务管理与现场监控需求,要求结合加油站形象改造工程和油库改扩建项目,在油库和加油站工作区域安装视频摄像监控设备,加强现场管理和安全监控,提升企业信息化管理水平。

  为了满足企业安全监控管理的要求,兼顾政府安全监督部门的安全监管要求,信息管理处基于石化公司现有的网络现状及前期建设单个油库、加油站安全监控系统的运行情况,对安全质量监督、零售管理及仓储等部门的需求进行综合分析,从而制订以下安全监控系统建设方案。

  需求分析

  油库加油站网络监控系统不同于普通工矿企业、居民小区的本地监控,它是一种网络化安全监控系统。油库加油站位置分散,而管理与使用相对集中,在系统实施前需要进行统一的规划,制定一个统一的系统平台,充分考虑油库加油站安全监控系统的自身特点:

  ·油库加油站与中心的网络连接通常都是租用电信部门的线路,带宽有限,还要与其它系统共用一条线路,在现阶段的系统平台设计中要充分考虑到网络带宽不足的情况,既要能够在目前较低的带宽下传输图像,也能在今后的高带宽下传输图像。系统应该具有较强的带宽调节性,能够根据不同的带宽自动进行调节,用有限的带宽传输尽量多的图像;

  ·由于油库加油站的人员对系统的维护能力较弱,前端使用的设备应该能够长期在稳定的正常工作,便于远程管理,断电后来电自动重启,具有故障报警等功能。由于工作环境的特殊性,前端设备要具有一定的防爆特性;

  ·录像、监控数据都保存在前端,数据量很大且分散在前端的加油站、油库,而察看录像的主要是后端监控中心人员,这就需要系统提供简单、快捷的录像、监控数据检索手段以方便用户的使用;

  ·由于监控系统对于油库加油站的安全运行起着重要的作用,因此整个系统的安全性要进行充分的考虑,由于系统需要为相关部门提供外部接口,这样监控系统面临着病毒、网络攻击的严重威胁,系统采取必要的隔离措施,保证安全监控系统的安全;

  ·油库加油站还有其它独立的系统,防盗、消防报警系统等,这些系统各自独立运行,系统应该能够与其他系统进行有效联动。如当消防系统报警时,查看报警器所在部位的图像,检查是否误报。

  整体解决方案

  系统总体结构

  基于上述加油站、油库安全监控系统的需求分析,利用现有的通信网络,采用纯数字化的网络流媒体监控软件平台构建全省的安全监控系统。其是一种完全依托于宽带网络,提供图像远程采集、传输、储存、处理的一种网络监控模式。

  本次系统采用网络流媒体监控系统软件平台进行集中管理,系统平台能将不同类型的产品(如硬盘录像机、网络视频服务器)、不同视音频编码方式、不同通讯协议的视频处理单元集中兼容处理,实现同一网络客户端,浏览不同站端现场、不同厂家及不同编码方式的视频信息。

  系统主要分为三级:油库加油站、市集控中心、省集控中心。共涉及多个地市的数百个加油站、油库,通过前端安装的摄像机对前端进行24小时实时监控,每个监控点通过视频同轴电缆将视频传输至前端的视频监控主机进行视频处理、录像、存储,并通过现有网络传输视频。

  每个油库、加油站各设置一个监控室,配置视频监控主机、数据采集控制单元、显示器、报警器等设备,实现对本区域的实时监控。

  在省公司设置集控中心,配置图像管理服务器、图像转发服务器、监控工作站、网络交换机、防火墙等设备,负责全省系统内所有前端设备、用户帐号、权限的管理,为监控终端建立现场监控视频访问通道,实现系统的集中管理、联网监控、接入所有油库、加油站,响应内外部用户的接入请求,提供本区域内数据转发功能。

  在公司内部网及安监、公安部门均可设置监控终端,所有监控终端通过授权实现对前端的监控。各前端通过网络与各集控中心连接。

  系统采用模块化设计,前端监控点、集控站、监控终端都是系统中的独立模块,可以方便的进行扩充,任何一个模块均可以单独增减,而不影响系统的正常运行,所需费用仅仅是所增加的模块的费用。

  油库加油站

  油库加油站前端系统负责现场图像采集、控制存储、网络传输。

  1、油库加油站组成:油库加油站本地系统由四个部分构成,前端监控设备、传输电缆、视频处理显示控制存储设备、网络传输设备。

  油库和加油站端的前端监控设备主要包括分散安装的摄像机、云台、探测器、声光报警器等,用于对油库加油站主要出入口、油罐区、便利店、仓库等地点进行全天候的图像监视和安全防范,满足生产运行对安全、巡视的要求。

  油库除了安装摄像机外,还安装了可燃气报警器、液位仪、手动按钮等报警设备,其中可燃气报警器和液位仪为模拟量设备,输出模拟量信号(4-20mA电流),由数据采集控制单元采集电平信号,并存储到数据采集控制单元中。能够设定数据上下限,在越限时本地报警,同时可通知远方监控中心报警,防止事故的发生,报警时具有报警日志记录。数据采集控制单元可按照5分钟一个数据点存储数据曲线,保存下来,数据可形成曲线、报表显示,并打印。

  为了现场人员能够及时对现场紧急情况做出反应,通知集控中心,在油库还安装了手动报警按钮,用于紧急情况下的报警手段。考虑到油库的特殊性,手动报警按钮采用防爆型,根据用户需求每个油库安装10-30个手动报警按钮,同时将按钮分为4-8个防区,直接接入数据采集控制单元。手动按钮为开关量设备,正常情况下按钮处于断路状态,当按下按钮时线路短路,数据采集控制单元获得状态变化后能够立刻向视频监控主机发出信号,视频控制主机一方面按照预设的操作联动摄像机、警报器工作,另外一方面根据告警级别,选择不同的操作:非上报政府监管部门等级的告警由加油站、油库现场管理人员处理;上报政府监控级告警信息自动向政府监控端和总部管理服务器发送。

  一般加油站都是24小时营业,夜间主要工作区都有灯光照明,因此认为对于加油站摄像机不需要太过考虑红外摄像机,而是需要重点考虑设备的防爆问题,现在在加油站普遍连手机都不允许接打,一般的云台摄像机在启停时内部会有轻微的电火花,因此对于在油气浓度较高的区域的云台摄像机需要采用防爆措施,为了节约成本,对于远离危险区域、没有机械转动的摄像机来说则不需要专门采用防爆型设计。

  综合用户的需求和我们的经验,建议监控点配置。

  2、监控室设备:在监控室是前端的核心,负责将前端视频、报警、控制信号集中接入,并将被数据保存下来。

  3、实现功能

  ·实时视频监控:监视设备、人员情况与智能设备(防盗、防火等)配合,实现防盗、防火功能,并通过通信网络,将被图像传到集控中心;

  ·油库加油站工作人员通过本地显示器或本地监控工作站对进行监控,能够对摄像机进行(左右、上下、远景/近景、近焦/远焦)控制,也可进行画面切换;

  ·控制功能:操作人员能对任一摄像机实现视角、方位、焦距调整;对于带预置位云台,操作人员能直接进行云台的预置和操作,光圈、景深应为自动调整;保证控制的唯一性,同一时刻只允许一个操作人员控制同一控制对象;留有智能设备控制接口,能对变电站内的空调进行控制,对大功率照明设备等进行控制,照明在摄像头切换后能自动延时关闭;

  ·开关量、模拟量采集:采集油库的可燃气体浓度,对已安装液位仪进行液位仪数据采集,数据可设置报警上下限,超限时报警。在油库的油罐区、接卸区、付油区和油泵房等区域安装防爆手动按钮,当紧急情况发生时可按动按钮报警;

  ·报警功能:当发生报警时,能自动切换至相应摄像机及指定预置位,并自动录像,同时传送报警信息和相关图像至集控中心,并联动相关设备,并在设定的时间内自动关闭,视频监控主机具有对站内摄像机进行自检和故障报警的功能,预留开关量接口,消防、门禁、电源等报警信号通过硬结点或其他通信方式接入;

  ·图像录像、数据存储管理:图像、数据存储在前端,具备同时对所有视频信号的实时录像功能,重要检测点的实时监控数据保存3天,音视频信息保存10天,报警信息保存30天。报警录像具有报警前录像预录、报警后录像延时存贮功能,并可自动循环覆盖;

  ·系统对时功能:能从站端标准时间源或集控中心获取标准时间,进行系统对时。

  集控中心

  1、集控中心组成

  集控中心视频监控系统主要由硬件和软件组成,通过网络其一端连接前端油库加油站,另一端连接后端省市、安监各监控工作站,集控中心主要起着对整个系统的管理和服务的作用,其功能主要包括两个方面:

  ·管理功能:保存前端设备的配置信息,并对前端设备工作状态进行实时检测;同时可对监控终端和用户的管理,还可对系统事件如用户登录和退出、布防和撤防、报警等进行记录;

  ·流媒体转发功能:实现将前端视频集中转发到后端各监控终端,响应用户的接入请求,提供数据转发功能。

  上述两个功能通过网络流媒体监控系统软件管理服务器软件、流媒体转发软件来实现。

  根据系统的规模,在省公司总部设一台图像管理服务器与图像转发服务器,另设一台监控工作站用于值班人员日常监控,为了保证内部网络的安全,在与外网的连接处配置网络防火墙用于与外部网络的连接。

  2、实现功能

  ·报警管理:报警可根据需要分为多种类型的告警:外部报警、动态检测、设备断线报警等;报警信号内容可在自动弹出显示;实现不同语音分类语音报警提示;

  ·具有告警联动功能,当告警发生时,弹出对应位置摄像头画面,联动(照明、警铃等),并自动录像(录像时间可设),以备进行事故调查;所有报警信息均可自动保存,有需要时可打印输出,进行综合查询;

  ·图像管理:集控中心可显示、抓拍、存储、检索、回放各油库和加油站的所选摄像机实时图像;集控中心可远程回放站端的任一摄像头的历史图像,并可将任意一幅回放图像存放成JPEG或BMP格式的图像,供数据交换使用;

  ·安全管理:系统实行操作权限管理,按工作性质对每个用户赋予不同权限等级,而所有重要操作均有操作记录,并可对操作记录进行查询和统计;系统保存的所有重要数据,包括用户信息、报警信息、操作记录、日志等,不可人为删除和更改;

  ·系统管理:系统具有较强的容错性,不会因误操作等原因而导致系统出错和崩溃,并对设备、网络和软件运行进行在线诊断,发现故障,显示告警信息;系统具有对站端设备远程配置、远程维护、远程启动的能力(远期系统实);

  ·数据转发:设备控制命令转发与视频转发。

  监控终端

  监控终端是指挂在公司内部网或相关部门网络上的PC机或工作站。经过授权的用户终端可利用IE浏览器或专用的图像监视客户端程序监视油库和加油站实时图像,调用油库和加油站各时段录像等各类设备,所需要的图像信息均由集控中心的图像管理服务器进行数据转发。

  监控终端可以设在网络上的任何地点,操作人员通过监控终端对各进行监控,包括监控点图像显示、报警器控制、图像存储等功能。一台监控终端可同时最大显示25路图像(显示图像数量跟监控终端的配置有关),并可同时观看25个油库加油站各1个监控点的画面或1个油库加油站的16个画面同屏显示。

  对外接口

  本系统项目是建立在统一的平台上,如图5所示。

  安监部门作为系统的一个用户,在各个地市中心,通过专用线路连接到本系统中,其权限由公司管理员控制,可实现对监管机构用户的身份维护,分配系统登录帐号等操作。

  由于网络带宽的租用费用较高,而平时安监部门对系统的访问较少,因此建议在各市集控中心通过2M-10M的带宽与外网连接,能够同时提供1-8个左右的视频连接,基本满足安监部门对系统的监控要求。

  系统安全性

  为保障管理中心的长期正常工作,对硬件、网络、软件权限三个方面进行安全方面的设计。

  1、硬件方面

  图像管理、接入服务器作为系统的核心设备,对服务器配置双CPU、冗余电源、RAID5磁盘阵列,保证图像管理服务器的稳定可靠,当出现故障时,可快速解决故障,不影响系统的正常运行。

  2、网络隔离

  由于对外部提供了接口,因此需要对内外网进行隔离措施,防止通过外网侵入内部,对系统造成破坏,通过在内外网间设置网络防火墙,是一个十分有效的措施。

  3、软件权限

  系统实行分级控制,软件权限管理机制类似Windows操作系统用户权限管理,具有角色、权限、操作用户划分。权限的划分不仅针对软件分项功能,还可针对某个摄像机的视频预览、控制分别设定权限。

  监控终端工作时首先登陆总部的图像管理服务器,经过用户名、口令、数字证书等验证后,才能登陆视频监控网络,从中心获取具有操作权的油库加油站设备信息。系统中只有超级用户才有对文件的全部存取权,而普通用户只能对录像文件具有访问权。

  系统关键数据采用加密处理,加密功能主要体现在以下两个方面:

  ·应用软件网络通信加密:应用软件模块之间的网络通信报文采用加密机制,防止被窃听后篡改非法使用;

  ·前端视频编码设备访问控制:前端视频编码设备的控制命令、登录用户、密码在网络上均采用密文传输,确保访问控制安全。前端视频编码器具备会话限制功能,可防止过多的会话请求阻塞网络。

  结语

  该系统经过一段时间的使用,运行稳定无误,不但可以在远程实时查看各个现场的情况,提高办事效率,也在一定程度上提高科技水平,赢得用户与上级领导的好评。

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