被稱之為黑色“黃金”的石油,不僅與人們的生活緊密聯(lián)系,還關(guān)系到一個國家的安全與發(fā)展大局,而近年來的油價飛漲,導(dǎo)致不少不法分子進行偷竊活動。因此,對于油田這種受到高度重視的區(qū)域,監(jiān)控系統(tǒng)起到不可忽視的作用,本文就針對油田中所使用的監(jiān)控系統(tǒng),為讀者分析當(dāng)前油田監(jiān)控的具體情況。
被稱之為黑色“黃金”的石油,其重要性不言而喻。石油不僅與人們的生活息息相關(guān),還關(guān)系到一個國家的安全與發(fā)展大局,并具有一般商品所沒有的政治特性,更為嚴(yán)重的還可造成國際斗爭中的重大政治后果。而隨著原油價格的上漲,尤其是中國,已在09年幾次提高石油價格,導(dǎo)致柴油等價格的調(diào)升,從而對于擁有私家車的人來說,也算是增加了一筆不小的開支。從以上可見,石油的影響可見一斑,正因石油具有的重大經(jīng)濟價值,有不少不法分子開始打偷油的主意。
例如:348公里長的秦京輸油管道,每年為北京輸送600多萬噸原油,而從1998年該線發(fā)生第一起盜油事件至2006年8年間,共損失原油1800多噸,經(jīng)濟損失近2000萬元;2008年12月29日全國首例海底盜油案兩主犯王玉江、劉林彬被判死刑,在這起海底盜油案中,勝利油田海底輸油管道被非法打孔,原油同時大量泄漏,造成附近海域嚴(yán)重污染,直接經(jīng)濟損失近4億元;而僅在09年前半年,勝利采油廠——礦油區(qū)的輸油管道被不法分子打洞,丟失600噸原油。
事實上,類似此種盜油事件數(shù)不勝數(shù),據(jù)北京先進視訊科技有限公司銷售中心副經(jīng)理呂世光表示:“像大慶油田、長慶油田等年產(chǎn)值上億的油田,幾乎每年都有5%-10%原油被盜,導(dǎo)致的直接經(jīng)濟損失將近上千萬,因此不少用戶開始注重安防建設(shè),希望可通過輔助設(shè)備,以盡量減少盜油事件的發(fā)生。”
特殊領(lǐng)域需特殊關(guān)注
石油行業(yè)屬于較為特殊的行業(yè),包括原油勘探、開采、加工、提煉、運輸、銷售等一系列的過程,其中原油勘探、開采等均在室外,且多處于野外,甚至是環(huán)境較為惡劣的沙漠地區(qū);通過輸油管線運輸至煉油廠進行加工、提煉,生產(chǎn)出符合要求的產(chǎn)品后再進行銷售,此過程是一系列完整的運作,無論在哪個環(huán)節(jié),基于石油的重要性及經(jīng)濟效益,都是需要特別注意的,而石油行業(yè)又有其特殊之處。由于石油行業(yè)涉及的環(huán)節(jié)較多,本文主要以油田為主展開討論。
遠程監(jiān)控,調(diào)試能力強
油田通常處于野外位置,幅員遼闊,如我國第一大油田——大慶油田,地處黑龍江西部,松嫩平原中部,南北長140公里,東西最寬處70公里,總面積達5470平方公里,其內(nèi)不僅包括鉆井平臺、采油機、配電站、機房、抽油站、泵站等生產(chǎn)工作區(qū)域,還包括有各個辦公樓、生活區(qū)等。另外,各個大油田內(nèi)不止包含一個油井,這些油井分布較為分散,且遠離生活區(qū)。
因此,中國礦業(yè)大學(xué)教授王汝琳表示,油田內(nèi)的配電站、機房、抽油站、泵站等多處于無人值守狀態(tài),其生產(chǎn)數(shù)據(jù)可通過遠程傳輸至后端工作人員處,因此其所采用的前端監(jiān)控設(shè)備,也需遠程監(jiān)看視頻圖像,并可調(diào)節(jié)云臺、放大細節(jié)等,滿足遠端工作人員需要。此外,其還必須可聯(lián)動報警,并具備紅、黃、藍三級報警,當(dāng)發(fā)生緊急事件時,可方便后端工作人員及時發(fā)現(xiàn)并處理。
可燃、可爆氣體較多
石油產(chǎn)品主要是原油、天然氣以及液化石油氣、少量的天然汽油,這些產(chǎn)品具有易燃、易爆、易蒸發(fā)、易于聚積靜電等特點,可燃氣體與空氣混合到一定的比例時,若遇明火,即可發(fā)生火災(zāi)爆炸,造成極大破壞。正是基于油田的高危險性,其內(nèi)所使用的工具等都是特制的,含碳量低,工作時不易產(chǎn)生火花,在工作區(qū)內(nèi)通常也不允許使用手機。[nextpage]
常州市佐安電器有限公司銷售經(jīng)理馮玉周表示,對于這種在可燃易爆氣體聚集的地方,所采用的前端監(jiān)控設(shè)備要求較高,需采用防爆攝像機,并可耐高溫、耐腐蝕,以適應(yīng)惡劣的氣候環(huán)境。
環(huán)境惡劣,對設(shè)備要求高
由于油田多處于野外、山區(qū),甚至是沙漠地區(qū)。如塔里木油田位于新疆南部的塔里木盆地,中部是號稱“死亡之海”的塔克拉瑪干大沙漠,常年環(huán)境惡劣,晝夜溫差大,夏天室外溫度高達70度-80度,室內(nèi)溫度也達40-50度,因此在這種環(huán)境下,對安防設(shè)備也是一個嚴(yán)格的考驗。
中國石油工程設(shè)計集團有限公司西南分公司工程師孟笑田表示,若持續(xù)高溫,對攝像機本身就會產(chǎn)生很大影響,因此在油田中所使用的監(jiān)控設(shè)備,不僅要滿足監(jiān)控要求,還要具備可在惡劣環(huán)境下使用的條件,油田中所選用的產(chǎn)品通常要求達到工業(yè)級別,需達到IP65防護等級。
“在偏北地區(qū),冬季甚至在-25度以下過低溫度,通常需要在攝像機內(nèi)部添加加熱模塊,但高溫情況下的散熱對油田中使用的監(jiān)控設(shè)備目前仍是一個非常嚴(yán)峻的問題。”北京先進視訊呂世光表示。在高溫條件下,除添加遮陽罩外,還會在護罩內(nèi)配置風(fēng)扇,或半導(dǎo)體制冷設(shè)備進行降溫。而常州佐安馮玉周也表示,廠家也會根據(jù)所使用的區(qū)域進行細節(jié)上的處理,在低溫條件下,在重要部件處添加傳感器,感受到溫度降低至限定值后即啟動自動加熱,以防止溫度過低影響攝像機的運轉(zhuǎn)。
中石油工程設(shè)計集團西南分公司孟笑田表示,除高低溫外,像新疆地區(qū)常年多風(fēng)沙,因此現(xiàn)在某些油田也開始使用帶水箱、噴淋的攝像機,當(dāng)防護罩視窗上有灰塵或雨水影響監(jiān)看效果時,可自動沖刷護罩視窗,令其干凈。
監(jiān)控系統(tǒng),守護油田安全
基于油田的重要性,石油監(jiān)控目前已在不少油田中使用。北京可視通電子有限責(zé)任公司市場總監(jiān)李昭輝表示,以前油田中的基礎(chǔ)建設(shè),是隨著油田開始營運,或生產(chǎn)接近尾聲時,才會安裝監(jiān)控設(shè)備,但一些新的油田,已開始將監(jiān)控設(shè)備作為必備的,在運營將要開始時,即安裝監(jiān)控設(shè)備,安防系統(tǒng)建設(shè)是與弱電系統(tǒng)一起開始建設(shè)的。而中石油工程設(shè)計西南分公司的孟笑田也表示,油田中的監(jiān)控設(shè)備與油田同步建設(shè),正因油田開采屬于滾動式開發(fā),因此監(jiān)控設(shè)備也不是一次性全部安裝。
前端監(jiān)控設(shè)備
前期負(fù)責(zé)勘探、尋找油井的人員,當(dāng)勘探到油時,需建立系統(tǒng)與后端工作人員進行聯(lián)系。據(jù)北京可視通李昭輝介紹,當(dāng)勘探到石油,在安裝生產(chǎn)設(shè)備的同時,也會同步安裝監(jiān)控設(shè)備。但勘探人數(shù)較少,距離較遠且比較分散,還帶有危險性,且布線不便,各種設(shè)備又大,因此多采用網(wǎng)絡(luò)攝像機,通過無線網(wǎng)橋?qū)⑶岸艘曨l統(tǒng)一傳輸?shù)皆O(shè)備間或管理中心,進行本地處理或遠程處理,使得上級主管部門及時了解情況。而數(shù)字設(shè)備的可即插即用性,不僅可及時傳輸前端情況,還可防止不法分子偷盜設(shè)備。
而據(jù)常州市盛和電子有限公司銷售副總蔣偉介紹,在油田中所使用的防爆攝像機多安裝在鉆井平臺、采油機等工作區(qū)域。常州佐安馮玉周表示,這些工作區(qū)域均屬于危險區(qū),可分為0、1、2三個等級,不同等級所規(guī)定使用的防爆攝像機也不同。其中0區(qū)為絕對危險區(qū),即正常運行時,為經(jīng)常性、持續(xù)性發(fā)生爆炸的環(huán)境;1區(qū)則表示正常運行時,環(huán)境中有可能出現(xiàn)爆炸;而2區(qū)則是不太可能發(fā)生爆炸的區(qū)域,因此在這三種區(qū)域內(nèi)都需使用防爆攝像機。 [nextpage]
油田內(nèi)攝像機主要是看管挖掘設(shè)備、增壓降壓設(shè)備、閥門儀表、輸油管道等,所安裝的攝像機,定點防爆居多,其中也會安裝可轉(zhuǎn)動的防爆攝像機。對此,北京可視通電子李昭輝解釋說:“油田現(xiàn)場環(huán)境惡劣,其前端的生產(chǎn)數(shù)據(jù)多通過遙測設(shè)備傳輸至后端,因此采用監(jiān)控設(shè)備一方面可在遠程查看設(shè)備上的生產(chǎn)數(shù)據(jù),與傳輸過來的數(shù)據(jù)進行比對,若出現(xiàn)不一致則及時進行查驗;另一方面也可實時監(jiān)控設(shè)備的工作狀態(tài),以保證系統(tǒng)的正常運行。”據(jù)介紹,油田中的重要設(shè)備上都會安裝傳感器,可得出數(shù)據(jù)再傳送至后端管理處,而這些數(shù)據(jù)雖有人定期巡檢,進行數(shù)據(jù)比對,但屬于間歇性,有問題很難及時發(fā)現(xiàn),且之前的監(jiān)控系統(tǒng)多安裝在周界,僅能防止人員入侵。李昭輝表示,現(xiàn)在采用可視化設(shè)備后,可更多的監(jiān)控生產(chǎn)設(shè)備。
另外,當(dāng)開采出油之后需要通過輸油管道進行傳輸,在管道傳輸中,設(shè)置有泵站、加壓站等傳輸石油。據(jù)北京華緯訊電信技術(shù)有限公司技術(shù)支持中心總監(jiān)曾清介紹,在一些大的泵站設(shè)有2-3個工作人員,但多數(shù)小泵站屬于無人值守,因此在泵站、加壓站中都會安裝監(jiān)控系統(tǒng)。其中泵站大門口,通常安裝帶云臺的防爆攝像機,在房間入口處,則安裝固定的攝像機;另外在設(shè)備間內(nèi),如對閥門、儀表等,都是采用定點防爆攝像機,可通過監(jiān)控與采集到的數(shù)據(jù)進行對照,也可采用監(jiān)控設(shè)備,保證人員定時定量的對閥門、儀表等進行維護。
傳輸部分
前端視頻圖像需通過傳輸設(shè)備才可傳輸至后端,但由于油田區(qū)域地廣人稀,且較為偏僻,因此其傳輸設(shè)備的選擇需根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H情況進行著重選擇。據(jù)常州佐安馮玉周介紹,油田中所采用的傳輸主要通過視頻線纜及光纖傳輸,其中500米以下采用視頻線纜直接傳輸,而500米-10公里以內(nèi)則可采用光纖直接傳輸,而超出10公里則可采用網(wǎng)絡(luò)傳輸。
但北京先進視訊呂世光則表示,石油地域廣,油井較為分散,網(wǎng)絡(luò)比較難建設(shè),而且一些在山區(qū)中的油田,網(wǎng)絡(luò)建設(shè)更加令人頭疼。雖目前多數(shù)油田自己設(shè)有光纜,但油井較為分散,油井與廠區(qū)的距離或兩個油井間的距離多數(shù)為幾十公里以上,如果直接采用光纖傳輸?shù)脑?,投資成本較大,且布線不是很方便。
因此在地勢較平坦的油田內(nèi)多采用主干網(wǎng)+無線或微波的方式,即在較大規(guī)模的油井處設(shè)置一根主光纜,其它距離較遠的小油井到主干之間則采用無線或微波的方式;而處于西北多山的油田,鋪設(shè)光纜較難,因此采用無線傳輸較多,但距離過長易出現(xiàn)衰減,可在中間添加中繼站,以保證傳輸?shù)男Ч?ldquo;無線雖然傳輸距離較遠,但其受地形、遮擋較嚴(yán)重,可能會影響無線通信質(zhì)量,另外其費用也較高,因此采用無線傳輸還要看當(dāng)?shù)氐木唧w情況。”北京華緯訊曾清表示。
而在新疆等某些地處沙漠的油田,供電、取電較難,也會采用衛(wèi)星傳輸,因為在這種較為特殊的地質(zhì)條件下,其它傳輸方式不太現(xiàn)實,但衛(wèi)星傳輸由于成本昂貴,因此只是在發(fā)生重大事件時才會主動傳輸視頻圖像至后端。
熱門技術(shù),引領(lǐng)油田發(fā)展
隨著監(jiān)控領(lǐng)域不斷朝前發(fā)展,不斷有熱門技術(shù)涌現(xiàn)出來,而石油行業(yè)根據(jù)其自身的特點,也對這些技術(shù)產(chǎn)生關(guān)注。據(jù)中石油工程設(shè)計集團西南分公司孟笑田介紹,石油行業(yè)的監(jiān)控應(yīng)用會跟隨安防行業(yè)的發(fā)展,選擇適合自己需要的產(chǎn)品。
智能視頻分析成未來新寵
智能視頻分析(IVS)在安防行業(yè)早已不是一個新名詞,其是預(yù)先設(shè)定報警規(guī)則,當(dāng)觸發(fā)規(guī)則時即發(fā)生報警,提醒監(jiān)控人員注意,此種方式可將監(jiān)控人員從成百上千的視頻中“解救”出來,在一定程度上節(jié)省了勞動力。杭州華三通信技術(shù)有限公司產(chǎn)品部鄧斌表示,油田開采區(qū)人煙稀少,多數(shù)屬于無人值守,個別地區(qū)油氣偷盜現(xiàn)象頻發(fā),在這樣的條件下,基于圖像分析算法的智能分析技術(shù)可提供關(guān)鍵區(qū)域闖入報警、物體移動軌跡分析、防區(qū)告警等多種功能,也可分析全網(wǎng)范圍內(nèi)的圖像異常情況,如被遮擋、攝像機損壞、被污染等問題,并發(fā)生告警信息,因此這種視頻智能視頻分析技術(shù)可大大提高企業(yè)的技防水平。[nextpage]
中石油工程設(shè)計集團孟笑田也表示,中石油已將智能視頻分析提上日程,但其成本相對較高,目前正在進行考察。基于油田中經(jīng)常有不法分子盜油,因此IVS將主要使用于周界區(qū)域,通過在后端添加IVS模塊預(yù)設(shè)報警規(guī)則,一定程度上可減少盜油事件的發(fā)生。“雖目前IVS仍有一部分缺陷無法解決,會出現(xiàn)一定的誤報情況,但通過IVS+人工方式,還是可解決一部分問題。”北京先進視訊呂世光表示。
綜合管理平臺開始使用
筆者從北京可視通李昭輝處了解到,當(dāng)前石油上使用的不僅僅只有監(jiān)控,還包括周界防范、入侵報警等多套系統(tǒng),且監(jiān)控系統(tǒng)已與周界防范、入侵報警等相關(guān)聯(lián)。而需要注意的是,目前安防系統(tǒng)已與生產(chǎn)設(shè)備相整合,用戶對綜合管理平臺的功能也開始越來越重視。
華三鄧斌表示,隨著中石油應(yīng)急指揮系統(tǒng)的提出和中石化生產(chǎn)調(diào)度平臺的整合,石油領(lǐng)域已越來越迫切需要在應(yīng)急聯(lián)動方面進行進一步提升,其中包括危險源檢測系統(tǒng)、報警系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、GIS系統(tǒng)、視頻會議系統(tǒng)、應(yīng)急通信系統(tǒng)和綜合救援系統(tǒng)的深入融合,體現(xiàn)在視頻監(jiān)控方面,就是要實現(xiàn)生產(chǎn)區(qū)、生活區(qū)的視頻監(jiān)控圖像應(yīng)能與報警、門禁、動力環(huán)境等子系統(tǒng)的相互聯(lián)動。
筆者從采訪中了解到,石油的生產(chǎn)管理系統(tǒng)早已實現(xiàn)了信息化,前端生產(chǎn)數(shù)據(jù)均可傳輸至后端,甚至是上級主管 部門,并實現(xiàn)多級管理,因此監(jiān)控系統(tǒng)作為其生產(chǎn)管理的一個輔助功能,需與生產(chǎn)設(shè)備進行有效整合,可令上級領(lǐng)導(dǎo)及時獲取第一手資料。
另外,管道運輸目前也已逐步采用綜合管理平臺。據(jù)北京華緯訊曾清認(rèn)為,運輸過程中由于管線較多,因此需要將一個區(qū)域的中心進行聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控,并實現(xiàn)系統(tǒng)整合,通過綜合管理平臺,可實現(xiàn)遠程視頻聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控、召開視頻會議、進行指揮調(diào)度等功能,通過與已建的視頻資源聯(lián)網(wǎng),可方便的判斷現(xiàn)場情況。
除此之外,由于石油需要24×7小時連續(xù)不間斷工作,因此帶有低照度功能的攝像機也開始被用戶使用。根據(jù)北京可視通李昭輝的解釋,油田中的采掘、生產(chǎn)距離較遠,設(shè)備較大,但目標(biāo)較小,尤其是閥門、儀表數(shù)據(jù)等,因此對攝像機低照度的遠距離視頻效果,以及壽命等要求指標(biāo)較高,而未來采用遠距離低照度攝像機,也是一個新的應(yīng)用熱點。
結(jié)語
石油行業(yè)是我國的支柱產(chǎn)業(yè),也屬于高危險、爆炸率頻繁的行業(yè),因此,在石油領(lǐng)域中極為重視監(jiān)控系統(tǒng)的安全性、可靠性及穩(wěn)定性,因此在此領(lǐng)域中所使用的產(chǎn)品應(yīng)具有高度穩(wěn)定性。
“但隨著行業(yè)內(nèi)生產(chǎn)調(diào)度綜合管理和應(yīng)急指揮系統(tǒng)的提出,視頻監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)化、開放化成為必然,在保證信息安全的前提下將眾多異構(gòu)系統(tǒng)整合起來是當(dāng)前也是未來很長一段時間內(nèi)石油行業(yè)監(jiān)控應(yīng)用的顯著特點。”華三鄧斌認(rèn)為。而在這種需求的驅(qū)使下,相信在未來,隨著安防行業(yè)的技術(shù)成熟,石油這種高端領(lǐng)域也會跟隨著安防行業(yè)的發(fā)展,提升到一個新的高度。