石油石化行業(yè)屬于高危行業(yè),其代表著視頻監(jiān)控的高端應(yīng)用。而基于該行業(yè)的特點(diǎn),監(jiān)控系統(tǒng)已在石油石化行業(yè)較為普遍。隨著行業(yè)的發(fā)展,數(shù)字化智能監(jiān)控也開(kāi)始在該領(lǐng)域應(yīng)用。
前幾年,數(shù)字化的視頻監(jiān)控系統(tǒng)及解決方案還是安防領(lǐng)域中的新興力量,而以網(wǎng)絡(luò)化、標(biāo)準(zhǔn)化、智能化、開(kāi)放化為核心理念的IP智能監(jiān)控也剛剛誕生。那時(shí),市場(chǎng)對(duì)這樣的一套系統(tǒng)關(guān)注得多、使用得少,畢竟其技術(shù)尚待成熟,解決方案也尚需完善。
然而僅僅時(shí)隔幾年,以IP智能監(jiān)控為代表的數(shù)字化監(jiān)控解決方案現(xiàn)在已獲到廣泛應(yīng)用,其代表的技術(shù)方向、核心理念也被越來(lái)越多的行業(yè)認(rèn)可,其中自然也不乏高端用戶,石油石化行業(yè)就屬于這樣的用戶群體。
石油石化視頻監(jiān)控應(yīng)用分為兩個(gè)部分,一是工業(yè)電視系統(tǒng),主要應(yīng)用在生產(chǎn)環(huán)節(jié);二是綜合安防系統(tǒng),主要用于園區(qū)安保監(jiān)控。過(guò)去,工業(yè)電視系統(tǒng)和安防監(jiān)控系統(tǒng)相互獨(dú)立,用于各廠區(qū)的生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)之間也互不相連,可以說(shuō)“封閉”和“獨(dú)占”是這些系統(tǒng)的特點(diǎn)。而隨著企業(yè)對(duì)生產(chǎn)、生活等各方面綜合管理程度不斷提高,尤其是生產(chǎn)調(diào)度和應(yīng)急系統(tǒng)建設(shè)的出現(xiàn),將原有工業(yè)電視和安防監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行技改整合和聯(lián)網(wǎng)共享的需求變得越來(lái)越迫切。與此同時(shí),能夠深層融合原有的視頻監(jiān)控、報(bào)警、門(mén)禁、動(dòng)力環(huán)境、模擬量探測(cè)等各子系統(tǒng)來(lái)滿足應(yīng)急聯(lián)動(dòng)要求的解決方案,也是新綜合安防體系建設(shè)中的關(guān)注熱點(diǎn)。
實(shí)現(xiàn)異構(gòu)系統(tǒng)的整合,“標(biāo)準(zhǔn)化”是首要條件;實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)共享,“網(wǎng)絡(luò)化”是基本要求;實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)融合,“數(shù)字化”是唯一出路,實(shí)現(xiàn)不同行業(yè)的特殊應(yīng)用需求,“開(kāi)放化”才是解決之道?;谑褪袠I(yè)的特性,現(xiàn)在發(fā)展出一種為不同應(yīng)用場(chǎng)景按需設(shè)計(jì)的石油石化視頻監(jiān)控全面解決方案,以其多方面的優(yōu)勢(shì)獲得了高端用戶的認(rèn)可和青睞。下面介紹兩個(gè)案例,希望能幫助讀者進(jìn)一步了解這種類IP智能監(jiān)控解決方案的應(yīng)用和特點(diǎn)。
案例一:大型廣域聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控
(代表案例:中石化工業(yè)生產(chǎn)調(diào)度指揮系統(tǒng)工業(yè)電視子系統(tǒng)、中石油新疆油田公司聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控平臺(tái))
中國(guó)石化煉油生產(chǎn)調(diào)度指揮系統(tǒng)工業(yè)電視子系統(tǒng)采用的數(shù)字視頻監(jiān)控技術(shù),充分利用中國(guó)石化及各下屬企業(yè)現(xiàn)有工業(yè)電視系統(tǒng)資源及網(wǎng)絡(luò)資源,實(shí)現(xiàn)對(duì)所屬27家煉油廠的工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行平臺(tái)化改造,通過(guò)軟件開(kāi)發(fā)和硬件集成的混合方式,以中國(guó)石化專用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)為依托,實(shí)現(xiàn)石化總部級(jí)工業(yè)電視平臺(tái)與各企業(yè)原有工業(yè)電視系統(tǒng)新平臺(tái)的集成整合。
中國(guó)石化所屬27家煉油企業(yè)共有280多套工業(yè)電視系統(tǒng),主要分為矩陣(包括部分含有網(wǎng)絡(luò)硬盤(pán)錄像機(jī)的矩陣系統(tǒng))、硬盤(pán)錄像機(jī)(包括部分網(wǎng)絡(luò)硬盤(pán)錄像機(jī))、磁帶錄像機(jī)、視頻服務(wù)器、簡(jiǎn)單的模擬系統(tǒng)(含畫(huà)面分割器等傳統(tǒng)系統(tǒng))等類型。
目前中國(guó)石化各下屬企業(yè)到中國(guó)石化總部的網(wǎng)絡(luò)帶寬為以2M為主,個(gè)別企業(yè)可到4M、6M或8M。對(duì)于工業(yè)電視子系統(tǒng)建設(shè)而言,方案統(tǒng)一按照各企業(yè)到總部2M上行帶寬來(lái)規(guī)劃設(shè)計(jì)。組網(wǎng)圖如圖1所示。
在原有異構(gòu)系統(tǒng)的接入利用方面,進(jìn)行最全面的技術(shù)考慮,為接入中石化下屬企業(yè)280余套監(jiān)控系統(tǒng),將各系統(tǒng)分門(mén)別類,提出了4種接入方式。
接入方式一:前端設(shè)備SDK接入模式
針對(duì)主流嵌入式DVR,如海康、大華等品牌,利用DVR開(kāi)放業(yè)界主流模式的SDK接口,通過(guò)DA代理服務(wù)器實(shí)現(xiàn)對(duì)這些DVR的接入(如圖2)。 [nextpage]
這種接入集成方式對(duì)能夠開(kāi)放主流模式SDK并提供響應(yīng)開(kāi)發(fā)支持的DVR品牌均適用,也是最為經(jīng)濟(jì)和簡(jiǎn)單的接入方式;目前通過(guò)SDK接入DVR能夠?qū)崿F(xiàn):實(shí)時(shí)預(yù)覽、監(jiān)聽(tīng)、本地錄像和抓拍功能、云臺(tái)控制和雙向?qū)χv功能、支持歷史圖像查閱、回放控制功能、錄像下載到本地功能、GIS電子地圖顯示和定位功能、報(bào)警接收(含設(shè)備報(bào)警和外部報(bào)警)和報(bào)警聯(lián)動(dòng)(聲音、信息和GIS提示,圖像彈出)功能、設(shè)備增刪配置,支持DVR WEB配置界面鏈接功能等;這些功能基本涵蓋了安防和生產(chǎn)監(jiān)控日常應(yīng)用的必要性要求,所以適用性好,集成也更容易實(shí)現(xiàn)。
接入方式二:數(shù)字平臺(tái)SDK接入模式
針對(duì)已經(jīng)建設(shè)數(shù)字視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的企業(yè),在原廠商提供業(yè)界主流模式SDK基礎(chǔ)上,通過(guò)DA代理服務(wù)器實(shí)現(xiàn)對(duì)原有數(shù)字化平臺(tái)的接入(如圖3)。
與主流品牌DVR的標(biāo)準(zhǔn)SDK接入方式不同,這種方案不直接對(duì)底層設(shè)備進(jìn)行識(shí)別和集成,而是與原有數(shù)字平臺(tái)進(jìn)行對(duì)接,因目前業(yè)內(nèi)數(shù)字化監(jiān)控平臺(tái)缺乏權(quán)威并且廣泛適用的標(biāo)準(zhǔn),造成數(shù)字化監(jiān)控平臺(tái)在基礎(chǔ)構(gòu)架、信令交互、功能實(shí)現(xiàn)等各方面差異較大,所以通過(guò)該方式集成能夠?qū)崿F(xiàn)的功能與原有數(shù)字平臺(tái)提供的SDK完整度和開(kāi)發(fā)支持密切相關(guān),后續(xù)的開(kāi)發(fā)工作量較方式一大很多。
接入方式三:模擬分配對(duì)接模式
針對(duì)非主流嵌入式DVR、PC式DVR、DVS視頻服務(wù)器等,原廠商無(wú)法提供業(yè)界主流模式SDK,或無(wú)法提供開(kāi)發(fā)支持,將采用視頻分配器將原有圖像分配到接入平臺(tái)新增編碼器上,通過(guò)新增編碼器接入聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)(圖4)。
[nextpage] 一般而言,企業(yè)作為生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)和系統(tǒng)日常維護(hù)的單位,擁有攝像機(jī)云臺(tái)控制和系統(tǒng)圖像切換的優(yōu)先權(quán)限,而上級(jí)單位作為監(jiān)督機(jī)構(gòu)對(duì)云臺(tái)攝像機(jī)一般不作控制,所以大多數(shù)情況并不用對(duì)控制信號(hào)做分配處理。如果上級(jí)單位對(duì)云臺(tái)控制的需求比較迫切,那么只能在原系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加控制分配器,該設(shè)備雖然能夠避免多控制系統(tǒng)同時(shí)操作時(shí)云臺(tái)停止響應(yīng)的問(wèn)題,但無(wú)法進(jìn)行權(quán)限分配,這一點(diǎn)是目前數(shù)?;タ叵到y(tǒng)的缺陷。
目前出現(xiàn)了一種中間件設(shè)備,能夠通過(guò)內(nèi)置軟件設(shè)置各控制源的權(quán)限,并避免多人控制時(shí)的“搶信號(hào)”問(wèn)題,但設(shè)備成本過(guò)高,在利舊改造項(xiàng)目中使用率較低。
接入方式四:矩陣輸出模擬對(duì)接模式
針對(duì)已經(jīng)建設(shè)模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)但沒(méi)有建設(shè)完整數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的企業(yè),作為過(guò)渡階段的方案,采用矩陣輸出視頻到接入平臺(tái)新增編碼器上,新增編碼器再接入到平臺(tái)接口服務(wù)器上的方式。當(dāng)矩陣廠商提供相關(guān)開(kāi)發(fā)接口及開(kāi)發(fā)支持時(shí),可通過(guò)矩陣控制接口實(shí)現(xiàn)對(duì)矩陣輸出的切換控制(圖5)。
涉及到云臺(tái)控制沖突和權(quán)限問(wèn)題,與上述方式三情況一致,此不贅述。
案例二:企業(yè)園區(qū)工業(yè)電視系統(tǒng)及安防監(jiān)控系統(tǒng)
(代表案例:泉港煉化、蘭州石化、長(zhǎng)嶺煉化催化劑公司等)
福建泉港合資項(xiàng)目的原有監(jiān)控系統(tǒng)主要是集中在老廠區(qū),采用的技術(shù)相對(duì)比較落后,大多數(shù)還是以本地監(jiān)控為主要的解決方案。這種方案從90年代中期開(kāi)始出現(xiàn),采用原來(lái)第二代準(zhǔn)數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行建設(shè),以數(shù)字硬盤(pán)錄像機(jī)DVR為主。
但是該方案中使用中存在以下幾個(gè)問(wèn)題:
·無(wú)法實(shí)現(xiàn)網(wǎng)管功能,當(dāng)攝像點(diǎn)數(shù)增加時(shí),后期維護(hù)以及故障判別難度大;
·無(wú)法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模并發(fā)用戶調(diào)用,監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)目的不僅是為了進(jìn)行圖像監(jiān)控,以后將會(huì)建設(shè)成一個(gè)調(diào)度指揮中心系統(tǒng),后期應(yīng)用大規(guī)模的視頻圖象并發(fā)調(diào)用的應(yīng)用將無(wú)法實(shí)現(xiàn);
·體系架構(gòu)無(wú)法保證穩(wěn)定可靠、高質(zhì)量的實(shí)現(xiàn)監(jiān)控規(guī)模的不斷擴(kuò)大;
·數(shù)據(jù)存儲(chǔ)無(wú)法實(shí)現(xiàn)海量視頻信息的高質(zhì)量可靠存儲(chǔ)和管理,當(dāng)前端硬盤(pán)損壞無(wú)法提供報(bào)警功能;
·無(wú)法充分融合數(shù)字視頻、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)和軟件技術(shù),存在信息孤島。
針對(duì)以上敘述,得出一條結(jié)論,那就是隨著泉港煉化的發(fā)展,亟需一套成熟穩(wěn)定的、技術(shù)先進(jìn)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)幫助管理者有效的監(jiān)管企業(yè)運(yùn)行。該系統(tǒng)最終采用IP智能視頻解決方案,順利解決了如下問(wèn)題: [nextpage]
1、安全與保障
泉港煉化區(qū)域面積大、工作人員數(shù)量多、分布廣,管理難度大。針對(duì)這種情況,合理的運(yùn)用視頻監(jiān)控技術(shù),可以有效的對(duì)廠區(qū)內(nèi)部重點(diǎn)部位進(jìn)行24小時(shí)全天候監(jiān)控,及時(shí)發(fā)現(xiàn)可疑事件并在造成損失前進(jìn)行處理;如果事件發(fā)生,可以通過(guò)IP-SAN秒級(jí)錄像回放特性回顧事件發(fā)生時(shí)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,準(zhǔn)確鎖定嫌疑人,縮小布防半徑,盡可能減小損失。
2、實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理
采用數(shù)字視頻監(jiān)控技術(shù),可以方便的將前端視頻信息在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行傳輸。企業(yè)的管理者可以方便的在聯(lián)網(wǎng)的任何地方,查看本企業(yè)內(nèi)部任意分支機(jī)構(gòu)的實(shí)時(shí)視頻,從而輔助企業(yè)管理。
3、各種安防技術(shù)結(jié)合
通過(guò)數(shù)字化的IP監(jiān)控系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)與其它安防設(shè)備實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng),通過(guò)技術(shù)手段把人防升級(jí)成為技防。
4、與報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)
視頻監(jiān)控和報(bào)警系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng):前端的探頭探測(cè)到警情時(shí),報(bào)警系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)和燈光系統(tǒng)發(fā)生聯(lián)動(dòng),燈光系統(tǒng)自動(dòng)開(kāi)啟,警鈴啟動(dòng),解碼器會(huì)自動(dòng)在屏幕墻上切換為報(bào)警現(xiàn)場(chǎng)的圖像。提高報(bào)警事件的有效處置率,減小了值班人員的工作強(qiáng)度(如圖6)。
尤其值得一提的是,在福建泉港煉化項(xiàng)目中,提出“生產(chǎn)監(jiān)控和安防監(jiān)控統(tǒng)一建設(shè)、分開(kāi)使用”的思路,利用iVS解決方案分級(jí)分域的組網(wǎng)特性和完善的權(quán)限管理策略,只在企業(yè)范圍內(nèi)建設(shè)了一套視頻監(jiān)控系統(tǒng),卻滿足了多個(gè)部門(mén)的使用要求,不僅提高了系統(tǒng)效率,而且節(jié)約了大量的投資。
綜上所述,在石油石化行業(yè),從模擬監(jiān)控到數(shù)模結(jié)合、再到現(xiàn)在的數(shù)字智能監(jiān)控的發(fā)展歷程,是用戶需求不斷深化的結(jié)果,通過(guò)將多項(xiàng)通信、存儲(chǔ)領(lǐng)域的特色技術(shù)如:NGN、SIP、iSCSI、DM虛擬化等引入視頻監(jiān)控領(lǐng)域,提出一系列具備典型石油石化行業(yè)特性的解決方案,這些方案不僅適用于廣域聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控、企業(yè)生產(chǎn)園區(qū)監(jiān)控,也適用于加油站聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控、管道聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控、開(kāi)采作業(yè)區(qū)監(jiān)控等多種應(yīng)用場(chǎng)景。(本文作者鄧斌現(xiàn)任職于杭州華三通信技術(shù)有限公司產(chǎn)品部)