【安防知識網(wǎng)】中國石油天然氣集團北京分公司監(jiān)控報警管理系統(tǒng)經(jīng)過中石油北京分公司及各行政主管部門反復(fù)調(diào)研、論證、修改，并按北京市人民政府關(guān)于加強圖像信息管理系統(tǒng)建設(shè)工作的意見”（京政發(fā)[2006]17號）以及北京市圖像信息管理系統(tǒng)建設(shè)工作會議要求，保證北京分公司對所屬重要設(shè)施信息情況及時、準確的了解、掌握，為領(lǐng)導(dǎo)決策提供有力的信息，必須對加油站、油庫設(shè)施實現(xiàn)系統(tǒng)化、科學(xué)化、現(xiàn)代化地統(tǒng)一管理，切實滿足石油化工行業(yè)對于圖像系統(tǒng)的管理和業(yè)務(wù)需求等要求進行該工程建設(shè)。

第四章系統(tǒng)總體設(shè)計
4.1設(shè)計思路 
        圖像信息管理系統(tǒng)是安全防范系統(tǒng)的重要組成部分,是一種防范能力較強的綜合系統(tǒng)。中國石油天然氣集團北京分公司監(jiān)控報警管理系統(tǒng)經(jīng)過中石油北京分公司及各行政主管部門反復(fù)調(diào)研、論證、修改，并按北京市人民政府關(guān)于加強圖像信息管理系統(tǒng)建設(shè)工作的意見”（京政發(fā)[2006]17號）以及北京市圖像信息管理系統(tǒng)建設(shè)工作會議要求，保證北京分公司對所屬重要設(shè)施信息情況及時、準確的了解、掌握，為領(lǐng)導(dǎo)決策提供有力的信息，必須對加油站、油庫設(shè)施實現(xiàn)系統(tǒng)化、科學(xué)化、現(xiàn)代化地統(tǒng)一管理，切實滿足石油化工行業(yè)對于圖像系統(tǒng)的管理和業(yè)務(wù)需求等要求進行該工程建設(shè)。

        系統(tǒng)依托數(shù)據(jù)交換網(wǎng)，建成覆蓋北京市的石油化工圖像信息管理系統(tǒng)，建設(shè)1個監(jiān)控中心，初步設(shè)計147個加油站和油庫的監(jiān)控分中心，初步統(tǒng)計中石油北京分公司所屬的加油站和油庫架設(shè)大約1200個監(jiān)控點(已建成147個加油站監(jiān)控，但未聯(lián)網(wǎng))。從節(jié)約投資和提高收效的角度出發(fā)，按照先試點后推廣的策略，擬于07年年底前完成各加油站的報警監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)，對原有的147座加油站和油庫的單站系統(tǒng)進行改造聯(lián)網(wǎng)，同步開展市級監(jiān)控平臺建設(shè)；設(shè)計方案充分考慮了后期的擴容、管理變更等可能的建設(shè)要求。本次設(shè)計思路如下：

        1、根據(jù)要求，本次設(shè)計采用多級結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)“大容量、多畫面處理、實時錄像和回放、聯(lián)網(wǎng)遠程監(jiān)控”的目標。

        2、本次設(shè)計系統(tǒng)充分考慮了“平臺分級”的設(shè)計理念，便于以后石油系統(tǒng)用戶的安裝、操作和今后的維護便利；本次設(shè)計系統(tǒng)接入安檢局、內(nèi)保局系統(tǒng)，并為華北分公司以后聯(lián)網(wǎng)預(yù)留接口；

        3、系統(tǒng)設(shè)計考慮了各種兼容要求和擴容要求：包括現(xiàn)有已建成監(jiān)控設(shè)備的接入、門戶網(wǎng)站、自動計量、管輸控制、GIS系統(tǒng)兼容以及監(jiān)控點后期擴容、系統(tǒng)規(guī)模擴容、臨時授權(quán)用戶遠程監(jiān)控等各種可能擴容方式下對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的兼容和便利性，設(shè)計的系統(tǒng)能夠滿足兼容和平滑擴展的要求。

        4、系統(tǒng)設(shè)計對網(wǎng)絡(luò)傳輸路由具有良好的適應(yīng)性，可以在局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)、無線網(wǎng)絡(luò)等各種方式下運行。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)資源的情況，在不同的網(wǎng)絡(luò)帶寬下可以靈活設(shè)置編碼格式，獲得不同的圖像質(zhì)量。充分利用加油站、油庫現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)專線。必要時，對監(jiān)控中心或加油站的原有網(wǎng)絡(luò)進行擴容提升；[nextpage]

        5、本次設(shè)計的系統(tǒng)是標準和開發(fā)的，系統(tǒng)軟件全部采用通用的主流標準；如系統(tǒng)采用標準的TCP/IP協(xié)議、接口標準通用等；適合石油系統(tǒng)各個標準子系統(tǒng)的集成。如：為各加油站預(yù)留POS機、煙感、溫濕度、可燃氣體探測器、IC卡系統(tǒng)等接口，實現(xiàn)本地數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)管理。本地采用工控機存儲本地業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，并定時上傳至中心；

        6、系統(tǒng)考慮了操作冗余、數(shù)據(jù)安全和遠程鑒權(quán)等技術(shù)手段，保障系統(tǒng)安全運行和不受外部入侵，完善的身份認證能力，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

        7、在技術(shù)性價比上，方案采取實用的原則，不追求高端設(shè)備的堆砌，而是本著實用的原則進行了科學(xué)的配置建議，以求達到最大的技術(shù)性價比。

4.2總體框架 
        中國石油天然氣集團北京分公司監(jiān)控報警系統(tǒng)建設(shè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4.2.1：

圖4.2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

        根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，對中石油北京分公司監(jiān)控報警管理進行總體設(shè)計；系統(tǒng)要實現(xiàn)與安檢局、內(nèi)保局聯(lián)網(wǎng)；實現(xiàn)對整個中石油北京分公司的加油站及油庫監(jiān)控監(jiān)控報警。整個系統(tǒng)分為多級結(jié)構(gòu)建設(shè)，便于中石油北京分公司以后與華北公司聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)中石油流程中的實時監(jiān)控、實時辦公。[nextpage]

        中石油北京分公司監(jiān)控中心、前端加油站(油庫)、安檢局及內(nèi)保局三大監(jiān)控模塊，中石油北京分公司監(jiān)控中心模塊采用分布式服務(wù)器架構(gòu)的圖像瀏覽、轉(zhuǎn)發(fā)與管理，而最終把所有的圖像上傳到安檢局及內(nèi)保局和華北分公司進行統(tǒng)一的管理。前端加油站(油庫)模塊采用本地數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，實現(xiàn)監(jiān)控瀏覽、存儲、報警輸入及輸出、并為POS機、煙感、溫濕度、可燃氣體探測器、IC卡系統(tǒng)等預(yù)留接口，實現(xiàn)本地數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)管理。整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4.2.2；

 
圖4.2.2系統(tǒng)拓撲圖

4.3系統(tǒng)劃分 
        中石油北京分公司監(jiān)控系統(tǒng)依托公共數(shù)據(jù)交換網(wǎng)TCP/IP平臺，建成覆蓋全市加油站及油庫的監(jiān)控報警聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)；此系統(tǒng)包括以下部分：[nextpage]

1、中石油北京分公司信息中心一級監(jiān)控報警中心的建設(shè)；
2、中石油北京分公司加油站二級監(jiān)控報警中心的建設(shè)；
3、中石油北京分公司加油站、油庫的前端子系統(tǒng)的建設(shè)；

4.3.1信息中心一級監(jiān)控報警中心的建設(shè) 
        中石油北京公司信息中心一級監(jiān)控報警中心由目錄管理服務(wù)器、存儲轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器、邊界服務(wù)器、存儲設(shè)備、DLP顯示大屏及網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備等組成；如圖圖4.3.1.1所示；

        目錄管理服務(wù)器和存儲轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器負責(zé)用戶登陸認證、視頻信號轉(zhuǎn)發(fā)及存儲等功能，避免用戶直接訪問前端攝像機，降低網(wǎng)絡(luò)流量；中心能存儲各加油站(油庫)報警信息及視頻信息；將監(jiān)控報警系統(tǒng)視頻數(shù)據(jù)和報警信息轉(zhuǎn)發(fā)至安檢局、內(nèi)保局，并為華北分公司聯(lián)網(wǎng)預(yù)留接口；目錄管理服務(wù)器和存儲轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器部署AP管理軟件；AP管理軟件提供以下功能：

        圖像瀏覽及控制功能：系統(tǒng)提供多種屏幕(1、4、6、7、8、9、10、12、13、16)瀏覽方式，讓您無論在何時何地，通過網(wǎng)絡(luò)實時查看和控制前端云臺的上、下、左、右和自動旋轉(zhuǎn)以及鏡頭的變倍等；并通過解碼器將前端視頻信號投影到DLP大屏，以供大家分析瀏覽；通過系統(tǒng)的靈活設(shè)置，可設(shè)置多鏡頭的單畫面巡視或多布局的巡視；

        抓拍和即時回放功能：系統(tǒng)提供的此功能幫助你的抓住前端攝像機的重要信息，讓稍縱即逝的瞬間能重復(fù)再現(xiàn)；

        視頻存儲功能：系統(tǒng)提供根據(jù)時間自定義存儲計劃；同時也提供通過報警錄像，即有報警發(fā)生時錄像；

        錄像檢索、回放功能：系統(tǒng)提供基于快照方式和按時間段方式的兩種錄像查找、檢索功能；基于快照方式的檢索功能，使您體驗到事半功倍的效果，短時間內(nèi)能從海量存儲資料中找尋到您期望的重要信息；并且系統(tǒng)提供16畫面異步回放及4畫面同步回放，4路同步回放幫助你同時回放四個方位歷史資料，幫助你管理好防區(qū)中各個監(jiān)控的突發(fā)事件和實時時間；

        虛擬鏡頭功能：系統(tǒng)可通過虛擬鏡頭功能再現(xiàn)加油站(庫)的全貌場景；且能通過虛擬鏡頭提高某一區(qū)域的圖像分辨率；

        報警功能：系統(tǒng)提供干節(jié)點的模擬量輸入和移動幀測兩種輸入方式。同時輸出多種方式的報警(彈出消息、彈出畫面、觸發(fā)鏡頭預(yù)置位、觸發(fā)錄像以及結(jié)合電子地圖或GIS的雙重報警、輸出開關(guān)量等)；

        多級電子地圖功能：系統(tǒng)提供的多級電子地圖功能直觀的顯示加油站、油庫的在地圖上的分布圖，幫助你主觀的定位鏡頭；用戶可以點擊攝像頭圖標觀看該攝像機的圖像；[nextpage]

        實時日志功能：幫助您了解前端攝像機視頻信號狀態(tài)及前端報警信息，并顯示用戶的登陸全過程。

 
圖4.3.1.1系統(tǒng)中心建設(shè)圖

4.3.2加油站二級監(jiān)控報警中心的建設(shè) 
        為了減少投入費用，降低運行中的通信負擔。并考慮到信息化的完善，為各加油站及油庫預(yù)留POS機、煙感、溫濕度、可燃氣體探測器、IC卡系統(tǒng)等接口，實現(xiàn)本地數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)管理。本地采用工控機存儲本地業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，并定時上傳至中心；以及各加油站及油庫的圖像只傳輸?shù)蕉壉O(jiān)控報警中心，并且在二級監(jiān)控報警中心進行存儲；

        二級監(jiān)控報警中心由本地業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)管理服務(wù)器、存儲設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、客戶端等設(shè)備組成；其中本地業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)管理服務(wù)器負責(zé)實現(xiàn)本地業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)(視頻、報警數(shù)據(jù)及POS機、IC卡等數(shù)據(jù))存儲；客戶端是監(jiān)控中心的主要設(shè)備，可以進行圖像顯示，報警及圖像設(shè)置、對現(xiàn)場圖像進行拉近、拉遠，以及調(diào)用存儲圖像顯示等。同時報警及監(jiān)控信息可實現(xiàn)告警和查詢功能。二級監(jiān)控報警中心如圖4.3.2.1所示：

圖4.3.2.1加油站、油庫建設(shè)圖

[nextpage]        本地業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)管理服務(wù)器負責(zé)用戶登陸認證、本地業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)(視頻、報警數(shù)據(jù)及POS機、IC卡等數(shù)據(jù))存儲等功能，提供以下功能：

        數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)功能：系統(tǒng)提供多種數(shù)據(jù)集成功能，幫助你完善各加油站及油庫的信息化建設(shè)，加強內(nèi)部管理系統(tǒng)；如：實現(xiàn)對POS機、IC卡、可燃氣體探測器等數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和挖掘；

        圖像瀏覽及控制功能：系統(tǒng)提供多種屏幕(1、4、6、7、8、9、10、12、13、16)瀏覽方式，讓您無論在何時何地，通過網(wǎng)絡(luò)實時查看和控制前端云臺的上、下、左、右和自動旋轉(zhuǎn)以及鏡頭的變倍等；并通過解碼器將前端視頻信號投影到DLP大屏，以供大家分析瀏覽；通過系統(tǒng)的靈活設(shè)置，可設(shè)置多鏡頭的單畫面巡視或多布局的巡視；

        抓拍和即時回放功能：系統(tǒng)提供的此功能幫助你的抓住前端攝像機的重要信息，讓稍縱即逝的瞬間能重復(fù)再現(xiàn)；

        視頻存儲功能：系統(tǒng)提供根據(jù)時間自定義存儲計劃；同時也提供通過報警錄像，即有報警發(fā)生時錄像；

        錄像檢索、回放功能：系統(tǒng)提供基于快照方式和按時間段方式的兩種錄像查找、檢索功能；基于快照方式的檢索功能，使您體驗到事半功倍的效果，短時間內(nèi)能從海量存儲資料中找尋到您期望的重要信息；并且系統(tǒng)提供16畫面異步回放及4畫面同步回放，幫助管理好防區(qū)中各個監(jiān)控的突發(fā)事件和實時時間；

        虛擬鏡頭功能：系統(tǒng)可通過虛擬鏡頭功能再現(xiàn)加油站(庫)的全貌場景；且能通過虛擬鏡頭提高某一區(qū)域的圖像分辨率；

        報警功能：系統(tǒng)提供干節(jié)點的模擬量輸入和移動幀測兩種輸入方式。同時輸出多種方式的報警(彈出消息、彈出畫面、觸發(fā)鏡頭預(yù)置位、觸發(fā)錄像以及結(jié)合電子地圖或GIS的雙重報警、輸出開關(guān)量等)；

        多級電子地圖功能：系統(tǒng)提供的多級電子地圖功能直觀的顯示加油站、油庫的在地圖上的分布圖，幫助你主觀的定位鏡頭；用戶可以點擊攝像頭圖標觀看該攝像機的圖像。

4.3.3加油站、油庫的前端子系統(tǒng)的建設(shè) 
        前端監(jiān)控與報警子系統(tǒng)是建設(shè)在全市中石油北京分公司所屬的加油站和油庫監(jiān)控報警系統(tǒng)，是“中石油北京分公司加油站及油庫的監(jiān)控報警系統(tǒng)”廣布于加油站、油庫的監(jiān)控報警觸角,是全天候、晝夜監(jiān)控全市加油站及油庫的“耳朵”、“眼睛”和“鼻子”；[nextpage]

        前端子系統(tǒng)由單路或多路的視頻編碼器、攝像機、手動報警按鈕和其它報警采集設(shè)備(POS機、IC卡、可燃氣體探測器、智能門禁等)組成；其中視頻編碼服務(wù)器是現(xiàn)場監(jiān)控點的主要設(shè)備，可以接入現(xiàn)場圖像編碼，可以接入報警信息采集設(shè)備，傳至本地業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)處理；同時視頻編碼服務(wù)器對來自監(jiān)控中心的命令去控制攝像機或輸出報警開關(guān)量等；前端子系統(tǒng)如圖4.3.3.1所示：

圖4.3.3.1前端子系統(tǒng)接入圖

4.3.4前端子系統(tǒng)整合 
        由于目前加油站的現(xiàn)狀，部分設(shè)備采用的是老式的板卡式監(jiān)控系統(tǒng)，目前已被逐漸淘汰，不能支撐目前的網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控，整個系統(tǒng)需要被重建。還有部分設(shè)備為嵌入硬盤錄像機，但是不具備網(wǎng)傳功能，而此次改造涉及到增加點位的全部采用網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器，針對嵌入式硬盤錄像機升級改造方式為加裝視頻分配器，通過視頻分配器將視頻信號分別分配給嵌入式DVR和網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器，利用網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)化特點來進行聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控。原有的硬盤錄像機用于原有點位的錄像保存，和實時監(jiān)控；結(jié)合前面提到的報警等需求，對于原來采用工控機的監(jiān)控系統(tǒng)，改造后的系統(tǒng)拓撲圖如圖4.3.4.1所示：[nextpage]

 
圖4.3.4.1板卡式監(jiān)控系統(tǒng)改造圖

        硬盤錄像機需要采用視頻分配器將所有圖像分配出來，一路視頻信號提供給原有硬盤錄像機，另一路視頻信號連入網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器，改造后系統(tǒng)拓撲圖如圖4.3.4.2所示：

圖4.3.4.2嵌入式硬盤錄像機升級改造示意圖

[nextpage]報警設(shè)計 
        針對加油站現(xiàn)狀，對加油站報警系統(tǒng)作如下分類：

        1、加油站內(nèi)已經(jīng)安裝報警按鈕的，將報警信號分成兩路，一路傳送到片區(qū)派出所(與110報警指揮中心相連)，另一路傳送到網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器；

        2、若加油站未安裝報警按鈕，加裝報警按鈕，同樣將報警信號分成兩路，一路傳送到片區(qū)派出所(與110報警指揮中心相連)，另一路傳送到網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器。

        當報警被觸發(fā)后，片區(qū)派出所(110報警指揮中心)和網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器同時接收到報警信號，網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器將報警信號通過網(wǎng)絡(luò)傳送至監(jiān)控報警系統(tǒng)，監(jiān)控報警系統(tǒng)通過預(yù)先設(shè)置好的報警輸出策略，將視頻信號強行切換到顯示系統(tǒng)主屏上、錄像、輸出開關(guān)量、報警信號、以及輸出命令控制前端攝像機轉(zhuǎn)動等動作。通過分配權(quán)限，片區(qū)派出所(110指揮中心)也可通過監(jiān)控報警系統(tǒng)查看前端報警點的實時情況，確認警情情況，并進行報警事故分析處理；消警后，報警點恢復(fù)正常狀態(tài)；同時監(jiān)控中心可對報警點進行錄像，為事故處理提供有力證據(jù)，使事故處理更加快捷、方便、有效。（本文由中盛益華 張孝偉提供）