目前大多數(shù)的安防系統(tǒng),通常是采用防非法入侵、防現(xiàn)場非法事故如人為破壞等,幾乎很少能夠直接進行安全生產(chǎn)監(jiān)控,即使有,也只是進行一些簡單的監(jiān)控,比如通過視頻對現(xiàn)場進行可視化的監(jiān)控管理,但是對于一些看不見的危險,通常就無能為力。安防系統(tǒng)集成,通常也是簡單的系統(tǒng)集成,包括視頻,門禁,防入侵報警,而對于生產(chǎn)中的一些報警,通常是很難處理的,因此,安防系統(tǒng)在工廠中的使用和管理的部門通常是保安部門,很難將其應(yīng)用到安全生產(chǎn)系統(tǒng)中。這樣就造成了一個工廠就必須使用安防系統(tǒng)和生產(chǎn)安全管理系統(tǒng)兩套獨立的系統(tǒng),在緊急事件突發(fā)時,由于兩個系統(tǒng)間的獨立性,在處理時會出現(xiàn)效率低下的情況,造成突發(fā)事故處理不及時,因而造成一些不必要的損失,而事實上,安全管理系統(tǒng)完全可以綜合應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域,提高緊急狀態(tài)下系統(tǒng)和人的反應(yīng)速度,降低事故危害。
在石油石化行業(yè)工業(yè)系統(tǒng)中,由于行業(yè)的特殊性,防盜和可視化在安全級別上相對較低,真正的高安全危險是來自生產(chǎn)當中的意外,比如在石油石化行業(yè)中,有毒有害氣體泄露將迅速造成現(xiàn)場人員安全,可燃氣液體泄露等意外也隨時危及財產(chǎn)生命安全,通常的工業(yè)生產(chǎn)監(jiān)控是由生產(chǎn)調(diào)度部門監(jiān)管和安全保衛(wèi)部門分離。因此,在產(chǎn)生意外時通常需要人工收集相關(guān)的其他信息,而此過程處理的效率如果低下極可能將造成處理的最佳時機丟失,因此,是否能夠?qū)⒐I(yè)生產(chǎn)中的安全因素和傳統(tǒng)的安全防范技術(shù)相結(jié)合,完成快速智能化處理是石油石化行業(yè)安全管理平臺是否合格的標志。
工業(yè)安全智能系統(tǒng)解決方案是將傳統(tǒng)的安防系統(tǒng)和生產(chǎn)安全管理系統(tǒng)合二為一,成為一個綜合的管理系統(tǒng),通過多次理論論證和實際的應(yīng)急演練,證明這是一套成功的智能安全防范系統(tǒng),能夠在緊急事件發(fā)生時,快速準確地為指揮系統(tǒng)提供完善的信息資訊,并輔助指揮者完成各種復(fù)雜的指揮程序,將現(xiàn)場人員及設(shè)備的風險極大降低。結(jié)合該解決方案在某國有大型石化企業(yè)工廠成功實施的案例,可將石油石化工業(yè)系統(tǒng)智能安全防范系統(tǒng)解決方案整理提出如下。(案例背景:某投資140億元建設(shè)的天然氣凈化廠,工程占地3400畝。該廠以凈化高含硫天然氣為主,建成后將年產(chǎn)天然氣200億立方米。
安全防范子系統(tǒng)
子系統(tǒng)包括:視頻監(jiān)控系統(tǒng),周界報警系統(tǒng),門禁系統(tǒng),火災(zāi)報警系統(tǒng),有毒有害氣體濃度報警系統(tǒng),安全逃生系統(tǒng),手動報警系統(tǒng),電話報警系統(tǒng),公共廣播系統(tǒng),安全調(diào)度中心平面展示屏,設(shè)立2個調(diào)度指揮中心,其中一個為副指揮中心,主要用于視頻監(jiān)控。
安全系統(tǒng)邏輯圖
視頻監(jiān)控系統(tǒng)(融入工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng))
采用模擬矩陣系統(tǒng)配合DVR存儲的方式,攝像機主要監(jiān)控廠區(qū)周界、火炬、廠區(qū)道路及生產(chǎn)裝置區(qū),在重要部位安裝的攝像機及附屬設(shè)備全部采用防爆處理。周界監(jiān)控使用高性能的快速球型攝像機。因為廠區(qū)面積大,直線距離遠,分布有類似于2個子廠區(qū)的特征,因而設(shè)立了2個監(jiān)控中心,其中一個是主監(jiān)控中心,負責全廠安全調(diào)度,一個為副監(jiān)控中心,主要作為硫磺倉庫包裝及運輸監(jiān)控。其主要設(shè)備分布包括:
· 圍墻周界的視頻監(jiān)控,用于對周邊環(huán)境的可視化管理, 防止非法闖入,周界報警發(fā)生時,可以快速切換到報警位置,使用沖氮高速球;
· 生產(chǎn)區(qū)視頻監(jiān)控,用于對生產(chǎn)裝置區(qū)的可視化管理,及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備外部異常及生產(chǎn)現(xiàn)場人員監(jiān)控,全部使用防爆攝像機;
· 火炬監(jiān)控,用于對火炬燃燒產(chǎn)生的火焰進行監(jiān)控,以及時發(fā)現(xiàn)燃燒尾氣異常,要求白平衡自動調(diào)整準確;
· 熔爐監(jiān)控,用于對熔爐內(nèi)部進行監(jiān)控,及時發(fā)現(xiàn)熔爐異常,使用熔爐專用攝像機;
· 廠區(qū)監(jiān)控,用于對廠內(nèi)非生產(chǎn)區(qū)進行監(jiān)控,包括廠內(nèi)人員,車輛分布及運動監(jiān)控,包括定點及范圍監(jiān)控,分別使用普通攝像機和云臺變焦攝像機,360度全景攝像機;
· 主調(diào)度中心和生產(chǎn)中心,保安室分布監(jiān)視器和矩陣鍵盤,并分配相應(yīng)權(quán)限,授權(quán)指定人員崗位負責指定區(qū)域監(jiān)控。
周界報警系統(tǒng)
因為周界直線距離長,要求監(jiān)控距離達到近10公里,并且化工廠多位于多霧的山區(qū),綜合紅外對射及其他模式的特點,最終使用震動光纜報警系統(tǒng),該系統(tǒng)有受天氣等自然因素影響小,誤報率低,施工方便,安全系數(shù)高(被監(jiān)控范圍內(nèi)無任何供電設(shè)備,全部為一條普通通訊光纖)等特點。周界監(jiān)控主要管理者為保安人員和緊急救援中心。
門禁系統(tǒng)
門禁系統(tǒng)主要用于幾個廠區(qū)大門的人員出入管理,以及緊急逃生系統(tǒng)。平時管理者為保安及行政管理,緊急情況下可由安全調(diào)度中心直接控制。 除使用三輥閘外,每個出入口有攝像機進行實時監(jiān)控,異常發(fā)生時,對應(yīng)視頻畫面將自動切換到管理者所在監(jiān)視器。
火災(zāi)報警系統(tǒng)
火災(zāi)報警系統(tǒng)是一個較大系統(tǒng)。因為行業(yè)特殊性,現(xiàn)場火災(zāi)報警探測器及緊急按鈕數(shù)量達到上千個。
有毒有害氣體濃度報警
這個是生產(chǎn)中產(chǎn)生的報警信息,探測點數(shù)量也是達到了千個,當監(jiān)測區(qū)域(凈化后裝置內(nèi)和裝置外)有害氣體濃度超過預(yù)設(shè)值,將產(chǎn)生高等級報警,預(yù)設(shè)值包括警戒濃度和高危濃度報警后需要能夠區(qū)分。平時使用者為生產(chǎn)調(diào)度中心,并隨時上傳報警信息。
手動報警系統(tǒng)和電話報警
考慮到火災(zāi)報警和氣體濃度探測可能出現(xiàn)的監(jiān)控盲區(qū),在生產(chǎn)區(qū)內(nèi)按照區(qū)域位置分布設(shè)置相應(yīng)的手動報警按鈕和程控電話,用于人工報警,按鈕被按下時或者程控電話摘機時,系統(tǒng)將自動產(chǎn)生報警信號。管理者為安全調(diào)度中心。
公共廣播系統(tǒng)
全廠設(shè)立公共廣播系統(tǒng),監(jiān)控中心可以根據(jù)實際情況啟動全廠或者相應(yīng)區(qū)域內(nèi)公共廣播,進行緊急疏散和通知等。使用、管理者為安全調(diào)度中心。
緊急逃生系統(tǒng)
正常工作時,為便于安全管理,全廠區(qū)處于相對封閉的安全環(huán)境內(nèi),全部安全門關(guān)閉,主要出入口限制隨意進出,緊急程度達到相應(yīng)等級時,緊急逃生系統(tǒng)啟動,所有逃生門可以被自動和手動開啟,全廠發(fā)生安全警報。由于廠內(nèi)可能出現(xiàn)的高危情況是有毒氣體泄露擴散,監(jiān)控中心將結(jié)合報警地理狀況和現(xiàn)場空氣流動狀況,使用公共廣播進行逃離路線的指導。管理者為安全調(diào)度中心。
綜控平臺
綜合管理控制平臺是將以上子系統(tǒng)進行綜合控制的一個軟件平臺,其職能包括,接收各子系統(tǒng)的各種信息,在綜合各種信息進行分析,智能化向各子系統(tǒng)發(fā)送各種指令,進一步獲得各種信息數(shù)據(jù),提供給決策者最終指令,在缺乏人為決策者時,將自動完成各種決策,并向各子系統(tǒng)發(fā)送決策指令??紤]到各子系統(tǒng)可能出現(xiàn)的各種誤報的情況,綜控平臺必須有相當?shù)闹悄芑瞧胀ǖ淖詣踊脚_。因為其中已經(jīng)涉及到除了傳統(tǒng)安防外,還包括其它系統(tǒng),并且,整個系統(tǒng)是以各種報警為主,因而已經(jīng)不是傳統(tǒng)意義的安防管理平臺。
安全事件實施邏輯
低等級安全事件,包括設(shè)備故障,設(shè)備誤報,普通非法人員闖入等,系統(tǒng)自動調(diào)配視頻到相關(guān)人員并發(fā)出語音提示,主調(diào)度中心安全逃生平臺將在對應(yīng)地理位置用特征光信號提示調(diào)度中心人員,事件結(jié)束后,系統(tǒng)自動恢復(fù)正常。
中等安全事件,包括夜間非法人員闖入,有毒害氣體報警,火災(zāi)報警等。
系統(tǒng)自動完成視頻調(diào)配,主調(diào)度中心安全逃生平臺將有緊急提示,系統(tǒng)根據(jù)安全事件作出低級響應(yīng),包括打開公共廣播,局部緊急逃生系統(tǒng)啟動,通知相關(guān)管理工作人員,并提示是否執(zhí)行預(yù)案操作,是否通知緊急救援中心。
高危安全事件,包括有毒有害氣體嚴重泄露,大面積火災(zāi)發(fā)生等,系統(tǒng)自動執(zhí)行相關(guān)動作,打開全部公共廣播報警,逃生系統(tǒng)啟動,自動通知緊急救援中心。