目前，大多數(shù)工業(yè)安防系統(tǒng)仍停留在防止非法入侵、異常事故處理等安全事故上，極少能直接實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)監(jiān)控和決策。即使部分系統(tǒng)有所涉及，也只是進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的監(jiān)控，如通過(guò)視頻對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行可視化的監(jiān)控，但對(duì)于一些看不見(jiàn)的潛在危險(xiǎn)，通常無(wú)能為力。

　　安防系統(tǒng)集成也只針對(duì)簡(jiǎn)單的安防系統(tǒng)范圍集成，一般僅包括視頻、門禁、防入侵報(bào)警，生產(chǎn)過(guò)程中的一些報(bào)警信息和異常時(shí)間，不會(huì)與安防系統(tǒng)進(jìn)行信息交互。因此，安防系統(tǒng)在工廠中通常由保安部門進(jìn)行獨(dú)立運(yùn)行和管理，很難將其融入到工業(yè)生產(chǎn)安全管理系統(tǒng)之中。這樣，一個(gè)工廠就必須使用安防系統(tǒng)和生產(chǎn)安全管理系統(tǒng)二套獨(dú)立的系統(tǒng)，在緊急事件突發(fā)時(shí)，由于二個(gè)系統(tǒng)間相對(duì)獨(dú)立，處理時(shí)會(huì)出現(xiàn)效率低下，從而造成一些不必要的損失。事實(shí)上，安全防范系統(tǒng)完全可以綜合應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)安全管理領(lǐng)域。

　　石油石化行業(yè)的特殊場(chǎng)合，對(duì)防盜和可視化的需求相對(duì)較低，其安全問(wèn)題主要源自生產(chǎn)過(guò)程的特殊事件。工業(yè)安全生產(chǎn)監(jiān)控由生產(chǎn)調(diào)度部門監(jiān)管，通常與安全保衛(wèi)部門相互獨(dú)立，當(dāng)發(fā)生意外事件，時(shí)常需要人工收集相關(guān)的其他信息，而此過(guò)程處理的效率如果低下，極可能喪失處理問(wèn)題的最佳時(shí)機(jī)。

　　因此，能否將工業(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，完成快速工業(yè)安全智能化輔助決策是石油石化行業(yè)安全管理體系合格與否的關(guān)鍵標(biāo)志。工業(yè)安全智能系統(tǒng)解決方案須將傳統(tǒng)的安防和生產(chǎn)安全管理系統(tǒng)合二為一，形成一個(gè)綜合的管理系統(tǒng)，通過(guò)多次理論論證和實(shí)際的應(yīng)急演練，以證實(shí)其為一套完整的智能安全防范系統(tǒng)。

　　下面結(jié)合在某國(guó)有大型石化企業(yè)工廠成功實(shí)施的案例，將石油石化工業(yè)系統(tǒng)智能安全防范系統(tǒng)解決方案進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。(案例背景：某氣田為投資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)

　　該安全防范子系統(tǒng)包括：視頻監(jiān)控系統(tǒng)、周界報(bào)警系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、有毒有害氣體濃度報(bào)警系統(tǒng)、安全逃生系統(tǒng)、手動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、電話報(bào)警系統(tǒng)、公共廣播系統(tǒng)和安全調(diào)度中心平面展示屏以及2個(gè)調(diào)度指揮中心(其中一個(gè)為副指揮中心，主要用于視頻監(jiān)控)。

　　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(chǔ)的方式，攝像機(jī)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)，其中在重要部位安裝的攝像機(jī)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(jī)。因?yàn)閺S區(qū)面積大，直線距離遠(yuǎn)，分布類似于2個(gè)子廠區(qū)，因而該廠設(shè)立了2個(gè)監(jiān)控中心，其中一個(gè)是主監(jiān)控中心，負(fù)責(zé)全廠安全調(diào)度，一個(gè)為副監(jiān)控中心，主要作為硫磺倉(cāng)庫(kù)包裝及運(yùn)輸監(jiān)控。其主要設(shè)備分布包括(如圖1)：

圖1  視頻監(jiān)控結(jié)構(gòu)

　　1、 圍墻周界的視頻監(jiān)控，用于對(duì)周邊環(huán)境的可視化管理， 防止非法闖入，周界報(bào)警發(fā)生時(shí)，可以快速切換到報(bào)警位置，使用沖氮高速球;

　　2、 生產(chǎn)區(qū)視頻監(jiān)控，用于對(duì)生產(chǎn)裝置區(qū)的可視化管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備外部異常及生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)人員監(jiān)控;全部使用防爆攝像機(jī);

　　3、 火炬監(jiān)控，用于對(duì)火炬燃燒產(chǎn)生的火焰進(jìn)行監(jiān)控，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)燃燒尾氣異常，要求白平衡自動(dòng)調(diào)整準(zhǔn)確;[nextpage]

　　4、 熔爐監(jiān)控，用于對(duì)熔爐內(nèi)部進(jìn)行監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)熔爐異常，使用熔爐專用攝像機(jī);

　　5、 廠區(qū)監(jiān)控，用于對(duì)廠內(nèi)非生產(chǎn)區(qū)進(jìn)行監(jiān)控，包括廠內(nèi)人員，車輛分布和運(yùn)動(dòng)監(jiān)控及范圍監(jiān)控等，分別使用普通攝像機(jī)、云臺(tái)變焦攝像機(jī)和360度全景攝像機(jī);

　　6、 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(fù)責(zé)監(jiān)控。

　　周界報(bào)警系統(tǒng)(如圖2示)

圖2  周界光纖報(bào)警系統(tǒng)

　　由于周界直線距離長(zhǎng)，要求監(jiān)控距離達(dá)到近10公里，加上廠址位于多霧的山區(qū)，在綜合紅外對(duì)射及其他模式特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，該廠最終選用震動(dòng)光纜報(bào)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)有受天氣等自然因素影響小、誤報(bào)率低、施工方便、安全系數(shù)高等優(yōu)點(diǎn)。周界監(jiān)控主要管理者為保安人員及緊急救援中心。

　　門禁系統(tǒng)

　　門禁系統(tǒng)主要用于廠區(qū)大門人員出入管理和緊急逃生系統(tǒng)(如圖3示)。平時(shí)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(gè)出入口有攝像機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，異常發(fā)生時(shí)，對(duì)應(yīng)視頻畫面將自動(dòng)切換到管理者所在監(jiān)視器。

圖3  主大門配合門禁進(jìn)行出入口控制

　　火災(zāi)報(bào)警子系統(tǒng)

　　火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)較大。由于石化行業(yè)特殊性，現(xiàn)場(chǎng)火災(zāi)報(bào)警探測(cè)器及緊急按鈕數(shù)量達(dá)千個(gè)。

　　氣體探測(cè)子系統(tǒng)

　　有毒有害氣體濃度報(bào)警[nextpage]

　　有毒有害氣體濃度報(bào)警是在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的報(bào)警信息，探測(cè)點(diǎn)數(shù)量也是上千個(gè)。當(dāng)監(jiān)測(cè)區(qū)域有害氣體濃度超過(guò)預(yù)設(shè)值，將產(chǎn)生高等級(jí)報(bào)警，預(yù)設(shè)值包括警戒濃度和高危濃度報(bào)警后需要能夠區(qū)分。平時(shí)使用者為生產(chǎn)調(diào)度中心，并隨時(shí)上傳報(bào)警信息(如圖4所示)。

圖4   融入工業(yè)電視監(jiān)控的DCS工業(yè)系統(tǒng)

　　應(yīng)急響應(yīng)子系統(tǒng)

　　手動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)和電話報(bào)警

　　考慮到火災(zāi)報(bào)警和氣體濃度探測(cè)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(dòng)報(bào)警按鈕和程控電話，用于人工報(bào)警，按鈕被按下或程控電話摘機(jī)時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。該系統(tǒng)的管理者為安全調(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(shí)際情況啟動(dòng)全廠或者相應(yīng)區(qū)域內(nèi)公共廣播，進(jìn)行緊急疏散和通知等。該系統(tǒng)的操作和管理由安全調(diào)度中心負(fù)責(zé)。

　　電子沙盤系統(tǒng)

　　采集全廠各點(diǎn)傳感器得到的氣體探測(cè)、消防火災(zāi)、通道控制、周界防范等工業(yè)安全狀態(tài)和報(bào)警信息，通過(guò)高可靠驅(qū)動(dòng)電路點(diǎn)亮LED屏上相應(yīng)的指示燈，驅(qū)動(dòng)聲光報(bào)警器，提供同步聲音指示報(bào)警信息。

　　緊急逃生系統(tǒng)

　　為便于安全管理，全廠區(qū)處于相對(duì)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(jìn)出，緊急程度達(dá)到相應(yīng)等級(jí)時(shí)，緊急逃生系統(tǒng)啟動(dòng)，所有逃生門可以被自動(dòng)和手動(dòng)開啟，全廠發(fā)生安全警報(bào)。由于廠內(nèi)可能出現(xiàn)的高危情況是有毒氣體泄露擴(kuò)散，監(jiān)控中心將結(jié)合報(bào)警地理狀況和現(xiàn)場(chǎng)空氣流動(dòng)狀況，使用公共廣播進(jìn)行逃離路線的指導(dǎo)。管理者為安全調(diào)度中心(如圖5示)。

圖5  實(shí)時(shí)顯示應(yīng)急疏散狀況[nextpage]

　　安全生產(chǎn)輔助決策平臺(tái)

　　安全生產(chǎn)輔助決策平臺(tái)是將以上子系統(tǒng)進(jìn)行綜合控制的一個(gè)軟件平臺(tái)(如圖6)，其職能包括，接收子系統(tǒng)的各種信息，在綜合各種信息進(jìn)行分析，智能化向個(gè)子系統(tǒng)發(fā)送各種指令，進(jìn)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(shí)，將自動(dòng)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(bào)的情況，綜控平臺(tái)必須有相當(dāng)?shù)闹悄芑瞧胀ǖ淖詣?dòng)化平臺(tái)。因?yàn)槌齻鹘y(tǒng)安防外，還包括其它系統(tǒng)，并且整個(gè)系統(tǒng)是以各種報(bào)警為主(如圖7示)，因而已經(jīng)不是傳統(tǒng)意義的安防管理平臺(tái)。該系統(tǒng)的安全事件實(shí)施邏輯包括：

圖6  工業(yè)安防系統(tǒng)與工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)集成圖

圖7  安全生產(chǎn)輔助決策系統(tǒng)架構(gòu)圖

　　1、低等級(jí)安全事件，包括設(shè)備故障，設(shè)備誤報(bào)，普通非法人員闖入：

　　系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)配視頻到相關(guān)人員并發(fā)出語(yǔ)音提示，主調(diào)度中心安全逃生平臺(tái)將在對(duì)應(yīng)地理位置用特征光信號(hào)提示調(diào)度中心人員，事件結(jié)束后，系統(tǒng)自動(dòng)恢復(fù)正常

　　2、中等安全事件，夜間非法人員闖入，有毒害氣體報(bào)警，火災(zāi)報(bào)警等：

　　系統(tǒng)自動(dòng)完成視頻調(diào)配，主調(diào)度中心安全逃生平臺(tái)將有緊急提示，系統(tǒng)根據(jù)安全事件作出低級(jí)響應(yīng);局部緊急逃生系統(tǒng)啟動(dòng)，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。

　　3、高危安全事件，有毒有害氣體嚴(yán)重泄露，大面積火災(zāi)發(fā)生等：

　　系統(tǒng)自動(dòng)執(zhí)行相關(guān)動(dòng)作，打開全部公共廣播報(bào)警，逃生系統(tǒng)啟動(dòng)，自動(dòng)通知緊急救援中心。