油氣管道智能監(jiān)控及調(diào)度系統(tǒng)的特點及方案設計

系統(tǒng)概述

石油天然氣管道的增加大幅提升了輸配效率，但面對越來越長的輸配管道，如何有效地實施監(jiān)控，遏制打孔盜油、盜氣及破壞管道設施等不法行為，成為各主管單位必須解決的難題。

油田的采油井、輸油管道和儲油罐大都分布在野外，長期以來，巡視員或維修工的定期巡查是不可或缺的。但是近年來輸油管道的打孔盜油現(xiàn)象非常嚴重，特別是在一些打孔盜油“重災區(qū)”，不法分子采取反跟蹤的辦法，利用手機、步話機等先進的通訊工具傳遞信息。企業(yè)的巡線人員前腳走，不法分子后腳就開始大肆打孔盜油，且打孔盜油技術(shù)十分“熟練”，十幾分鐘內(nèi)就能完成打孔、裝閥門、放油，等巡線人員發(fā)現(xiàn)情況返回時，不法分子早已逃之夭夭。因此采用經(jīng)濟合理的方案布置24小時全天候的輸油管道監(jiān)控系統(tǒng)才能夠?qū)τ诖蚩妆I油現(xiàn)象給與有效的技術(shù)支持，從而減少損失。

管道監(jiān)控的特點分析

輸油管道的空間跨度很大，一般來講，都要綿延成百上千公里。由于管道監(jiān)控裝置要布置在較大的空間跨度上，所以數(shù)據(jù)的傳輸必須滿足這一空間要求?？煽紤]采用無線數(shù)據(jù)傳輸與網(wǎng)絡傳輸相結(jié)合的方式。

由于輸油管道一般都是露天布置，所以要求監(jiān)控設備必須適合野外工作，具有較高的穩(wěn)定性。

需要采集輸油管道各個參數(shù)采集點的多種參數(shù)，比如壓力、流量、溫度等，數(shù)據(jù)返回監(jiān)控中心便于進行綜合分析。

傳統(tǒng)的遠程監(jiān)控系統(tǒng)是采用傳統(tǒng)的閉路電視監(jiān)控或傳統(tǒng)電子儀器進行遠程監(jiān)控，誤差較大，效率也比較低，管理人員需要監(jiān)視太多的視頻畫面，遠遠超出人的接受能力，導致實際監(jiān)控效果低下。實驗結(jié)果表明，在盯著視頻畫面僅僅22分鐘之后，人眼將對視頻畫面里95%以上的活動信息視而不見。

整體解決方案說明

油氣管道智能監(jiān)控及調(diào)度一體化解決方案基于智能管理平臺，由智能視頻監(jiān)控、應急指揮調(diào)度、光纖光柵傳感報警等多種子系統(tǒng)組成。經(jīng)過對油氣管道行業(yè)應用進行了深入研究，針對目前大規(guī)模聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控和多業(yè)務融合管理的需求，將電信領(lǐng)域“多媒體子系統(tǒng)”的先進理念引入油氣管道智能監(jiān)控調(diào)度解決方案，實現(xiàn)了系統(tǒng)中異構(gòu)網(wǎng)絡的融合與多業(yè)務的融合。

智能監(jiān)控及調(diào)度系統(tǒng)是利用先進的監(jiān)控和應急技術(shù)，例如高清、智能、應急通信、音視頻聯(lián)動等技術(shù)，構(gòu)建一套全面防范、重點加強、資源共享的安防系統(tǒng)，有效加強對油氣管道安全防范的管理，直觀及時的反映重要地點的現(xiàn)場情況，增強安全保障和應急處置措施，是成為現(xiàn)階段油氣管道建立現(xiàn)代化管理系統(tǒng)的重要選擇。

該智能監(jiān)控及調(diào)度系統(tǒng)主要實現(xiàn)三項功能：第一，實現(xiàn)遠程一體化視頻監(jiān)控，監(jiān)控中心通過系統(tǒng)可以實時查看所有監(jiān)控點的現(xiàn)場情況及采集點相關(guān)實時參數(shù);第二，實現(xiàn)監(jiān)控中心與各站點的雙向可視化溝通，提高了辦公效率;第三，進一步提高了事故預防和事故應急處理能力。

系統(tǒng)特點介紹

1、強化傳統(tǒng)功能，拓展智能應用

在加強傳統(tǒng)監(jiān)控報警功能的同時，需要拓展其他功能建設，如：可燃物泄露監(jiān)測功能，儲油區(qū)環(huán)境監(jiān)測功能，油罐油溫油壓監(jiān)測功能，煙霧、遺留物、越界闖入等智能視頻分析功能，并能與視頻圖像實現(xiàn)聯(lián)動報警。

2、資源共享，系統(tǒng)作戰(zhàn)

油氣管道監(jiān)控系統(tǒng)作為安全防范系統(tǒng)的重要手段不僅僅體現(xiàn)在它可以為監(jiān)控中心本身提供現(xiàn)場圖像以及取證的錄像數(shù)據(jù)，此外，更要資源共享，把自身的監(jiān)控報警系統(tǒng)與其它行政管理單位如公安局、安監(jiān)局、環(huán)保局、消防等單位共享，只有這樣才能確保多單位互相協(xié)同作戰(zhàn)的能力。所以，綜合聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控平臺是油氣管線監(jiān)控報警的一項重要舉措。

3、GIS地圖全景展現(xiàn)

提供與地理信息系統(tǒng)（GIS）的接口，實現(xiàn)通過電子地圖（GIS），直觀地調(diào)看監(jiān)控圖像、設置監(jiān)控點位置、制定報警聯(lián)動策略。

具有動態(tài)標識功能，可對電子地圖上的監(jiān)控點進行屬性關(guān)聯(lián)顯示，實現(xiàn)一點一表，顯示設備檔案。

在電子地圖上劃定區(qū)域，系統(tǒng)自動標識該區(qū)域內(nèi)的前端監(jiān)控點，可直觀地調(diào)用監(jiān)控點視頻。

具有自定義搜索，能夠快速定位監(jiān)控點，實現(xiàn)資源的高效利用。

4、基于IP網(wǎng)絡，適用多種鏈路傳輸

傳輸網(wǎng)絡可以是專網(wǎng)、公共通信網(wǎng)絡，也可以是專門為油氣管道監(jiān)控報警聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設的獨立網(wǎng)絡;傳輸方式可以采用有線方式、也可以采用無線傳輸，或者是有線/無線混合傳輸;在建設方式上可以采用自建的方式，也可以采取租用電信運營商傳輸網(wǎng)絡的形式。

5、加油站專用的綜合管理平臺

油氣管道監(jiān)控報警聯(lián)網(wǎng)難點和核心問題是管理平臺，由于安防系統(tǒng)一個突出的問題是沒有統(tǒng)一的行業(yè)標準，需要管理平臺能夠?qū)σ呀?、新建的系統(tǒng)進行統(tǒng)一管理，兼容更多主流產(chǎn)品，在一個平臺上集中管理所有設備。要求是一個面向多業(yè)務應用，全數(shù)字化、智能化、基于網(wǎng)絡和高度集中管理的平臺。

6、海量數(shù)據(jù)存儲功能

面對管道監(jiān)控綜合安防監(jiān)控的集中管理，單純的硬盤錄像機存儲方式已經(jīng)不再適用，存儲架構(gòu)體系也無法滿足大量音視頻數(shù)據(jù)的存儲;可以使用混合型存儲三種方式，混合型存儲將分布式存儲和集中式存儲的方式進行結(jié)合，以分布式存儲作為基礎，同時在總監(jiān)控中心設置IPSAN存儲設備進行集中存儲。

7、應急警報及告警功能

系統(tǒng)設計在各個站點安裝喇叭和報警按鈕。當有事件發(fā)生時，管理人員可以隨時啟動警報及告警，通知人群疏散，同時向公安局、消防單位以及主管單位報警，發(fā)出求救信息，所有動作，同步完成。

8、“平戰(zhàn)結(jié)合”應急通信保障

建設應急通信指揮調(diào)度系統(tǒng)，建設IP電話與模擬電話（座機、手機）互為備份的通信系統(tǒng)，并預留集群、衛(wèi)星等通訊接口。充分做到平戰(zhàn)結(jié)合，平時可用于日常通信、召開視頻會議等有效節(jié)約相應花費，當發(fā)生危險事故時，可啟用應急程序保障通訊鏈路。應急通信指揮調(diào)度系統(tǒng)可與相關(guān)應急預案實現(xiàn)有效聯(lián)動。

系統(tǒng)主要實現(xiàn)功能

1、油氣管道現(xiàn)場功能實現(xiàn)

· 設備狀況監(jiān)控： 對各油氣管道等設備狀況進行實時監(jiān)控;

· 安全狀況分析與預警： 對獲取的現(xiàn)場信息（包括參數(shù)與視頻）進行安全狀況分析，并進行實時預警;

· 報警設置、顯示與查詢： 對各類監(jiān)控參數(shù)分別設置不同的預警閾值和報警閾值，并可對各報警事件采用最新報警在最上面顯示的方式進行顯示與查詢;

· 歷史數(shù)據(jù)查詢與管理： 以曲線的形式顯示各監(jiān)測參數(shù)隨時間的變化曲線，同時對最大值、最小值及平均值等進行顯示;

· 數(shù)據(jù)綜合報表與顯示： 對實時監(jiān)測參數(shù)和歷史監(jiān)測參數(shù)等以數(shù)據(jù)報表的形式查詢與顯示;

· 緊急事件報警： 當發(fā)生事故或搶劫等緊急事件時，按下緊急報警設備發(fā)出報警，同時通過網(wǎng)絡把報警信號傳到遠程監(jiān)控中心或110接警中心。

2、遠程監(jiān)控中心功能實現(xiàn)

· 系統(tǒng)管理：包括用戶管理、權(quán)限管理和數(shù)據(jù)管理等功能;

· 遠程監(jiān)控信息和報警信息實時獲取與響應： 對現(xiàn)場監(jiān)控信息及報警信息實時獲取，并進行聲光報警響應;

· 現(xiàn)場狀況實時監(jiān)控： 對設備運行情況以及周邊情況等重要狀況實時監(jiān)視與控制;

· 安全狀況分析與預警： 對獲取的現(xiàn)場信息（包括傳感器參數(shù)與視頻智能分析）進行安全狀況分析，并進行實時預警;

· 事故應急預案管理與聯(lián)動：提供各類油品的理化特性和應急預案處置措施，并可與應急通信系統(tǒng)有效聯(lián)動，確保預案一旦啟動，將會自動通過短信、電話等多種方式通知相關(guān)領(lǐng)導、專家及救援人員，保證應急救援高效快速。

結(jié)語

通過建設智能監(jiān)控及調(diào)度系統(tǒng)，能夠有效解決目前油氣管道空間跨度很大，安全保障及工作管理難度大等問題。對設備運行情況以及工作情況進行實時監(jiān)視和記錄，能夠加快應急反應速度，有效提高安全狀況及管理效率。

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