综合视频监控调度系统在石化行业安全生产管理中的应用

现状

    石油化学工业的生产安全问题，是国家和政府一直关注的问题，每一起重大的安全生产事故，都引起了党和国家领导人的密切关注。生产安全的信息化，是能源生产领域信息化的重中之重。党的十六届五中全会从经济社会发展的全局出发，把安全摆在与资源、环境同等重要的战略位置，强调“坚持节约发展、清洁发展、安全发展，实现可持续发展”。安全发展指导原则的确立，迫切要求以石油化学工业企业转变安全生产管理观念，创新发展安全管理方式，充分利用信息技术发展的新成果，通过信息化手段改善安全生产状况，实现生产与生态环境相协调。

1.

    石油化学工业生产是一种高危险性的行业，具有易燃易爆、有毒、强腐蚀性、生产连续等特点，一旦发生火灾、爆炸事故，往往造成较大的伤亡或财产损失后果。因此石油石化对安全管理要求极为严格。

    一直以来，科技的发展，特别是CCTV技术、计算机通信、数据采集系统的进步都在影响着石化行业安全生产管理的应用水平。行业内部分企业已建成了独立的环境监控数据采集系统（如烟感、可燃气体探头、设备状态数据等）和基于模拟方式的工业电视监控系统、需要双向视频交互时再建一套视频会议系统。这些应用系统在企业的安全生产过程中起到了一定的作用。但以上实现方式存在着以下不足：

  兼容性差：多套系统，多个个控制中心，且相互独立，无法兼容。

  共享性差：多个用户终端独立操作，所需视频信息不能共享。

  操作复杂：控制中心需配置多个不同用户终端，操作和管理复杂，使用不方便。

  重复建设：设备的重复投入，建设成本和维护成本高。

    这些不足导致传统应用解决方案无法真正满足企业生产安全管理对事故预防、应急响应和安全事故的事后处置等一系列安全生产调度需求。

应用方案

2.

    针对以上传统视频应用系统的不足，本文综合网络数字视频产品研发和实践案例经验，提出了“企业综合视频监控调度系统”应用方案。该方案以“企业综合视频监控调度系统”为平台，采用分布式控制结构和高清晰度的MPEG-4/H.264数字视频编码技术，紧密结合大中型企业多种视频业务的综合应用需求，应用多项自主开发的专利技术，实现了视频指挥调度、视频会议、智能视频监控、环境数据采集、视频报警联动等多种关键业务功能。满足了企业生产安全监控和指挥调度的保障需求。

 2.1方案特点

    先进性：采用先进的MPEG-4/H.264视频编码技术，压缩比高，图像质量好；

    兼容性：一套系统综合实现了远程视频监控，视频指挥调度，视频会议功能；

    易用性：操作界面简洁、友好，易于使用；系统组织灵活、响应速度快。

    智能性：支持智能视频行为分析判别，自动监控报警。

    省费用：一套系统支持多向业务，建设成本和维护本低。

    “企业综合视频监控调度系统”能够将视频指挥调度、视频会议、智能视频监控、环境数据采集、视频报警联动有机地结合。该系统可以满足用户对威胁安全生产情况的事前预防、安全生产的事中监控、业务部门之间的生产调度和应急处置协调，安全事故的事后处置等一系列安全生产调度需求。真正实现了企业生产调度和安全生产管理的可视化和智能化的有机结合，是一个真正实现了企业中视频监控和指挥调度和多业务统一管理的综合视频通信应用平台。

系统结构

2.2

    系统采用基于网络的分布式控制结构。核心设备综合视频交换机，对接入系统的各种媒体设备实现统一配置、管理；通过级联，方便系统容量的扩展。

    系统采用终端代理方式支持数字化接入不同厂商的多种视频编码器，使第三方的视频编码器的数字音视频信号能够直接接入到系统中，保证系统能够兼容来自不同厂商的视频编码格式，实现已建视频监控系统的无缝接入。

    系统支持各种环境监测数据传感器（烟感、红外、水浸、可燃气体探测、设备状态数据等）通过数据采集器接入系统的数据/报警服务器，实现视频报警联动功能。系统支持接入原有环境监测数据采集系统的报警数据，实现两个系统的关联视频报警联动。

    该系统分为主控中心子系统、分控中心子系统、监控前端子系统、移动监控子系统，结构图如下。

主控中心子系统

    由综合视频交换机、视频录像服务器、网络视频矩阵、数据/报警服务器、指挥调度终端、音视频切换矩阵和音视频输入输出设备等组成，部署在总厂生产调度中心。主要作用是：完成信令和控制信息交换、调度以及系统管理；实现视频指挥调度、远程视频浏览、视频录像、电视墙显示以及视频报警联动等功能。

分控中心子系统

    分控中心子系统由指挥调度终端、音视频输入设备（摄像机、话筒等）和音视频输出设备（电视机、音箱）等组成，部署在各分厂生产调度中心。主要作用是：通过指挥调度终端与总厂生产调度中心进行音视频双向沟通，参加视频会议，对所辖监控现场进行监控管理；根据实际网络环境要求实现视频录放像。

监控前端子系统

    监控前端子系统由监控前端、音视频输入设备（摄像机、云台、云台解码器、防护罩、话筒）等组成，部署在各监控点现场。主要作用是：现场音视频采集，并把采集的数据上传；实现已建视频监控系统的物理接入。监控前端子系统为智能视频处理终端和环境采集设备接入系统提供联网接口。

移动监控子系统

    移动监控子系统由专业一体化摄影机、背负式无线宽带图像发射机、无线宽带图像接收机组成。主要作用是：在突发情况时，在移动环境中对任意指定现场进行高清晰图像采集传输。

系统功能

2.3

生产调度指挥功能 

    借助于企业综合视频监控调度系统独具的多种级别和权限模式设置，上级指挥员或管理者通过指挥调度终端可以向下级发布指挥和调度命令，上下级各个部门、各级领导与下属之间可以实时地进行音、视频信息的双向交流。

    总厂生产调度中心的调度人员在日常生产过程中可以利用视频监控调度功能与各分厂生产调度中心的值班人员、各车间现场的工作人员进行业务协调。

    当车间现场发生意外事故或设备发生故障，现场人员不能解决，各级领导和相关专家又不能及时赶到现场，此时可以利用系统的指挥调度功能召集相关业务主管和专家实时的监视现场情况，并与现场人员进行语音实时交流，共同指导现场进行意外事故的处理以及对设备抢修的技术指导，为现场解决问题提供有力的技术支持，大大节省时间，提高工作效率。

视频会议功能 

    根据用户的应用需求，召开传统视频会议，进行双向音视频交流互动。主席可以设定多个例会，每个例会包含相对固定的成员，主席可以方便地组织会议。会议成员可随时加入和退出会议组。主席可以对各个会场的发言权进行控制，并可广播某一分会场。系统支持多种会议形式：即时会议、支持例会、多组会议。

生产过程视频监控功能

    用户能灵活切换现场视频画面、控制云台和摄像头，方便地组合显示一至九路的视频画面并支持双向语音可视对讲。支持多种监控模式：

    总厂生产调度中心利用本系统提供的功能，对各分厂生产调度中心、各车间生产现场等部位进行视频监视。可实现现场画面灵活切换、对远端摄像云台遥控，方便地组合显示多路视频画面等功能。

    各分厂生产调度中心对本厂车间生产现场等部位进行视频监视。可实现现场画面灵活切换、对远端摄像云台遥控，方便地组合显示多路视频画面等功能。

    企业领导在办公室里直接对总厂生产调度中心、各分厂生产调度中心的值班人员或车间生产现场进行视频监控。可实现现场画面灵活切换、对远端摄像云台遥控，方便地组合显示多路视频画面等功能。

安全报警联动功能

    在生产作业现场可以接入环境采集传感设备，如红外、湿度、烟感、可燃气体探测器等，当采集到环境数据不正常时，可发出报警，联动该地域的监控图像立即显示在指定的监视设备（如：指挥调度终端、浏览终端），提醒值班人员及时处理。同时视频录像服务器启动对该监控点图像的录像任务，为日后取证提供宝贵资料，也为以后教育学习提供素材。

智能视频监控

    对特殊地点、敏感区域通过智能视频监控安全策略，进行智能监控识别。比如：重要设备不能被人盗窃、移动等，有些区域是危险区域、不能让人接近或有逗留等，某些区域只允许单方向通过等，以上这些区域出现了违反规定的情况，智能检测设备能够自动识别，并在无人值守的情况下实现对多种安全威胁的自动报警，记录整个违规的过程，同时联动到调度中心进行报警通知。

多路录像与回放

    用户通过录像服务器控制终端选择任意多路现场的画面随时手动录像、也可根据要求设定定时录像。

    用户经授权通过浏览器可根据终端名称、录像时间、录像地点、录像事件特征，随时查询检索视频文件，远程播放所需视频图像。

无线视频监控接入 

    系统支持无线视频监控接入，增大视频监控覆盖区域。

系统应用

2.4

    在石化行业安全生产管理中主要应用如下：

事故预防

    企业综合视频指挥调度系统在安全生产事故预防中发挥以下作用。

    通过视频图像各级管理者能够实时了解一线工人的工作情况，发现问题及时提醒纠正，从而督促各级各部门严格执行安全生产的规定。

    通过智能视频监控功能，各类安全生产管理人员，根据生产环境现场具体情况，设定各种安全警戒区域和各项安全侦测规则，通过智能视频行为分析判别技术，检测到安全威胁时，能够在无人干预的情况下实现对多种违犯安全规则的行为实现自动报警。系统能够做到预测危险，提示生产调度人员控制和消除事故，将事故发生的机率控制在最低程度。

    系统通过环境监测报警联动功能，实时采集各类环境数据，使管理者能够及时掌握生产环境的实际情况变化，还能够根据现场需要，设定各种环境参量的上下限以及各种报警开关量，当监测数据达到设定触发条件时，即可产生报警信号并联动视频监控、启动录像功能，报警点图像将及时传给调度中心值班人员，使异常情况得到及时处理。

应急处置决策 

    石化行业安全事故的发生具有突发性，事件发生后的最初几分钟, 往往是最为关键的时刻。其间能否采取迅速而有效的应变行动, 将决定整个状况能否被控制, 损害是否减轻。因此应急处置决策就是在最短时间内处理大量与事故相关的信息, 合理调配各种资源,组织应急抢险, 以减少事故造成的损失。

    正确进行应急处置决策的前提包括：完善的应急响应预案、充分有效的协调组织、充分准确的信息。当前应急处置决策面临的主要问题是对事故现场的情况缺乏客观及时了解，相关部门分布在各处无法进行直接有效的协调组织。

    企业综合视频指挥调度系统视频监控和视频调度功能，一方面通过视频图像能够提供丰富、形象、直观的现场信息，特别是移动监控子系统可以及时地部署到事故发生现场，了解监控前端子系统控盲区发生的情况；另一方面处于不同地理位置的有关人员通过该系统，共享实时的监控图像，相互面对面地讨论分析形势，汇总各方面专家的意见，协调组织各种力量，做出正确的判断和决策。

事故调查

    事故调查是石化行业安全生产管理的重要环节，通过调查分析事故原因，开展事故损失评估与索赔，总结经验教训，对存在的问题及时地、科学地提出相应的预防方案和整改措施。用户可以选择任意多路现场的画面手动录像、也可根据要求设定定时录像和设定联动报警触发录像。用户经授权可根据终端名称、录像时间、录像地点、录像事件特征，随时查询检索视频文件，远程播放所需视频图像。系统记录的视频图像和环境监测数据就是用于调查分析事故原因最重要的原始材料。

结语

    石化系统下属各企业均是安全防范的重点对象。一旦发生火灾或爆炸等事故，都会造成重大的人员伤亡和国家财产的重大损失，因而，各企业如何落实“安全第一，预防为主”的方针，采取哪些先进技术实现安全有效的防范措施，满足企业的安全生产管理，是摆在各个企业面前的重大课题。“企业综合视频监控调度系统”专门针对石化行业设计开发，满足该行业的安全生产监控调度要求。目前该系统已经在某大型化工厂成功应用，该系统的使用降低了调度人员的劳动强度，使各级生产调度人员可以通过监视远端传送上来的现场图像、语音和环境数据直观、准确和及时的了解各厂区的实际情况，降低事故报警处理时间，提高事故处理决策的及时性和准确性。