長輸管線安全監控系統應用論文

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摘要：采用目前業內最先進的網絡視頻監控技術和周界報警技術來組建長距離輸油(氣)管道的安全監控系統。在各工藝站場內部布設網絡攝像機，在站場圍墻上布設紅外對射探頭，并實現紅外報警和視頻監控聯動，通過管道MSTP光傳輸網將信號傳給調控中心，實現視頻圖像的同步調看和遠程控制。

關鍵詞：網絡視頻監控光纖傳輸周界報警

一、概述

為滿足長輸管線安全生產和科學系統化管理的需要，對意外情況能迅速做出準確判斷和處理，擬在管道沿線建設安全監控系統，及時地把生產設備運行狀況和險情圖像資料傳送到各站場控制室和管道調控中心，使險情或隱患被扼制在萌芽狀態，確保人員生命、財產安全。

二、方案選擇

根據現場條件及工藝站場的實際需求，并充分考慮技術的實用性，管道安全監控系統主要采用視頻監近系統和周界報警系統來組網。

2．1視頻監控系統

視頻監控系統的應用目前主要有三種形式：模擬視頻監控、基于微機平臺／嵌入式系統的(半)數字視頻監控和基于網絡視頻服務器技術的數字化網絡視頻監控。

2．1．1模擬視頻監控系統(第1代監控技術)視頻信號采用同軸電纜進行傳輸，并由模擬矩陣主機進行信號處理。從攝像機到控制主機再到錄像機、監視器，全部以模擬視頻信號進行傳輸與圖像存儲。而控制信號以數字信號進行傳輸。

2．1．2半數字視頻監控系統(第2代監控技術)1)基于微機平臺的DVR(第2代監控技術)。DVR系統采用微機和Windows平臺，在計算機中安裝視頻壓縮卡和相應的DVR軟件，支持實時視頻和音頻，是第一代模擬監控系統升級至數字化的可選方案。

視頻信號仍采用同軸電纜進行傳輸，控制信號以數字信號進行傳輸，由多媒體控制主機或硬盤錄像主機(DVR)進行數字處理與圖像存儲。從攝像機到控制主機和監視器以模擬視頻信號進行傳輸，而控制主機的處理、控制及存儲是以數字信號進行的，故準確的講應為"半數字監控"技術。

(2)嵌入式DVR(第2．5代監控技術)。嵌入式DVR指的是在傳統DVk的基礎上擴展了網絡功能的DVR產品，使得更多的用戶可以進行訪問。正是由于這種產品開發的理念，使得帶網絡功能的DVR產品還是傳統意義上的DVR，其主要功能仍然是DV存儲，這也決定了其市場定位是在小范圍的網絡環境中，監控點也有限。

2．1．3網絡視頻監控系統(第3代監控技術)網絡視頻監控系統是目前業內最先進的監控技術，視頻從前端圖像采集設備輸出時即為數字信號，并以網絡為傳輸媒介，基于TCP／IP協議，采用流媒體技術實現視頻在網上的多路復用傳輸，并通過網絡數字矩陣主機(IPM)來實現對整個監控系統的調度、存儲和控制等功能。此外，周界報警、門禁等設備輸出的數字信號也可采用多網合一的方式，通過網絡復用進行傳輸，并在同一平臺上進行管理與控制。

2．2監控方案比選

(1)第1代模擬監控技術，由于技術落后，正在逐漸退出歷史舞臺，因此不考慮用該技術組網。

(2)第2代DVR技術，由于前端還是模擬傳輸方式，而模擬視頻線和控制線的有效傳輸距離為300m以內，對于規模較大的工藝站場，有少量的監控點與控制室的距離較遠，必須再加線放才能滿足傳輸需求，增加了傳輸成本。

(3)第3代網絡監控技術，優勢就在于傳輸不受距離限制，組網方便靈活，更適宜于網絡傳輸和遠程控制。

根據監控系統的實時性、有效性和經濟性，并充分考慮到管道視頻圖像信號的遠傳需求，結合各站場的實際情況，推薦采用網絡視頻監控技術來實現管道工程監控圖像的采集、傳輸、實時監看、存儲和上傳。

2．3周界報警系統

周界防范報警系統作為視頻監控系統的一個有效補充，與監控系統共同構成統一的安防網絡。周界報警系統主要是在周界圍墻上安裝紅外探頭，類似于在圍墻上布設了一道看不見的電子墻，當有人非法穿越圍墻進入站場時，觸發報警并輸出信號進行報警聯動。

三、方案設計

3．1監控系統

3．1．1圖像采集系統設計

前端攝像部分是整個監控系統的前沿部分，主要包括攝像機、鏡頭、云臺和防護罩等。前端的任務是對現場進行攝像，把攝得的光信號轉換成電信號，并進行數字壓縮處理。

在各工藝站場根據實際情況設計網絡攝像機若干臺。在站場的工藝裝置區安裝防爆型槍式攝像機和視頻服務器，在所有出入口、道路、圍墻和其他重點部位安裝網絡智能球型一體化攝像機(集成視頻服務器)，內置低照度彩轉黑多倍攝像機或寬動態低照度彩轉黑一體機，可根據需要遠程控制鏡頭拉伸，進行全方位多角度的監控。

3．1．2傳輸系統設計

傳輸部分就是系統圖像和控制信號的傳輸信道。把現場攝像機發出的電信號及報警信號(轉換后的數字信息)傳送到控制室，一般包括通訊線纜(雙絞線或光纖)和線路驅動設備(網絡交換機、光纖收發器)等。

為保證傳輸信號質量，前端網絡攝像機通過敷設光纜線路以及兩端配置光纖收發器將視頻、控制信號傳人站場控制室，再通過交換機連接主控計算機進行圖像監視和信號控制。

3．1．3控制系統設計

控制部分是實現整個系統功能的指揮中心。控制部分主要的功能有：①視頻信號放大與分配；②圖像信號的校正與補償；③圖像信號的切換、分割、記錄和打印等；④對前端設備的攝像機、電動變焦鏡頭及全方位云臺等進行控制，以完成對現場全面詳細的監視。公務員之家

擬在各站場監控室配置1～2臺監控計算機進行現場視頻的顯示和控制；并通過管道MSTP光傳輸系統將圖像和報警信號傳給調控中心，在調控中心通過數字矩陣設備實現遠程控制。

管道傳輸網里的任何一臺計算機都可以經過授權進行現場圖象瀏覽，以及時準確地獲得現場信息。

3．1．4顯示及存儲系統設計

監控設備置于各站場及調控中心的控制室內，不需另建監控室。在監控室采用液晶顯示器和大屏幕液晶平板電視組合為電視墻，進行實時監視；錄像系統采用普通PC或數據服務器，設計整個錄像系統可以連續保存錄像資料半個月，并支持錄像與回放。

3．2周界報警系統

周界防范報警系統由前端的對射探頭(安裝于站場圍墻上)、報警主機(安裝于站場控制室)及一些輔助設備(電源、顯示地圖和警鈴等)構成。

系統采用在圍墻上安裝兩束或四束紅外對射探測器，對站場進行翻越防范。當發生非法翻越，有人闖入禁區時，探頭立即將報警信號傳送到站場控制室，實時顯示防區位置并記錄，方便值班人員第一時間進行準確處理，并可與站場錄像監控系統聯動，將非法越界事件進行實時錄像。

四、結語

網絡視頻監控和周界報警技術在近幾年的長輸管道設計中得到了廣泛的應用。根據現場用戶的意見反饋，目前系統設備運轉正常，圖像清晰，操作簡便，為管道安全生產提供了強有力的保障。