石油煉化企業視頻監控系統需求分析

侯恩學

（中國石油大連石化公司信息管理部，遼寧大連　116032）

石油煉化企業視頻監控系統需求分析

侯恩學

（中國石油大連石化公司信息管理部，遼寧大連116032）

視頻監控技術已逐步成熟，雖已廣泛應用在各個行業、領域，但各行業、領域間的需求仍有較大差異，企業需根據自身特點，定制可用、好用的系統。石油煉化企業有環境復雜、不間斷運行等特點，在視頻信號的采集，傳輸，顯示、控制，信號處理等階段分別面對不同的使用、維護人群，本文從視頻監控系統用戶和維護者角度出發，對石油煉化企業在視頻監控系統的需求進行分析。

模擬數字光纜EPON ip網絡

按照功能劃分，一個完整的視頻監控系統應包含四個組成部分，即視頻信號采集，傳輸，顯示、控制以及視頻信號處理，本文以作者實際工作經驗為基礎，對石油煉化企業視頻監控系統各部分的需求進行分析。

1　視頻信號采集部分的需求

在石油煉化企業，通常使用防爆型攝像機進行視頻信號采集，國內滿足防爆等級攝像機的護罩重量都比較大。球型攝像機機身及云臺控制均在防爆護罩內進行，控制的過程不受防爆護罩重量影響，攝像機使用壽命相對較長、故障率較低，但由于球型攝像機垂直方向不能360度旋轉，所以適用的場合較少。槍型攝像機因其攝像機和云臺均能360度旋轉，可適用更多的場合，但其攝像機和云臺分別放在兩個護罩內，且旋轉時護罩的軸承都隨著旋轉，控制過程中相關零件磨損較大，易造成故障，從而影響攝像機整體的使用。這就需要設備生產廠商在兩方面做出改善，一是適當增加球型攝像機垂直角度調整能力，二是在滿足防爆要求的同時，適當降低槍型攝像機護罩重量或其他手段來減小相關零件磨損。

2　視頻信號傳輸部分的需求

視頻信號傳輸的主要線路類型是雙絞線、光纜、無線網絡及視頻、控制電纜。隨著攝像機的數字化，光纜成為了視頻信號的主要傳輸線路。一般石油煉化生產裝置的攝像機數量在幾十個數量級，若全部使用點對點光纜傳輸，那么就會有幾十條光纜敷設至控制室視頻監控機柜，造成光纜資源嚴重浪費，另外，還會造成視頻監控機柜內相關網絡設備數量龐大，設備能耗增加。若引進EPON（Ethernet Passive Optical Netw ork，以太網無源光網絡）技術，在裝置區將所有攝像機使用一條光纜串聯起來，大大節約了光纜資源，同時降低了視頻監控機柜內網絡設備的能耗，當然，最主要的需求是前端攝像機及相關傳輸設備需要具備光纖接口來支持EPON。

3　視頻信號顯示與控制部分的需求

根據需求劃分，石油煉化企業視頻監控系統的顯示和控制分為三類，一是企業管理人員個人電腦端的顯示和控制，這類人員并發調取攝像機的路數較少，調取時間一般在8小時工作日內，對視頻信號的依賴度相對較低；二是企業級生產調度室、消防調度室等全局操作場景的顯示和控制，這類人員并發調取攝像機的路數較多，調取時間為7*24小時，對視頻信號的依賴度較低；三是生產裝置控制室的顯示和控制，這類人員只調取本裝置的攝像機，并實時顯示與控制，調取時間為7*24小時，對視頻信號的依賴度較高。

從需求上看，基于ip的網絡視頻監控系統可以很好的滿足前兩類情況，但針對第三類，即生產裝置控制室的顯示和控制，基于ip網絡的視頻監控系統仍無法很好的滿足需求。目前，數字設備在生產裝置控制室采用解碼器或計算機等設備將視頻信號輸出到顯示屏，這種方式的優點是視頻信號清晰度高，缺點是視頻信號基于ip網絡設備傳輸，增加了一系列網絡設備及服務器區設備的故障點，無法保證控制室對視頻信號的較高依賴度。從以上介紹可以看出，要滿足生產裝置控制室對于數字視頻信號的顯示和控制需求，控制室的數字視頻收發設備應具備以下幾個特點：

（1）要有數字視頻信號直接接入能力；

（2）要有數字信號解碼能力，可將數字信號直接輸出到控制室顯示屏上（而不是基于ip網絡解碼）以滿足控制室對信號的較高依賴度；

（3）需具備有線和無線兩種控制方式，以滿足控制室人員的操控需求；

（4）需具備編碼能力（或數字信號直接轉發能力），可將數字信號傳輸至監控中心統一系統平臺，供管理人員和調度室人員使用；

（5）可同時處理至少25路視頻流，滿足顯示屏上的單畫面、4畫面、9畫面、16畫面、25畫面或畫中畫等畫面分割需求；

（6）設備最好使用嵌入式系統，具備易操作、易維護、低能耗、長周期運行、靜音等特點。

目前國內的幾家較大的視頻監控廠商生產的數字視頻收發設備均存在不足，無法較好的滿足石油煉化企業大規模應用。

4　視頻信號處理部分的需求

石油煉化企業一般規模較大，裝置區域界面較多，視頻攝像機少則數百路，多則數千路，如此大規模的視頻信號，需要大規模的硬件設備及軟件組成的服務器群來支撐視頻信號的處理。

服務器群應至少包含視頻管理系統，流媒體分發系統，視頻錄像存儲系統。應用平臺系統提供攝像機實況，錄像回放查詢、下載，設備管理等功能；媒體分發系統提供強大的流媒體轉發能力，減輕網絡壓力；視頻錄像存儲系統提供強大的數據存儲能力。

視頻信號的處理對石油煉化企業的安全生產至關重要，要保障視頻信號的處理就要保障服務器群的穩定，對于主要服務器應使用服務器虛擬化技術，形成服務器云、存儲云；另外，系統開發商還應利用現有大數據和云計算理論，開發輔助系統，來挖掘視頻數據價值，例如智能分析視頻數據，以免造成大量數據存儲后變為垃圾數據。

5　結語

視頻監控系統在石油煉化企業的安全生產運行過程中已不可或缺，基于企業安全第一的特點，視頻監控系統硬件和軟件的安全、穩定運行也應放在首位。視頻監控系統廠商應根據石油煉化企業的特點，生產適合的產品，才能更好的滿足企業需求。

［1］潘國輝.智能高清視頻監控原理精解與最佳實踐［M］.北京：清華大學出版社，2014.

［2］中國電信集團公司.EPON/GPON技術問答［M］.北京：人民郵電出版社，2010.