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大慶油田設計院有限公司
目前,油田場站內用于周界安防的技術手段較為單一,在實際生產管理中存在周界安防系統不完善、安防風險管控處理時效性差等問題,存在潛在的安全隱患。為此,對油田周界安防技術進行研究,同時對周界安防技術在油田安防建設中的應用進行探討。
目前,油田主要采用周界入侵報警、視頻監控、出入口控制、語音復核與告警、一鍵式報警、物防等技術實現各場站的安全防護。
周界入侵報警[1-3]采用先進的技術手段,感知油氣場站周界區域內的非法入侵信息,實現入侵檢測實時自動告警,系統全天侯運行,可有效地彌補人工監控的不足,提高安防效能。
周界入侵報警采用脈沖電子圍欄[4-6]及張力式電子圍欄[7-8]入侵探測技術,與視頻監控跟蹤技術進行聯動,實現周界安全防護。
(1)脈沖電子圍欄。主要由脈沖電子圍欄前端和電子圍欄智能控制終端兩部分組成,前端圍欄部分由受力柱和合金線組成,形成一個有形屏障。脈沖電子圍欄前端主機發出安全的高壓脈沖電,并輸送到前端圍欄,利用實時高壓脈沖對入侵進行震懾及阻遏,主機同時通過監測脈沖電流是否有短路、斷路、波形異常等情況來判定是否發生入侵。脈沖電子圍欄前端圍欄為帶電設施,不適用于防爆場所。脈沖電子圍欄主要技術參數見表1。

表1 脈沖電子圍欄主要技術參數Tab.1 Main technical parameters of pulse electronic fence
(2)張力電子圍欄。主要由張力電子圍欄前端和電子圍欄智能控制終端兩部分組成,前端圍欄由防爆探測桿、受力柱和張力線組成,形成一個有形機電裝置屏障。張力電子圍欄主機通過檢測圍欄前端張力的變化來感知攀爬、拉壓、剪斷等異常情況。張力電子圍欄前端除了張力探測桿帶電外,圍欄并不帶電,因此適用于油氣防爆場所。張力電子圍欄主要技術參數見表2。

表2 張力電子圍欄主要技術參數Tab.2 Main technical parameters of tension electronic fence
電子圍欄安裝于圍墻上方,在圍墻出入口大門處采用激光對射探測器[9]作為對電子圍欄的補充。
視頻監控主要對圍墻及主要出入口進行全天候的視頻監視,彌補人工監控的盲區或空白處,并與周界入侵報警聯動,利用視頻跟蹤技術,對不法入侵進行跟蹤確認。
視頻監控系統主要由前端攝像機、后端網絡硬盤錄像機、監控顯示工作站、服務器、配套傳輸網絡等組成。視頻監控系統主要是配合周界入侵報警系統使用,分布在周界的攝像機在接收到周界報警信號時,報警區域附近的攝像機將自動轉向該區域,并對移動物體自動進行跟蹤。指揮中心的視頻顯示終端將自動跳出該區域監控畫面,以便于值班人員對警情進行分析、確認。
攝像機采集的畫面清晰度不低于720 P,并具有紅外夜視、巡航、循跡及自動跟蹤等基本功能,且具有一定的智能分析功能,能夠偵測人形、越界、徘徊、人員聚集等。其轉動速度不應低于每秒180°,以便于快速響應周界報警。采集的視頻存儲時間不低于30 天,對于重要防范區域,存儲時間不低于90天。
出入口控制系統[10]主要采用人臉識別技術與車牌識別技術,對進出場站的人員及車輛進行身份識別,并結合門禁與車輛道閘設備,實現人員及車輛在場站出入口處的放行或阻攔。出入口控制系統主要包括車輛出入道閘系統、人臉識別系統和門禁系統。
(1)車輛出入道閘系統。車輛出入道閘系統采用車牌識別技術,基于IP 網絡傳輸設計,主要由抓拍攝像機、出入口控制終端、擋車器、無線遙控器等組成,各前端設備數據在值班室統一存儲、管理及顯示。其主要針對內部車輛開放的場所,內部車輛在出入時,出入口攝像機自動抓拍車輛的車牌。對于有效車牌的車輛,自動道閘的閘桿升起放行并將相應的數據存入數據庫中;若為無效車牌的車輛,則不予放行。
(2)人臉識別系統。人臉識別系統基于IP 網絡傳輸設計,通過抓拍攝像機實現對人員進行分析。前端設備數據在值班室統一存儲、管理及顯示。其主要針對進出場站的人員,可自動提取人臉圖片,與數據庫名單實時比對,快速告警。
(3)門禁系統。門禁系統基于IP 網絡傳輸設計,主要由門禁控制器、感應式讀卡器、開門按鈕、磁力鎖、門禁卡及門禁發卡器等組成,各前端設備數據在值班室統一存儲、管理及顯示。對進入場區的工作人員采用發放門禁卡或授權密碼的方式,予以授權進入場區,刷卡或輸入授權密碼后,門禁控制器會自動打開人員通道大門予以通行。系統同時支持多門互鎖、雙向驗證、防反傳、防尾隨、防拆報警等功能。當人員受到脅迫時,還可通過刷脅迫卡或輸入脅迫密碼進行開門報警。
語音復核與告警系統主要由室外功放音柱及室外防水拾音器2部分組成。該系統主要利用視頻監控系統,實現現場語音復核及告警功能,當發生突發狀況時,值班人員可隨時監聽現場情況,進一步了解所發生情況的性質,并通過麥克風對視頻監控區域內的非法人員實施警告威懾。語音復核與告警系統主要針對無人值守的場站。
一鍵式報警系統基于IP 網絡傳輸設計,由網絡報警主機、報警按鈕及聲光報警器等組成,可實現有線、無線兩種通信報警方式。該系統主要用于各場站(有人值守)值班人員在突發事件發生時,及時將報警信號通過數據傳輸系統發送至監控室及當地派出所,使安保人員能迅速針對突發狀況作出反應和處理。
物防系統主要設置在各場站出入口處,包括圍墻的建設,圍墻上加裝刺繩,大門值班室加裝防護欄、金屬防盜門、窗玻璃單向防爆膜,出入口防沖撞設施,大門處照明設施等。
油田針對場站的重要程度、建設規模以及人員密集程度等因素采用不同的安防技術實現安全防范。油田場站的安防技術應用情況見表3。

表3 油田場站的安防技術應用一覽Tab.3 Application of security technology in oilfield stations
(1)目前實施安防建設的場站大部分為已建場站,可根據場站的安防設施現狀,對不滿足安防要求的內容進行補充建設。
(2)聯合站、油氣處理廠等大型油氣場站,人員密集,對安防的需求很高,宜采用周界入侵報警系統、視頻監控系統、出入口控制系統、一鍵式報警系統及物防系統等多系統實施安全防范。
(3)集氣站、計量間等無人值守或少人值守的油氣場站,需對場站的周界及主要出入口實施安全防范,并設置語音復核與告警系統,實現遠程監聽及喊話。
(4)試采井/試采點的流動性較大,宜在場站設置臨時的視頻監控設施,并補充物防設施。安防設施可以靈活拆卸,并且可隨著試采井/試采點的遷移而重復使用。
(5)辦公樓、信息中心等非油氣場站,人員密集,并且大部分為樓單體建筑。需對建筑的主要出入口設置視頻監控設備及門禁,在值班室設置一鍵式報警系統,并補充物防設施。
(6)執勤室用于檢查主干路上跨區域的車輛,需在通行的出入口設置視頻監控攝像機,在執勤室新建一鍵式報警系統,并補充物防設施。
在油田場站的安防建設中,針對各類油田場站的不同需求,合理選擇安防技術是保障油田開發生產正常運行的重要手段,以確保重點場站人員安全,也是確保油田安全生產的前提。同時,隨著云計算、人工智能技術的不斷成熟和發展,油田安防技術與云存儲、智能分析、數據挖掘等多項高新技術相結合,將進一步有效提升油田的治安保障能力,為油田的持續穩產創造有利條件。