危化品区域综合安防监管解决方案

【安防在线 www.anfang.cn】   1、 引言
　　2015年8月12日晚11时许，天津滨海新区一处集装箱码头发生爆炸。爆炸喷发火球，同时引发周边企业二次爆炸，方圆数公里有强烈震感。据悉，发生爆炸的是集装箱内的易燃易爆物品。

　　此次塘沽大爆炸事故的发生再次引起大家对天津这座一线城市“化工围城”的高度关注，从安防的角度来讲，如何利用安防手段最大化减少此类事故造成的损失以及避免事故的再次发生成为安防界共同思考的问题！采取技术先进、稳定可靠的安全防范系统来保障危化品的安全生产、稳定运行、安全储存已经成为行业乃至社会安全的迫切需求。
　　大华股份基于危化品生产、储存综合安防管理的需求，提出了一套完整的高可用性解决方案，旨在建设一个集日常生产管理、安全防范、事故防范以及事故发生时应急救援指挥为一体的综合动态安全视频监控系统，有效提升危险源监测预警和事故隐患排查、治理能力，把事故隐患消灭在萌芽状态，从而达到杜绝及防范事故的发生；同时为事故救援提供及时、准确的救援信息，大大提升事故救援能力，最大限度的减少事故损失。
　　2、 危化品区域综合安防管理需求

图 2 化学品贮藏(来源网络)

化工厂、化学品仓库等区域存在大量挥发性、易燃性及有毒气体、粉尘及原材料，如聚乙烯、聚丙烯及原油原材料等，一旦泄露会对人体、周围环境产生重大影响；且此类区域为易燃易爆高危区域，如油气库、化工贮藏区，若发生火灾、爆炸事故，其所造成的后果都是不可估量的。
　　对于此类高危区域的安防管理，主要是提升能源行业厂区在发生突发事件时的预警、处置以及厂区的日常安全防范管理能力。安防需求主要包含生产/贮存区域安全监控、人员车辆管控、事故预警以及应急处理等方面。
　　l 生产过程
　　生产过程中要注意三个方面的安全：
　　1) 炼化厂工作设备本身的生产运营状况，如储存罐、阀门是否泄漏，天然气、煤油、石化传输等管线是否爆裂或遭到有意无意破坏；
　　2) 监管炼化厂原材料及成品装卸工程中的合规操作，如监管进出的车辆、记录进出车辆的车牌号码，监督工作人员是否违规如抽烟、使用打火机等；
　　l 贮存区域
　　贮存区域需关注以下几点：
　　1) 监控企业是否按照规定，对于不同的危化品应严格按照隔离、隔开、分离的原则进行储存；
　　2) 实时采集库房内环境数据，如库内有毒物浓度、温湿度是否超标，是否漏水等；
　　3) 对于危化品生产及储存仓库周边水源，空气等进行监测。
　　l 人员车辆管控
　　1) 防止非相关人员的侵入进行偷盗和破坏活动；
　　2) 对于进入园区的人员应严格进行身份的审核控制并记录；
　　3) 对于进出园区的运输车辆、普通车辆全程监控。
　　l 事前预警
　　通过视频智能分析、传感器报警采集等手段，当发生监测数据超标、人员、车辆异常等情况时，第一时间发出报警信号，并联动弹出现场视频图像，提醒相关人员，进而采集应急措施。
　　l 应急处理
　　当紧急事件发生时，各语音、视频、数据系统间进行协同联动，指挥中心接到报警信号后，可及时采取疏散、隔离、扑救等措施，尽可能减少事故损失，提升应急作业效率。
　　3、 危化品区域综合安防管理方案
　　3、1 系统架构

图 3 系统联网总拓扑图

该联网系统共分成现场安防系统和监控指挥中心两个层次。监控指挥中心主要完成所辖区内所有区域本地监控中心视频监控系统的接入、存储、展示及集中控制。
　　3、2 现场安防监控方案
　　系统主要由视频监控系统、周界报警系统、火灾报警系统、门禁系统、动环采集系统、出入口车辆控制系统、停车场管理系统、电子巡更系统、程控调度电话/扩音广播系统组成。

　　图 4安防系统图

现场监控系统负责完成前端的音视频信息、告警信息的采集、缓存、编码、存储及发送等功能。
　　视频监控系统实时监视整个区域，报警系统用于防护区域警情的检测与防范，门禁系统控制办公楼、宿舍、仓库、公共场馆等各建筑物各出入口，各个系统互相补充，共同形成园区的安全屏障。
　　3、4、1 视频监控系统
　　3、4、1、1 系统组成

图 5视频监控系统

3、4、1、2 前端摄像机选型
　　防爆性
　　化工厂、化学品贮藏区域等高危区域具有易燃易爆的特性，包括在正常温度下，会挥发出大量易燃易爆蒸气，场区空气中的气体达到一定浓度遇明火都会引起爆炸。国家规定天然气、石油、柴油、火药、炸药等100米 范围内不能有明火，而普通监控摄像机非防爆，且摄像机电路易短路，致使明火，因此不允许此环境使用。并且根据摄像机防爆级别不同，应严格依据等级配备，禁止低级别应用于高端场合。因此前端系统和传输产品均有严格的防爆要求。

图 6防爆摄像机

高性能和高清晰度
　　对于危化品生产、储存区，要求布设的监控摄像机能高清显示企业危化品生产储存的全过程，能识别不同危化品储存细节特征，因此要求产品的清晰度高，具有高画质录像功能。
　　热成像系统
　　通过大华完整的热成像系统，能实现重点危险品泄露的精准监测、报警，并能对高低温超限进行实时报警。
　　3、4、2 报警系统
　　报警系统以综合管理平台为核心，接入各种智能设备、报警主机、前端传感器等，对报警进行综合管控，实现视频音频等各种报警联动机制。当出现检测值超标、危化品泄露、人员车辆行为异常等情况时，第一时间发出声光报警信号，通知相关人员；同时联动弹出视频图像，以便指挥中心采取应急措施。
　　3、4、3 门禁系统
　　结合硬件配套设备的组合及软件系统的设置，对所有进入园区的人员根据系统授权方可放行(可通过刷卡或指纹方式进行识别)，同时记录其进出园区的时间，外来无卡人员将无法通行受控门；当发现异常人员时，可实现将各门锁死使之无法逃脱；联动消防报警输出主机，当有危化品泄露、起火等警情时，系统自动报警并自动打开所有受控门，使各受控门内人员可以安全逃离火灾现场。
　　3、4、4 车辆管理及控制系统
　　对于危化品生产、储存区入口车牌自动抓拍识别，联动道闸自动开启；对于进入园区的车辆全程监控其行驶轨迹和停留时间，对没有按规定路线行驶或者进入到未授权区域的车辆应立即进行报警，以防范于潜在的危险发生，同时记录其进出园区的时间以及在园区停留时间；对于危化品运输车辆，安装车载防爆监控系统，对危化品整个运输过程进行实时监控，监视车辆行驶轨迹、驾驶员工作情况以及车辆行驶过程中周边环境信息等。有效解决了危险品车辆、访客车辆的监管问题。
　　3、4、5 动环采集系统
　　该系统基于动环主机，可实现对化工厂区、贮藏区内各环境传感变量、机房环境数据的采集，如设备的运行温度、管道流量、压力、油气泄漏、有害气体探测等仪表定时检测功能，以及积水、市电情况及可燃气体泄漏自动监测和告警功能。同时与视频监控及安防防范子系统的结合实现智能联动、实时显示。

　　图 7动环采集系统示意

3、3 监控指挥中心方案
　　监控指挥中心是整个监控体系的核心部分，具有最高的管辖范围和管理权限。监控指挥中心主要由视频综合管理平台、智能运维系统、智能视频分析系统、显示设备、网络设备及监控终端等组成。

　图 8监控指挥中心系统结构

3、5、1 综合安防管理平台
　　综合安防集成管理平台是一个融合安监信息管理业务、视频图像监控、高速网络传输、高性能比对计算等多技术、多系统集成的复杂系统。
　　该系统平台是建立在视频信息专网系统协议层之上，可以作为各级安全生产管理系统的统一信息服务平台，在现场端、监控中心之间实现了实现信息授权交换与共享。平台通过对采集到的静态与动态数据分析加工处理，来实施图像监控、报警信息处理。能够及时对重大事件进行处理并通过多种渠道将事件、事件严重信息发布给各级主管部门。

图 9综合安防管理平台

3、5、2 视频智能分析系统设计
　　智能分析视频监控系统融合了视频分析、图像处理、模式识别以及人工智能等技术，实现监控场景的高度防护。
　　l 优势如下：
　　1) 对于由于人眼视觉疲劳造成的监控疏忽，能够及时准确的检测到并发出警报；
　　2) 解决人眼由于视角局限导致同时监控的画面较少的问题，可同时处理多路监控录像；
　　3) 监控死角，人员疏忽易引起误报和漏报，而软件实时监控，防止疏漏；
　　4) 分担监控人员的工作负荷，提高整个监控系统的效率；
　　5) 全景监视，监管人员可以更好的监管整个厂区。
　　l 系统功能包括：
　　入侵检测
　　包含区域入侵检测和绊线入侵检测。在某些重要危险区域如罐区、装置区等，设置入侵检测规则，实现重要危险区域的安全警戒、事前预警。

图 10入侵检测

　　遗留物品检测
　　在摄像头监控场景内，如果发现某物品(包等)被放置或遗忘的时候，超过允许停留的时间限制，将自动触发报警。在某些重要危险区域如罐区、装置区等，设置遗留物品检测规则，实现重要危险区域的安全警戒、事前预警。

图 11物品检测

　　人员徘徊监测
　　某些重要危险区域如罐区、装置区、仓储区等，设置人员徘徊检测规则，实现重要危险区域的安全警戒、事前预警。

图 12人员检测

　　人数统计
　　基于人体特征识别算法、模式识别机器识别算法，通过对监控画面中的特定区域如通道过口、楼梯口进行人流量统计，采用人头肩部特征来区分人体，并通过运动轨迹来判断其进出方向，最后生成进出人数等数据记录。在发生异常情况可借助系统组织人员疏散、撤离。

图 13人数统计

3、5、3 智能运维系统设计
　　大华智能运维平台，采用智能分析、故障检测和工作流引擎等技术，整合了视频质量诊断、录像检查和设备状态检测等功能，通过故障联动报警、故障流转处理、统计报表等贴合用户业务的功能，达到无人值守、规范管理、量化考核的目标，从而最大程度的减少视频监控系统运维的人力成本，提高运行维护水平，保障系统安全可靠运行。

图 14 智能运维系统

3、5、4 应急指挥系统

图 15应急调度系统

系统定位于危化品生产、储存区域的安防信息处理与一体化指挥调度的核心系统，将区域内的有线通信、无线通信、视频监控、视频会议、GIS二维地理信息等信息化系统，与厂区的门禁、周界防范、火灾/气体报警等物联网数据业务进行无缝、深度融合，同时系统结合厂区原有的电视视频系统、LED大屏系统、单兵系统、声光告警系统，提供相应的对接接口和相关服务器，实现厂区的安全防范、报警状态监控、视频图像应用、应急指挥调度等综合化、一体化的业务应用。
　　4、 总结
　　本方案采用大华全套安防系统及应急指挥系统，包含工业电视监控、报警、门禁等产品，结合应急综合指挥平台，融合音频、视频及数据信息，实现危化品生产、储存区域的综合安防监管。
　　其中前端设备，如摄像机、移动终端等都采用防爆、高清设备；监控指挥中心采用一体化综合管理平台，具备先进智能分析、智能运维算法，确保对于危化品区域的全高清监控、事前预警，以及突发事件时的快速反应、应急指挥，全方位保障危化品生产、储存区域的安全。
　　系统实现了各种语音、视频、数据系统间的协同联动功能，将各独立系统融合到一起，实现声音、文字、图像、数据信息一起综合展示，提升重点危险品区域的监管效率及应急指挥调度的反应速度。