数字油田物理安全解决方案

    石油工业生产是一个高风险的产业体系，安全生产在石油工业生产中具有十分重要的地位。油田生产过程中，原料和产品多为易燃易爆、有毒有害的物质，生产技术复杂，稍有不慎，容易发生事故，造成人员的伤亡和国家财产的损失。因此，多数油田公司都在寻找保证油田安全的解决方案。
　　一、面临挑战
　　目前油田在安全方面主要面临如下的挑战：
　　人工巡检效率低：传统油田采用人工巡检的方式采集生产数据或者防范非法人员的入侵，周期长，收集现场信息的延迟较大；
　　无报警或报警不及时：当一些风险事故发生时，如油气泄漏、燃烧，现场缺乏气体探测设施，报警不及时，容易导致事故扩大化和人员伤亡；
　　应急指挥效率低：多种监控系统孤立，管理人员无法掌握足够信息；现有通信方式主要为语音，手段单一，不能快速协调各方资源快速定位和解决问题，容易扩大影响。
　　二、解决方案
　　基于以上客户面临的问题和挑战，华为推出了数字油田物理安全解决方案，通过融合多媒体调度、视频监控、入侵检测系统和其他安防系统，实现多系统智能联动，对油田潜在安全事件智能分析、实时预警，以及应急响应，保证油田的安全运营。方案架构图如下，主要分为多媒体调度、视频监控和辅助监控系统三部分。

图1数字油田物理安全方案架构图

   （一）多媒体调度
　　1、场景
　　在油田监控中心，工作人员需要实时搜集油气井、计量站、处理厂等站场的仪表读数、环境参数和现场视频信息等，监控生产流程和状况，并对异常情况或风险进行分析处理，保证油田的正常生产和安全运营。
　　2、方案
　　华为提供了多媒体调度系统，集群业务提供丰富的语音调度功能，实现一键呼叫、调度群呼、调度点名，支持强插、强拆、保留和切换功能，并提供灵活分组、多级别权限管理功能，还可以召开便捷的融合会议实现快速调度。

图2数字油田多媒体调度组网图

   3、亮点
　　多接入：支持IP电话、模拟电话、视频监控、视频会议、无线电话等终端接入；
　　提供防爆集群终端，可在Zone1区域安全使用；
　　多媒体对讲：支持语音、数据、视频对讲等业务，高效沟通；
　　快速接入，延迟小于300ms；
　　适应恶劣环境，满足IP67防护标准。
　　三级可靠性设计：软交换单板级主控板1+1备份；软交换设备级1+1本地双机备份，IP话机双归属；调度业务级双机备份，满足99.999%的系统可靠性。
　　（二）视频监控
　　1、场景
　　在油田的处理站、关键路口、高危油井、高产井等重要区域，需要实时的视频监控，以防非法入侵或者事故风险的发生。
　　2、方案
　　华为提供了高清低带宽、智能的视频监控系统。该系统能够提供夜视的红外、激光摄像机，满足晚上监控的需求；还可以提供LTE无线摄像机，实现快速和简易部署。智能视频监控（IVS）平台提供智能分析功能，实时监测外人入侵行为并及时报警，也能提供智能视频质量诊断功能，实现设备故障的检测并告警提醒；另外基于先进的抽帧技术，提供智能存储功能，减少存储空间；通过对视频录像的分类功能，对告警录像进行特别标记，便于快速搜索风险事故录像并进行回溯。视频监控业务还包括实况、录像、回放、下载、对讲广播、抓拍、云镜控制等功能，以及对设备、录像、告警进行的管理功能。
　　3、亮点
　　高清低带宽：2-4Mbps码流承载1080p@30fps；
　　智能的监控平台：提供智能分析和智能诊断功能；智能存储，减少30%磁盘空间；智能搜索，快速查看有事故风险的录像画面；
　　开放、标准：通过被集成平台eSDK发布智能监控二次开发组件包，提供各类接口，开放服务端和客户端能力。
　　（三）辅助监控系统
　　1、场景
　　在油田处理站、计量间等站库周围，需要部署入侵检测系统和门禁系统来防范非法人员进入；在站库内部，需要部署烟雾探测器、气体探测器来检测有毒有害、易燃易爆气体的泄漏，防止人员伤亡。
　　2、方案
　　华为充分融合了入侵检测系统、门禁系统和PA/GA等安防系统，保障站库和工作人员的安全。在站库周围，提供激光对射的入侵检测系统，实现7x24小时的不间断监控；对于门禁系统，提供卡证、指纹识别、虹膜识别等多种验证手段，来防止非法人员的进入导致误操作；在站库内部，部署了多种气体探测器、烟雾探测器来实时监测现场气体的泄漏风险。更重要的是，多系统实现了智能联动，当SCADA、入侵检测、泄漏检测、门禁、烟雾探测等系统检测到异常情况时，系统平台将会迅速联动到事故现场最近的摄像机，视频监控可以根据告警联动策略作出相应反馈，如云台转动到预置位、开启录像、视频上墙、发送短信、启动PA/GA报警，使得监控室人员可以快速的应急处理，避免事故扩大化。
　　3、亮点
　　智能联动：多种监控系统可智能联动到视频监控系统，快速查看现场并应急指挥；
　　工业级：入侵检测系统满足IP67防护等级，适应恶劣的气候环境；
　　三、业务价值
　　多媒体互动交流，提高沟通效率40%：对于油田的生产维修，现场人员和总部专家除了基本的语音交流，还提供了文档下载和现场视频实时回传，信息掌握更加全面，便于快速定位和解决问题；另外总部专家可远程技术支持，降低出差成本；
　　智能的视频监控提升安防效率30%：视频监控代替油田工人的日常巡检；智能分析功能降低监控人员的疲惫感，智能存储功能节省磁盘成本30%；智能搜索根据录像标注信息实现快速的事故回溯；
　　联动告警，减少误报率3%，减少应急处理时间：通过视频监控校对入侵检测系统的检测结果，可以减少误报率；另外独立的安防系统需要人为的查看和电话沟通，而智能联动之后，所有油田现场信息一览无余，便于快速决策处理。