侯恩學(xué)

（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(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)需求分析

侯恩學(xué)

（中國石油大連石化公司信息管理部，遼寧大連116032）

視頻監(jiān)控技術(shù)已逐步成熟，雖已廣泛應(yīng)用在各個行業(yè)、領(lǐng)域，但各行業(yè)、領(lǐng)域間的需求仍有較大差異，企業(yè)需根據(jù)自身特點，定制可用、好用的系統(tǒng)。石油煉化企業(yè)有環(huán)境復(fù)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(jiān)控系統(tǒng)用戶和維護者角度出發(fā)，對石油煉化企業(yè)在視頻監(jiān)控系統(tǒng)的需求進行分析。

模擬數(shù)字光纜EPON ip網(wǎng)絡(luò)

按照功能劃分，一個完整的視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)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(jīng)驗為基礎(chǔ)，對石油煉化企業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)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(yè)，通常使用防爆型攝像機進行視頻信號采集，國內(nèi)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(nèi)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(zhuǎn)，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(zhuǎn)，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(nèi)，且旋轉(zhuǎn)時護罩的軸承都隨著旋轉(zhuǎn)，控制過程中相關(guān)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(shè)備生產(chǎn)廠商在兩方面做出改善，一是適當(dāng)增加球型攝像機垂直角度調(diào)整能力，二是在滿足防爆要求的同時，適當(dāng)降低槍型攝像機護罩重量或其他手段來減小相關(guān)零件磨損。

2　視頻信號傳輸部分的需求

視頻信號傳輸?shù)闹饕€路類型是雙絞線、光纜、無線網(wǎng)絡(luò)及視頻、控制電纜。隨著攝像機的數(shù)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(chǎn)裝置的攝像機數(shù)量在幾十個數(shù)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(shè)至控制室視頻監(jiān)控機柜，造成光纜資源嚴(yán)重浪費，另外，還會造成視頻監(jiān)控機柜內(nèi)相關(guān)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備數(shù)量龐大，設(shè)備能耗增加。若引進EPON（Ethernet Passive Optical Netw ork，以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)）技術(shù)，在裝置區(qū)將所有攝像機使用一條光纜串聯(lián)起來，大大節(jié)約了光纜資源，同時降低了視頻監(jiān)控機柜內(nèi)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的能耗，當(dāng)然，最主要的需求是前端攝像機及相關(guān)傳輸設(shè)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(jù)需求劃分，石油煉化企業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的顯示和控制分為三類，一是企業(yè)管理人員個人電腦端的顯示和控制，這類人員并發(fā)調(diào)取攝像機的路數(shù)較少，調(diào)取時間一般在8小時工作日內(nèi)，對視頻信號的依賴度相對較低；二是企業(yè)級生產(chǎn)調(diào)度室、消防調(diào)度室等全局操作場景的顯示和控制，這類人員并發(fā)調(diào)取攝像機的路數(shù)較多，調(diào)取時間為7*24小時，對視頻信號的依賴度較低；三是生產(chǎn)裝置控制室的顯示和控制，這類人員只調(diào)取本裝置的攝像機，并實時顯示與控制，調(diào)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(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以很好的滿足前兩類情況，但針對第三類，即生產(chǎn)裝置控制室的顯示和控制，基于ip網(wǎng)絡(luò)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)仍無法很好的滿足需求。目前，數(shù)字設(shè)備在生產(chǎn)裝置控制室采用解碼器或計算機等設(shè)備將視頻信號輸出到顯示屏，這種方式的優(yōu)點是視頻信號清晰度高，缺點是視頻信號基于ip網(wǎng)絡(luò)設(shè)備傳輸，增加了一系列網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及服務(wù)器區(qū)設(shè)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(chǎn)裝置控制室對于數(shù)字視頻信號的顯示和控制需求，控制室的數(shù)字視頻收發(fā)設(shè)備應(yīng)具備以下幾個特點：

（1）要有數(shù)字視頻信號直接接入能力；

（2）要有數(shù)字信號解碼能力，可將數(shù)字信號直接輸出到控制室顯示屏上（而不是基于ip網(wǎng)絡(luò)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(shù)字信號直接轉(zhuǎn)發(fā)能力），可將數(shù)字信號傳輸至監(jiān)控中心統(tǒng)一系統(tǒng)平臺，供管理人員和調(diào)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(shè)備最好使用嵌入式系統(tǒng)，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(nèi)的幾家較大的視頻監(jiān)控廠商生產(chǎn)的數(shù)字視頻收發(fā)設(shè)備均存在不足，無法較好的滿足石油煉化企業(yè)大規(guī)模應(yīng)用。

4　視頻信號處理部分的需求

石油煉化企業(yè)一般規(guī)模較大，裝置區(qū)域界面較多，視頻攝像機少則數(shù)百路，多則數(shù)千路，如此大規(guī)模的視頻信號，需要大規(guī)模的硬件設(shè)備及軟件組成的服務(wù)器群來支撐視頻信號的處理。

服務(wù)器群應(yīng)至少包含視頻管理系統(tǒng)，流媒體分發(fā)系統(tǒng)，視頻錄像存儲系統(tǒng)。應(yīng)用平臺系統(tǒng)提供攝像機實況，錄像回放查詢、下載，設(shè)備管理等功能；媒體分發(fā)系統(tǒng)提供強大的流媒體轉(zhuǎn)發(fā)能力，減輕網(wǎng)絡(luò)壓力；視頻錄像存儲系統(tǒng)提供強大的數(shù)據(jù)存儲能力。

視頻信號的處理對石油煉化企業(yè)的安全生產(chǎn)至關(guān)重要，要保障視頻信號的處理就要保障服務(wù)器群的穩(wěn)定，對于主要服務(wù)器應(yīng)使用服務(wù)器虛擬化技術(shù)，形成服務(wù)器云、存儲云；另外，系統(tǒng)開發(fā)商還應(yīng)利用現(xiàn)有大數(shù)據(jù)和云計算理論，開發(fā)輔助系統(tǒng)，來挖掘視頻數(shù)據(jù)價值，例如智能分析視頻數(shù)據(jù)，以免造成大量數(shù)據(jù)存儲后變?yōu)槔鴶?shù)據(jù)。

5　結(jié)語

視頻監(jiān)控系統(tǒng)在石油煉化企業(yè)的安全生產(chǎn)運行過程中已不可或缺，基于企業(yè)安全第一的特點，視頻監(jiān)控系統(tǒng)硬件和軟件的安全、穩(wěn)定運行也應(yīng)放在首位。視頻監(jiān)控系統(tǒng)廠商應(yīng)根據(jù)石油煉化企業(yè)的特點，生產(chǎn)適合的產(chǎn)品，才能更好的滿足企業(yè)需求。

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

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