加油站數(shù)字化安防平臺研究與應(yīng)用

顧鑫

摘 ?要：近年來，數(shù)字經(jīng)濟快速增長，產(chǎn)業(yè)數(shù)字化升級發(fā)展迅速，人工智能、數(shù)字化等技術(shù)在各行各業(yè)的廣泛應(yīng)用為全社會提高生產(chǎn)效率起到了極大的推動作用。加油站管理者期望應(yīng)用新一代的信息技術(shù)，進行加油站消費體驗和場景化升級，在科技競爭中占據(jù)領(lǐng)先位置，享受科技進步的紅利。本文以某區(qū)域性的成品油零售企業(yè)為例，通過現(xiàn)狀與需求分析，設(shè)計了加油站數(shù)字化安防平臺，構(gòu)建了預(yù)知、預(yù)判、預(yù)防的主動防御型加油站安全管理體系，實現(xiàn)了加油站安全管理從被動到主動的轉(zhuǎn)變。系統(tǒng)在該企業(yè)運行至今，運行情況良好，并取得了較好的效益，驗證了系統(tǒng)設(shè)計的可行性與正確性。

關(guān)鍵詞：加油站;數(shù)字化;人工智能;安防

引言

近年來，數(shù)字經(jīng)濟快速增長，產(chǎn)業(yè)數(shù)字化升級發(fā)展迅速，人工智能、數(shù)字化等技術(shù)在各行各業(yè)的廣泛應(yīng)用為全社會提高生產(chǎn)效率起到了極大的推動作用。對于加油站行業(yè)來說，中石油、中石化等行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者也紛紛開始對加油站的零售系統(tǒng)、安防系統(tǒng)等進行大規(guī)模的數(shù)字化、智慧化改造，期望應(yīng)用新一代的信息技術(shù)，進行加油站消費體驗和場景化升級，在科技競爭中占據(jù)領(lǐng)先位置，享受科技進步的紅利。

傳統(tǒng)的加油站安防系統(tǒng)主要實現(xiàn)對加油站操作區(qū)、儲罐區(qū)、收銀處、出入口等關(guān)鍵區(qū)域的在線監(jiān)控、存儲等功能，屬于靜態(tài)監(jiān)控，通過人工識別非安全因素，效率低，實時性不高。加油站屬于消防安全和反恐重點單位，近年來，加油站安監(jiān)環(huán)保執(zhí)法力度不斷加大，各地安監(jiān)局的加油站專項整治常態(tài)化，許多有安全/品質(zhì)隱患的加油站被關(guān)停，執(zhí)法力度空前。此外，加油站的卸油、加油、清罐，檢修和施工作業(yè)活動中，如果對作業(yè)和環(huán)境的安全風(fēng)險識別（明火，煙頭等）不及時，有可能會產(chǎn)生大量油氣，當(dāng)油氣溶度達到一定濃度時，極易發(fā)生安全爆炸事故，現(xiàn)有的人工+監(jiān)控的模式已不能滿足現(xiàn)代企業(yè)對于加油站安全管理的需要。本文以某區(qū)域性的成品油零售企業(yè)為例，在分析總部安全管理需求的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)有加油站監(jiān)控系統(tǒng)的實際，充分利用現(xiàn)有設(shè)備，提出了加油站數(shù)字化安防平臺解決方案，目的是實現(xiàn)加油站自動安防巡檢、智能識別和預(yù)警，做到事前預(yù)防、事后留證、事中聯(lián)動調(diào)度，全面提升加油站主動安全管控能力。

一、現(xiàn)狀與需求分析

1.現(xiàn)狀與差距

目前，該企業(yè)共運營加油站100余座，分布于某省各地市，分布范圍較廣，管理半徑大?？偛繉τ诩佑驼镜陌踩芾砉ぷ髦饕ㄟ^遠程監(jiān)控抽查和定期現(xiàn)場檢查的方式開展，成本高，效果不佳，隨著該企業(yè)加油站點數(shù)量不斷增加，對加油站安全管理和監(jiān)督工作提出了很大的挑戰(zhàn)，現(xiàn)有加油站安防系統(tǒng)已不能滿足總部安全管理的需要。

2.需求分析

通過對該企業(yè)安全管理部門、運營部門和加油站員工的訪談和調(diào)研，經(jīng)梳理，加油站數(shù)字化安防平臺主要包括以下需求：

（1）視頻設(shè)備群更新需求

依據(jù)中華人民共和國公共安全行業(yè)標準GA1551.3-2019《石油化工系統(tǒng)治安反恐防范要求-第3部分：成品油和天然氣銷售企業(yè)》的相關(guān)規(guī)定，加油站操作區(qū)、儲罐區(qū)、收銀處、出入口等重點部位，應(yīng)安裝高清視頻監(jiān)控裝置，并保證本地存儲不低于90天視頻文件記錄。部分加油站監(jiān)控系統(tǒng)攝像頭清晰度和硬盤存儲時間不夠，需更新監(jiān)控系統(tǒng)的硬件配置。

（2）遠程聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控需求

需建設(shè)公司級的安防平臺，提供包括PC端、APP端、微信端等多端接入的視頻調(diào)取查看和管理功能，并可實時查看加油站視頻畫面或查看歷史記錄。

（3）人工智能+安防需求

視頻監(jiān)控系統(tǒng)與人工智能技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)在加油站的重點作業(yè)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)全天候、24小時視頻監(jiān)控;對于卸油區(qū)實現(xiàn)全天實時監(jiān)控，防止非工作人員的誤闖入;對于油罐車進出加油站實時跟蹤，全面記錄油罐車卸油全過程，詳細記錄油庫區(qū)內(nèi)人和車的運行狀態(tài);能準確識別車牌信息，獲知所用加油站車輛的即時信息，包括進出時間、車輛信息，針對涉牌、逃費、違法車輛及時查處，便于事件發(fā)生時有據(jù)可查;對加油站所有進站人員的非安全行為進行抓拍、識別、統(tǒng)計及分析;監(jiān)管加油站作業(yè)過程，規(guī)范人員作業(yè)行為，提升加油站的安全管控效率。

二、系統(tǒng)設(shè)計

本系統(tǒng)設(shè)計結(jié)合加油站網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀，并充分考慮系統(tǒng)的安全性、可靠性、穩(wěn)定性、可操作性、經(jīng)濟性和可維護性等因素，確保系統(tǒng)投入運行后能安全、穩(wěn)定運行。

1.系統(tǒng)總體應(yīng)用架構(gòu)

按照系統(tǒng)使用受眾、應(yīng)用層級、功能切分等主要方面，規(guī)劃了包括“一體化智能運營中心）”、“視頻接入與監(jiān)控管理”、“AI視頻智能化管理”，“加油站基礎(chǔ)設(shè)施”、“云計算資源”，對每個層級的應(yīng)用進行了規(guī)劃。

2.整體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

整體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)采用加油站+總部的兩極網(wǎng)路架構(gòu)，在各加油站配置AI邊緣計算盒，通過專線連接到總部數(shù)據(jù)中心。

3.系統(tǒng)功能設(shè)計

（1）一體化智慧油站IOC（智能運營中心）

構(gòu)建一體化智慧油站IOC（智能運營中心），基于大屏設(shè)備展示各加油站現(xiàn)場多路視頻，以AI視頻分析為抓手，運行于GIS（地理信息系統(tǒng)）一張圖，可視化呈現(xiàn)油站態(tài)勢感知，并進行運行監(jiān)測和預(yù)警分析，提供決策支持、事件管理和聯(lián)動指揮功能。基于加油站分布地圖，大屏展示所有加油站的安全態(tài)勢信息包括加油機、油罐、便利店、辦公區(qū)的核心設(shè)備名稱、數(shù)量和狀態(tài)，對于維保超期高亮提醒，可采用圖形化KPI和儀表盤展示效果。對于AI智能化分析的安全管控檢查結(jié)果予以展示，包括油站硬件、滅火器、前庭交通安全等方面的核查結(jié)果和違規(guī)預(yù)警予以展示，點擊可查看違規(guī)詳情視頻或截圖。

（2）加油站視頻接入和監(jiān)控管理子系統(tǒng)

開發(fā)加油站視頻接入和監(jiān)控管理系統(tǒng)，提供包括PC端、APP端、微信端等多端接入的視頻調(diào)取查看和管理功能。提供對攝像頭視頻數(shù)據(jù)采集、實時數(shù)據(jù)分發(fā)和視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲能力，提供便捷的視頻流管理，快速建立界面可視化的多路視頻流管理。多協(xié)議支持：通過GB28181、RTMP協(xié)議自動收集和傳輸視頻流數(shù)據(jù)。該子系統(tǒng)主要包括實時視頻查看、視頻抓拍、雙向?qū)χv、電子放大、云臺操控、畫面切換、視頻收藏、視頻錄像、錄像回放、時間軸展示、日期選擇等功能。

（3）加油站數(shù)字化安防子系統(tǒng)

開發(fā)加油站數(shù)字化安防子系統(tǒng)，基于主流人工智能開發(fā)平臺，提供包括AI模型管理、圖片收集、AI訓(xùn)練、模型部署、模型優(yōu)化、人工校驗等功能，并實現(xiàn)加油站安全管控相關(guān)的AI模型和算法實現(xiàn)。該子系統(tǒng)主要實現(xiàn)以下功能：

① 視頻掃站

視頻掃站功能主要是安全管理部門針對下屬的各個加油站的作業(yè)過程進行安全管理和考核應(yīng)用，基于已有的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，通過視頻預(yù)覽/視頻回放查看各個加油站作業(yè)區(qū)域（加油島、卸油區(qū)）的視頻畫面，對視頻畫面中存在一些不規(guī)范行為，可直接抓拍/截取圖片，并對抓拍的圖片進行批注（如框選圖片中的不規(guī)范行為）和標簽編輯（圖片中不規(guī)范行為的描述、分類等），根據(jù)檢查情況，將標記的不規(guī)范行為歸類匯總為加油站的風(fēng)險問題，可在平臺上進行查詢分析，提升加油站安全管理工作的規(guī)范性和延續(xù)性，提高工作效率。

②作業(yè)行為監(jiān)管

作業(yè)過程監(jiān)管主要針對加油站油罐口的接卸油作業(yè)，根據(jù)卸油作業(yè)規(guī)范，通過前端視頻監(jiān)控設(shè)備，實時監(jiān)控作業(yè)人員的操作，可以檢測作業(yè)人員的不規(guī)范行為，如未佩戴安全帽、未穿戴防靜電服、滅火器未正確擺放等，基于視頻AI技術(shù)，算法可對接打電話、抽煙等不規(guī)范的行為進行自動的檢測分析，并聯(lián)動相應(yīng)的系統(tǒng)進行告警、錄像和記錄留檔等，保障加油站接卸油作業(yè)的安全規(guī)范，提升加油站的安全管控能力。

三、系統(tǒng)應(yīng)用效果

該企業(yè)的加油站數(shù)字化安防平臺于2020年底在100余座加油站全面上線，通過一年來的穩(wěn)定運行，取得了較好的經(jīng)濟和管理效益。一是安全管控能力穩(wěn)步提升，通過AI智能巡檢及時發(fā)現(xiàn)加油站營業(yè)過程的人員、設(shè)備和環(huán)境安全隱患，防止越權(quán)出入和非法入侵隱患，對違規(guī)操作和不規(guī)范狀態(tài)報警，提高了加油站安全運行管控能力;二是減員增效顯著，通過智能化技術(shù)大大提升了油站運營和安全管理的效率，每年降低人工成本120萬元;三是節(jié)支效果明顯，本項目上線后解決了加油站安全檢查中人少點多的情況，每年降低加油站管理部門的差旅費用約38萬元。

四、結(jié)語

本文以某區(qū)域性的成品油零售企業(yè)為例，通過現(xiàn)狀與需求分析，設(shè)計了加油站數(shù)字化安防平臺，構(gòu)建了預(yù)知、預(yù)判、預(yù)防的主動防御型加油站安全管理體系，實現(xiàn)了加油站安全管理從被動到主動的轉(zhuǎn)變。系統(tǒng)在該企業(yè)運行至今，運行情況良好，并取得了較好的效益，驗證了系統(tǒng)設(shè)計的可行性與正確性。

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