淺談視頻監(jiān)控在石化安全領(lǐng)域的運(yùn)用與探索

任聰 曾柏森 王萌 蔡庭陽 李林齡

(1.中石化廣元天然氣凈化有限公司 四川蒼溪 628400； 2.中國石油集團(tuán)濟(jì)柴動(dòng)力有限公司成都壓縮機(jī)分公司 成都 610000； 3.中石化西南油氣分公司 成都 610000)

0 引言

視頻監(jiān)控已在煤礦、電力、安防管理、公共交通等行業(yè)得到廣泛運(yùn)用，而在石化領(lǐng)域的運(yùn)用相對較晚。2015年12月，中石化正式出臺(tái)《安全視頻監(jiān)控系統(tǒng)配置管理規(guī)定》《安全管理手冊》等規(guī)定，明確要求“作業(yè)過程全程視頻監(jiān)控，安全視頻監(jiān)控系統(tǒng)配置應(yīng)達(dá)到生產(chǎn)區(qū)域全面覆蓋，重大作業(yè)全程跟蹤，關(guān)鍵部位全角攝錄，監(jiān)控掃描不留盲區(qū)”，有效地促進(jìn)了視頻監(jiān)控在石化安全領(lǐng)域的推廣運(yùn)用。天然氣凈化廠作為石化行業(yè)中的易燃易爆、高危高風(fēng)險(xiǎn)生產(chǎn)場所，由于點(diǎn)多、面廣、線長，受制于人力、知識(shí)經(jīng)驗(yàn)和時(shí)間精力等因素，現(xiàn)場過程全覆蓋和實(shí)時(shí)性監(jiān)管難度大；安全檢查偏重對資料臺(tái)帳和設(shè)備的靜態(tài)檢查，過程安全管理問題難以發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)場作業(yè)“低老壞”行為無法得到真實(shí)反映；發(fā)生事故事件后，常常口說無憑、無據(jù)可查。因此，亟需運(yùn)用視頻監(jiān)控手段來解決石化行業(yè)安全監(jiān)管的難題。

1 視頻監(jiān)控的分類

視頻監(jiān)控依賴于攝像機(jī)、電纜、顯示器等專用監(jiān)視設(shè)備。針對現(xiàn)代石化生產(chǎn)裝置和移動(dòng)作業(yè)場所高風(fēng)險(xiǎn)的特點(diǎn)，視頻監(jiān)控配置必須滿足不間斷攝錄、圖像傳輸、主機(jī)控制、集中顯示和記錄保存等5項(xiàng)基本功能。結(jié)合高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域的風(fēng)險(xiǎn)特性和分級管控的特殊需求，將視頻監(jiān)控主要分為以下3大類型[1]：

(1)被動(dòng)監(jiān)視型：由人工操作和觀察，效率較低，針對性差，可分為固定式和便攜式。固定式視頻監(jiān)控主要適用于關(guān)鍵設(shè)備和流程，便攜式移動(dòng)視頻監(jiān)控主要適用于非固定場所直接作業(yè)現(xiàn)場。

(2)主動(dòng)監(jiān)視型：與報(bào)警探測器聯(lián)動(dòng)，主動(dòng)跟蹤監(jiān)視，準(zhǔn)確高效反映現(xiàn)場情況，節(jié)省人工。

(3)智能監(jiān)視型：能夠自動(dòng)探測識(shí)別異常目標(biāo)，及時(shí)報(bào)警彈出報(bào)警區(qū)域的圖像。

2 視頻監(jiān)控布置原則及特點(diǎn)

按照“本質(zhì)安全、全面覆蓋、功能齊全”的布置原則，視頻監(jiān)控布置必須符合石化裝置易燃易爆場所防爆安全基本要求，同時(shí)結(jié)合應(yīng)用場景、風(fēng)險(xiǎn)特性，合理精準(zhǔn)選型，綜合考慮生產(chǎn)區(qū)域、機(jī)組、崗位、部位、人員和環(huán)境等風(fēng)險(xiǎn)因素，做到優(yōu)先重點(diǎn)、兼顧全面，特別是關(guān)鍵區(qū)域、機(jī)組、設(shè)施、崗位，操作頻繁區(qū)、風(fēng)險(xiǎn)疊加區(qū)、故障易發(fā)區(qū)、事故多發(fā)區(qū)，以及人員密集區(qū)、人員禁入?yún)^(qū)、環(huán)境敏感區(qū)。具體特點(diǎn)如下：

(1)安全性：采用安全可靠的防爆設(shè)計(jì)，對傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行加密授權(quán)，防止非法入侵竊取。

(2)針對性：根據(jù)監(jiān)控對象的危險(xiǎn)性質(zhì)和物理特征，配置不同類型、功能的監(jiān)控設(shè)施。

(3)先進(jìn)性：采用先進(jìn)的顯示設(shè)備和視頻采集技術(shù)，提供實(shí)時(shí)、清晰的視頻圖像[2]。

(4)記錄性：視頻能顯示監(jiān)控編號、攝錄日期、時(shí)間，具有防篡改、可回放功能。

3 視頻監(jiān)控在天然氣凈化廠的運(yùn)用

3.1 天然氣凈化廠主要風(fēng)險(xiǎn)

天然氣凈化廠裝置復(fù)雜、管線密集、高壓高溫，主要工藝介質(zhì)為含硫天然氣，產(chǎn)品為甲烷和硫磺，均屬于甲類易燃易爆有毒危險(xiǎn)物品，同時(shí)在生產(chǎn)過程中還面臨危化品管理、特種設(shè)備管理、防恐防暴、直接作業(yè)環(huán)節(jié)等安全高風(fēng)險(xiǎn)。

3.2 應(yīng)用場景分布

基于以上天然氣凈化廠風(fēng)險(xiǎn)特點(diǎn)，結(jié)合布置要求，全面甄別監(jiān)控對象，將以下11類主要安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)因素納入視頻監(jiān)控范圍，根據(jù)應(yīng)用場景需求和特點(diǎn)配置不同類型的監(jiān)控設(shè)備，如表1所示。

表1 天然氣凈化廠視頻監(jiān)控應(yīng)用場景分布

從表1可以看出，全廠共配置視頻監(jiān)控176臺(tái)，針對易燃易爆場所均采用了防爆設(shè)計(jì)，針對不同風(fēng)險(xiǎn)場所和特點(diǎn)配置了不同類型的監(jiān)控設(shè)備，如針對硫磺成型廠房硫化亞鐵自燃的風(fēng)險(xiǎn)，采用智能型紅外熱成像攝像機(jī)；針對大霧天氣火炬難以觀察的風(fēng)險(xiǎn)，采用紅外高清透霧攝像機(jī)。視頻監(jiān)控覆蓋率達(dá)到100%，高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域的視頻監(jiān)控?cái)?shù)量占比達(dá)到54%，其中智能監(jiān)視型和主動(dòng)監(jiān)視型占到總數(shù)量的80%，布局上做到了優(yōu)先重點(diǎn)、兼顧全面，建成了一套高水平的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

3.3 視頻監(jiān)控應(yīng)用實(shí)例

(1)報(bào)警聯(lián)動(dòng)防爆視頻監(jiān)控

2017年3月20日，調(diào)度指揮中心模擬大屏二聯(lián)合脫硫裝置高壓區(qū)固定式H2S探測器突然發(fā)出聲光報(bào)警，報(bào)警信號立即聯(lián)動(dòng)報(bào)警區(qū)域附近3臺(tái)監(jiān)控設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控報(bào)警區(qū)域，并將視頻畫面自動(dòng)彈出顯示在調(diào)度指揮中心，后經(jīng)外操人員確認(rèn)該報(bào)警為誤報(bào)，報(bào)警信號解除，如圖1所示。

圖1 調(diào)度指揮中心報(bào)警信號界面

(2)突發(fā)事件視頻監(jiān)控記錄

2016年7月11日14時(shí)02分左右，第一聯(lián)合裝置配電室電氣機(jī)柜突然發(fā)生閃燃，機(jī)柜上方火焰燃燒并伴隨大量濃煙，該配電室感煙探測器共11只先后報(bào)警。15時(shí)00分左右，現(xiàn)場煙霧散盡，配電室所有感煙探測器恢復(fù)正常。現(xiàn)場2臺(tái)視頻監(jiān)控全程真實(shí)記錄事件發(fā)生過程，為事件應(yīng)急處置、原因分析提供了重要視頻依據(jù)，如圖2所示。

圖2 配電室閃燃視頻監(jiān)控界面

(3)直接作業(yè)便攜式防爆攝像機(jī)

檢修期間，凈化廠加氫反應(yīng)器受限空間作業(yè)，由于受空間和安全等條件限制，監(jiān)護(hù)人無法進(jìn)入爐內(nèi)監(jiān)護(hù)。為實(shí)時(shí)監(jiān)控爐內(nèi)作業(yè)確保人員安全，在爐內(nèi)設(shè)置1個(gè)便攜式防爆攝像頭，視頻信號實(shí)時(shí)傳輸?shù)浆F(xiàn)場監(jiān)護(hù)人手中的防爆平板電腦，實(shí)時(shí)監(jiān)控容器內(nèi)部作業(yè)，確保高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)安全。

4 視頻監(jiān)控在石化安全領(lǐng)域的運(yùn)用成效

(1)建成了“預(yù)警+監(jiān)控”一體化生產(chǎn)安全視頻監(jiān)控系統(tǒng)。通過與有毒有害氣體報(bào)警、火災(zāi)報(bào)警、周界報(bào)警等相關(guān)信號進(jìn)行集成，實(shí)現(xiàn)高效聯(lián)動(dòng)預(yù)警監(jiān)控，自動(dòng)彈出報(bào)警區(qū)域圖像，具有多點(diǎn)采集、集中管理、聯(lián)動(dòng)控制、全方位監(jiān)控等功能，實(shí)時(shí)掌握關(guān)鍵生產(chǎn)裝置、重要設(shè)備和直接作業(yè)的安全狀態(tài)。

(2)實(shí)現(xiàn)在線安全巡查，震懾“三違”行為，為客觀了解現(xiàn)場安全現(xiàn)狀提供技術(shù)支持。通過視頻監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，實(shí)現(xiàn)直接作業(yè)全過程、全方位、全天候攝錄，實(shí)時(shí)傳送記錄，杜絕違章行為，幫助HSE工程師由現(xiàn)場巡檢、一點(diǎn)多面轉(zhuǎn)變?yōu)槿珕T參與、遠(yuǎn)程監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)巡查，實(shí)現(xiàn)在線抓“三違”，幫助技術(shù)人員、現(xiàn)場監(jiān)護(hù)人客觀真實(shí)了解安全狀態(tài)。

(3)為安全培訓(xùn)教育、設(shè)備隱患分析、事故事件調(diào)查提供真實(shí)素材和可靠依據(jù)。通過收集施工過程原始影像資料，可以記錄設(shè)備、工藝等隱患發(fā)展情況和原因，為今后同類型施工項(xiàng)目積累和總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，為處理違章和事故事件調(diào)查提供強(qiáng)力依據(jù)。記錄現(xiàn)場作業(yè)普遍性、習(xí)慣性違章，為安全培訓(xùn)提供真實(shí)素材，進(jìn)一步提高會(huì)議學(xué)習(xí)、違章通報(bào)、培訓(xùn)教育的效果。

(4)為應(yīng)對突發(fā)事件應(yīng)急處置提供決策依據(jù)。真實(shí)、全面記錄現(xiàn)場關(guān)鍵設(shè)備、風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)情況，便于集中管理，一人盯多點(diǎn)，提高了管理效率，直觀反應(yīng)現(xiàn)場狀態(tài)，在發(fā)生突發(fā)事件的第一時(shí)間為判斷決策提供依據(jù)。

5 實(shí)際運(yùn)用中存在的不足及相應(yīng)措施

(1)智能視頻監(jiān)控運(yùn)用占比較低且類型單一

智能視頻監(jiān)控是安全風(fēng)險(xiǎn)防控最為有效的一種視頻監(jiān)控設(shè)施，但是目前各個(gè)行業(yè)運(yùn)用的智能視頻監(jiān)控種類單一、覆蓋面窄，未有效充分運(yùn)用多類別、多手段的智能視頻監(jiān)控抓違章、查隱患。應(yīng)加大智能視頻監(jiān)控的開發(fā)運(yùn)用，以便有效管控各類安全風(fēng)險(xiǎn)，如運(yùn)用人臉識(shí)別視頻監(jiān)控、行為識(shí)別視頻監(jiān)控、車輛超速視頻監(jiān)控等。

(2)視頻監(jiān)控缺乏定期維護(hù)

視頻監(jiān)控雖然在煤礦、電力、安防管理、公共交通等各個(gè)行業(yè)得到普遍運(yùn)用，但對于視頻監(jiān)控的日常維護(hù)僅限于每日機(jī)房巡查、故障報(bào)警處置、檢修拆蓋檢查，國內(nèi)尚無視頻監(jiān)控的定期檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。主動(dòng)和智能視頻監(jiān)控已逐漸成為各行業(yè)智能安全管理管控的有效手段之一，視頻監(jiān)控的失效等同于安全管理的眼盲。應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注視頻監(jiān)控的日常維護(hù)和定期檢驗(yàn)測試，確保相關(guān)聯(lián)的報(bào)警器和自身的感應(yīng)裝置處于正常狀態(tài)，確保在異常情況時(shí)能及時(shí)報(bào)警、聯(lián)動(dòng)，有效預(yù)防事故發(fā)生。

(3)影像數(shù)據(jù)未得到充分運(yùn)用

視頻監(jiān)控雖然是安全管理的眼睛，但在各行業(yè)中仍未對視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行有效運(yùn)用，導(dǎo)致視頻監(jiān)控的使用功能被弱化，僅限于按要求配置，不出事就不拿出來看。應(yīng)定期對監(jiān)控視頻進(jìn)行“回頭看”，運(yùn)用“大數(shù)據(jù)”思維對視頻中人的不安全行為、物的不安全狀態(tài)和“低老壞”等違章問題進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，為安全管理水平的提高提供有力保障。

(4)便攜式視頻監(jiān)控有待優(yōu)化升級

固定視頻監(jiān)控能滿足自動(dòng)儲(chǔ)存、信息記錄等功能，但仍存在諸多問題，如儲(chǔ)存不及時(shí)、攝錄信息可篡改、無法實(shí)時(shí)遠(yuǎn)傳監(jiān)控、受限空間視頻不清晰等。移動(dòng)視頻監(jiān)控若形同虛設(shè)，反而給安全管理增加了工作量和甄別難度，導(dǎo)致視頻資料易丟失、儲(chǔ)存量不足、錄制內(nèi)容看不清等混亂現(xiàn)象。應(yīng)積極探索便攜式移動(dòng)視頻監(jiān)控安全管理運(yùn)用的新模式，實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)遠(yuǎn)傳、視頻錄制信息設(shè)定、自動(dòng)云端分類儲(chǔ)存、定期自動(dòng)銷毀等功能，以規(guī)范視頻檔案管理。

(5)視頻監(jiān)控管理制度有待完善

目前，視頻監(jiān)控已在石化行業(yè)安全管理中得到了初步實(shí)踐運(yùn)用，但配套管理制度仍嚴(yán)重滯后，存在較大缺陷，如尚無針對不同風(fēng)險(xiǎn)環(huán)境視頻配置參數(shù)功能要求、視頻監(jiān)控錄制標(biāo)準(zhǔn)，在視頻資料的檔案建立和運(yùn)用、受限空間作業(yè)等特殊環(huán)境視頻監(jiān)控配置和使用要求、重要安全會(huì)議視頻錄制等方面也存在空白。應(yīng)積極探索與安全視頻監(jiān)控相符合的管理思路和方法，及時(shí)修訂并完善配套制度，促進(jìn)視頻監(jiān)控在安全管理中得到充分運(yùn)用。

6 結(jié)語

石油化工屬于高危行業(yè)，裝置龐大、流程復(fù)雜，既存在石油石化行業(yè)高溫高壓、易燃易爆、有毒有害介質(zhì)的威脅，又面臨點(diǎn)多面廣、多重交叉、高度動(dòng)態(tài)變化的作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。傳統(tǒng)的安全監(jiān)管模式已無法對現(xiàn)場做到全面、動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)、客觀的監(jiān)督和控制。視頻監(jiān)控能有效解決傳統(tǒng)安全監(jiān)控方式存在的問題，真正實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場安全狀態(tài)的全天候、全過程、全方位監(jiān)控，為生產(chǎn)操作監(jiān)視、安全預(yù)警監(jiān)察、火災(zāi)消防監(jiān)督、人員安全監(jiān)視、安保防范管理等提供有效的實(shí)時(shí)監(jiān)視。

實(shí)踐證明，視頻監(jiān)控在安全管理中的運(yùn)用仍存在諸多問題，如主動(dòng)和智能監(jiān)控視頻所占比例低、類型單一，傳統(tǒng)便攜式視頻監(jiān)控局限性大、維護(hù)不到位，視頻檔案管理混亂、利用率不足、制度不完善等，導(dǎo)致視頻監(jiān)控在石化安全領(lǐng)域的運(yùn)用成效被大大削弱。應(yīng)繼續(xù)探索各類型視頻監(jiān)控在安全管理中的開發(fā)運(yùn)用，通過完善制度、升級硬件等手段，進(jìn)一步促進(jìn)視頻監(jiān)控在石化安全領(lǐng)域的高效運(yùn)用。