淺談視頻監(jiān)控在石化安全領域的運用與探索

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.中國石油集團濟柴動力有限公司成都壓縮機分公司 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)得到廣泛運用，而在石化領域的運用相對較晚。2015年12月，中石化正式出臺《安全視頻監(jiān)控系統配置管理規(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)控系統配置應達到生產區(qū)域全面覆蓋，重大作業(yè)全程跟蹤，關鍵部位全角攝錄，監(jiān)控掃描不留盲區(qū)”，有效地促進了視頻監(jiān)控在石化安全領域的推廣運用。天然氣凈化廠作為石化行業(yè)中的易燃易爆、高危高風險生產場所，由于點多、面廣、線長，受制于人力、知識經驗和時間精力等因素，現場過程全覆蓋和實時性監(jiān)管難度大；安全檢查偏重對資料臺帳和設備的靜態(tài)檢查，過程安全管理問題難以發(fā)現，現場作業(yè)“低老壞”行為無法得到真實反映；發(fā)生事故事件后，常?？谡f無憑、無據可查。因此，亟需運用視頻監(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、電纜、顯示器等專用監(jiān)視設備。針對現代石化生產裝置和移動作業(yè)場所高風險的特點，視頻監(jiān)控配置必須滿足不間斷攝錄、圖像傳輸、主機控制、集中顯示和記錄保存等5項基本功能。結合高風險區(qū)域的風險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)控主要適用于關鍵設備和流程，便攜式移動視頻監(jiān)控主要適用于非固定場所直接作業(yè)現場。

(2)主動監(jiān)視型：與報警探測器聯動，主動跟蹤監(jiān)視，準確高效反映現場情況，節(jié)省人工。

(3)智能監(jiān)視型：能夠自動探測識別異常目標，及時報警彈出報警區(qū)域的圖像。

2 視頻監(jiān)控布置原則及特點

按照“本質安全、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，同時結合應用場景、風險特性，合理精準選型，綜合考慮生產區(qū)域、機組、崗位、部位、人員和環(huán)境等風險因素，做到優(yōu)先重點、兼顧全面，特別是關鍵區(qū)域、機組、設施、崗位，操作頻繁區(qū)、風險疊加區(qū)、故障易發(fā)區(qū)、事故多發(fā)區(qū)，以及人員密集區(qū)、人員禁入區(qū)、環(huán)境敏感區(qū)。具體特點如下：

(1)安全性：采用安全可靠的防爆設計，對傳輸數據進行加密授權，防止非法入侵竊取。

(2)針對性：根據監(jiān)控對象的危險性質和物理特征，配置不同類型、功能的監(jiān)控設施。

(3)先進性：采用先進的顯示設備和視頻采集技術，提供實時、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用

3.1 天然氣凈化廠主要風險

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

3.2 應用場景分布

基于以上天然氣凈化廠風險特點，結合布置要求，全面甄別監(jiān)控對象，將以下11類主要安全生產風險因素納入視頻監(jiān)控范圍，根據應用場景需求和特點配置不同類型的監(jiān)控設備，如表1所示。

表1 天然氣凈化廠視頻監(jiān)控應用場景分布

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

3.3 視頻監(jiān)控應用實例

(1)報警聯動防爆視頻監(jiān)控

2017年3月20日，調度指揮中心模擬大屏二聯合脫硫裝置高壓區(qū)固定式H2S探測器突然發(fā)出聲光報警，報警信號立即聯動報警區(qū)域附近3臺監(jiān)控設備實時監(jiān)控報警區(qū)域，并將視頻畫面自動彈出顯示在調度指揮中心，后經外操人員確認該報警為誤報，報警信號解除，如圖1所示。

圖1 調度指揮中心報警信號界面

(2)突發(fā)事件視頻監(jiān)控記錄

2016年7月11日14時02分左右，第一聯合裝置配電室電氣機柜突然發(fā)生閃燃，機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只先后報警。15時00分左右，現場煙霧散盡，配電室所有感煙探測器恢復正?！，F場2臺視頻監(jiān)控全程真實記錄事件發(fā)生過程，為事件應急處置、原因分析提供了重要視頻依據，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

檢修期間，凈化廠加氫反應器受限空間作業(yè)，由于受空間和安全等條件限制，監(jiān)護人無法進入爐內監(jiān)護。為實時監(jiān)控爐內作業(yè)確保人員安全，在爐內設置1個便攜式防爆攝像頭，視頻信號實時傳輸到現場監(jiān)護人手中的防爆平板電腦，實時監(jiān)控容器內部作業(yè)，確保高風險作業(yè)安全。

4 視頻監(jiān)控在石化安全領域的運用成效

(1)建成了“預警+監(jiān)控”一體化生產安全視頻監(jiān)控系統。通過與有毒有害氣體報警、火災報警、周界報警等相關信號進行集成，實現高效聯動預警監(jiān)控，自動彈出報警區(qū)域圖像，具有多點采集、集中管理、聯動控制、全方位監(jiān)控等功能，實時掌握關鍵生產裝置、重要設備和直接作業(yè)的安全狀態(tài)。

(2)實現在線安全巡查，震懾“三違”行為，為客觀了解現場安全現狀提供技術支持。通過視頻監(jiān)控標準化建設，實現直接作業(yè)全過程、全方位、全天候攝錄，實時傳送記錄，杜絕違章行為，幫助HSE工程師由現場巡檢、一點多面轉變?yōu)槿珕T參與、遠程監(jiān)控、網絡巡查，實現在線抓“三違”，幫助技術人員、現場監(jiān)護人客觀真實了解安全狀態(tài)。

(3)為安全培訓教育、設備隱患分析、事故事件調查提供真實素材和可靠依據。通過收集施工過程原始影像資料，可以記錄設備、工藝等隱患發(fā)展情況和原因，為今后同類型施工項目積累和總結經驗，為處理違章和事故事件調查提供強力依據。記錄現場作業(yè)普遍性、習慣性違章，為安全培訓提供真實素材，進一步提高會議學習、違章通報、培訓教育的效果。

(4)為應對突發(fā)事件應急處置提供決策依據。真實、全面記錄現場關鍵設備、風險點情況，便于集中管理，一人盯多點，提高了管理效率，直觀反應現場狀態(tài)，在發(fā)生突發(fā)事件的第一時間為判斷決策提供依據。

5 實際運用中存在的不足及相應措施

(1)智能視頻監(jiān)控運用占比較低且類型單一

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

(2)視頻監(jiān)控缺乏定期維護

視頻監(jiān)控雖然在煤礦、電力、安防管理、公共交通等各個行業(yè)得到普遍運用，但對于視頻監(jiān)控的日常維護僅限于每日機房巡查、故障報警處置、檢修拆蓋檢查，國內尚無視頻監(jiān)控的定期檢驗標準。主動和智能視頻監(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。應重點關注視頻監(jiān)控的日常維護和定期檢驗測試，確保相關聯的報警器和自身的感應裝置處于正常狀態(tài)，確保在異常情況時能及時報警、聯動，有效預防事故發(fā)生。

(3)影像數據未得到充分運用

視頻監(jiān)控雖然是安全管理的眼睛，但在各行業(yè)中仍未對視頻數據進行有效運用，導致視頻監(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。應定期對監(jiān)控視頻進行“回頭看”，運用“大數據”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”等違章問題進行統計分析，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)控能滿足自動儲存、信息記錄等功能，但仍存在諸多問題，如儲存不及時、攝錄信息可篡改、無法實時遠傳監(jiān)控、受限空間視頻不清晰等。移動視頻監(jiān)控若形同虛設，反而給安全管理增加了工作量和甄別難度，導致視頻資料易丟失、儲存量不足、錄制內容看不清等混亂現象。應積極探索便攜式移動視頻監(jiān)控安全管理運用的新模式，實現無線網絡實時遠傳、視頻錄制信息設定、自動云端分類儲存、定期自動銷毀等功能，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踐運用，但配套管理制度仍嚴重滯后，存在較大缺陷，如尚無針對不同風險環(huán)境視頻配置參數功能要求、視頻監(jiān)控錄制標準，在視頻資料的檔案建立和運用、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、重要安全會議視頻錄制等方面也存在空白。應積極探索與安全視頻監(jiān)控相符合的管理思路和方法，及時修訂并完善配套制度，促進視頻監(jiān)控在安全管理中得到充分運用。

6 結語

石油化工屬于高危行業(yè)，裝置龐大、流程復雜，既存在石油石化行業(yè)高溫高壓、易燃易爆、有毒有害介質的威脅，又面臨點多面廣、多重交叉、高度動態(tài)變化的作業(yè)風險。傳統的安全監(jiān)管模式已無法對現場做到全面、動態(tài)、實時、客觀的監(jiān)督和控制。視頻監(jiān)控能有效解決傳統安全監(jiān)控方式存在的問題，真正實現對現場安全狀態(tài)的全天候、全過程、全方位監(jiān)控，為生產操作監(jiān)視、安全預警監(jiān)察、火災消防監(jiān)督、人員安全監(jiān)視、安保防范管理等提供有效的實時監(jiān)視。

實踐證明，視頻監(jiān)控在安全管理中的運用仍存在諸多問題，如主動和智能監(jiān)控視頻所占比例低、類型單一，傳統便攜式視頻監(jiān)控局限性大、維護不到位，視頻檔案管理混亂、利用率不足、制度不完善等，導致視頻監(jiān)控在石化安全領域的運用成效被大大削弱。應繼續(xù)探索各類型視頻監(jiān)控在安全管理中的開發(fā)運用，通過完善制度、升級硬件等手段，進一步促進視頻監(jiān)控在石化安全領域的高效運用。