2010年7月16日18时许，位于辽宁省大连市大连保税区的大连中石油国际储运有限公司原油罐区输油管道发生爆炸，造成原油大量泄漏并引起火灾;

　　2010年12月27日，俄罗斯外贝加尔斯克边疆区一家炼油厂发生爆炸后引起大火;

　　2011年3月11日日本千叶县炼油厂也在地震中引发连环爆炸，整个厂区几乎被大火吞灭。

　　世界经济的发展离不开石油的支持，尤其是像中国这样一个正在茁壮成长的发展中国家，石油更是至关重要。但近年来，石油事件特别是炼油厂安全生产事件却频频发生，给世界石油安全带来了重大挑战。

　　深圳市拓普威视科技有限公司总经理刘宏介绍：“石油、石化行业属于高危行业，‘伴油如伴虎'，不管是生产者、经营者还是消费者，只要与油品打交道，都必须提高警惕，时刻预防油品事故的发生。炼油是一个十分复杂的生产过程，要有良好的设备，严格的工艺并科学地操作才能保证安全生产;无论是生产过程监控还是周边防范监控，石油炼油厂的安全防范越来越受到重视。”炼油厂是承接原油与成品油炼化的关键环节，其安全性由此显得异常重要。

　　目前中国炼油厂的安防状况如何?针对不同区域情况有不同的应用，中国石油工程设计集团有限公司西南分公司工程师孟笑田在介绍新疆炼油厂现状时说：“目前数字产品的选用不多，前端采集设备还是以模拟产品为主，只在传输与存储部分采用数字化应用，后端一般为矩阵+DVR模式，各个监控系统还相对独立，虽有联网需求，但未实施。”数字化是近两年才在炼油厂中逐渐得到应用，并多应用在新建或扩建的项目中，放眼全国，采用纯数字化系统方案的炼油厂是少之又少。东部、东北等石油炼化集中、对新技术接受较快的地区，数字化产品得到了很大的应用，但仍处于模数混合应用的现状。在数字化潮流的冲击下，已有部分炼油厂的数字化规模占到了整套安防系统的50﹪。

　　北京可视通科技发展有限公司市场总监李昭辉说：“从根本的使用模式、业务流程上来说目前炼油厂没有发生质变，还处于传统行业，只是技术革新给炼油厂带来了很多选择，通过技术手段将防护做得更快捷、更便利、更省人力，但对需要人力处理的地方还是没有发生改变。”

　　万变不离其宗

　　炼油厂的安防关乎到整个石油链的安全，任何一个细节的疏忽都有可能造成重大事故，因此，对炼油厂的各个环节都要监控到位，既包括各个角落的视频监控、特殊区域的警报防护、厂区的门禁控制，也包括厂区周界预警、后端平台的管理和指挥。无论石油安防发展到一个多高水平的程度，保证炼油厂安全的根本目的不会改变，始终围绕“安全生产”这一主题进行，“炼油厂有这样一个特点：更看重生产所需的机械，而安防设备只是辅助生产，不直接产生生产效应。”北京华纬讯电信技术有限公司资深工程师闰之说道。随着安防设备的不断得到改进和完善以及应用领域的扩展，在引进新技术满足安防需求的同时，充分发挥新技术安防下可提供的业务优势，将安防与安全生产紧密地结合起来。

　　炼油厂是一个传统的行业，既维持自己的传统需求不变，又有对新技术应用的渴望，但由于其自身的特殊性，对新技术的引进又显得很慎重，“从稳定可靠性的考虑，炼油厂安防的新技术应用需要经受许多案例、工程的考验，其可靠、成熟程度得到证实之后才有可能应用。”中国石油工程设计集团孟笑田介绍说。

　　监控从稳，渐变升级

　　视频监控是整套炼油厂安防系统的“眼睛”，在炼油厂这样一个易燃易爆的作业环境中，保持监控画面在任何特殊情况下都可以传输异常重要。

　　因此，对前端设备的首要要求就是要具备良好的防爆、防腐性能。炼油厂前端设备一般采用两种防爆措施，一种是摄像机+防爆护罩结合应用，防爆标准是一项要求很高的技术要求，摄像机生产厂家虽然很多，但能生产出达到良好防爆效果摄像机的厂家并不多，而且其价格也相对昂贵，因此，摄像机+防爆护罩模式成了众多炼油厂的首要选择，在这种模式下，用户的选择相对自由，可以选择不具备防爆功能但功能更符合炼油厂安防需求、温度范围比较宽的摄像机，安装时，只要给摄像机护罩内充进惰性气体就可起到阻燃的作用，从而从整体上达到防爆作用;另一种是防爆摄像机一体化设计，将摄像机外壳设计成防爆型，“通常采用不锈钢设备，一体成型，可以做到完好的气密性，将设备外部的可燃气体与内部完全隔绝，按照标准施工完成后，在设备腔中充氮，这样就可以做到很好的气密性和起到阻燃作用。”北京一代天成科技有限公司解决方案部总监谢海洋说，“如果安装支持PoE供电功能的网络摄像机，选用PoE供电方式，不仅可简化布线，更可以避免前端电源连接造成的短路、打火隐患。”一体化设计还可减少施工量，简化前端硬件设备的数量，增加安全系数。[nextpage]

　　对于前端设备，不但要做好防护，还要确保配套设施的防爆性能，比如线缆，可通过防爆套管、配电箱等来加强防护。

　　引起爆炸需同时具备三个必要条件：

　　· 爆炸性物质(flammable air flammable dust)：能与氧气(空气)反应的物质，包括气体、液体和固体(气体：氢气、乙炔、甲烷等;液体：酒精、汽油;固体：粉尘、纤维粉尘等);

　　· 空气或氧气(air or oxygen);

　　· 点燃源(source of ignition)：明火、电气火花、机械火花、静电火花、高温、化学反应、光能等。

　　针对以上三个充要条件，只要阻止一个以上条件的同时存在即可杜绝危险性爆炸的发生：

　　· 预防或最大限度地降低易燃物质泄漏的可能性;

　　· 不用或尽量少用容易产生电火花的电气元件，杜绝火源;

　　· 采取充氮气之类的方法维持惰性状态。

　　防爆摄像机的保护原理也是基于此来做。目前我国和欧洲及世界上大部分国家和地区采用的国际电工委员会(IEC)标准，执行“GB3836.1-2000爆炸性气体环境用电气设备”标准，但有部分企业也有使用其它防爆标准，比如西门子采用的是ATEX标准，当然，为了应对市场不同客户的需求，有些厂家同时执行多种标准。炼油厂除了需要达到相应的防爆等级之外，还要达到相应的防护等级，中国石油工程设计集团孟笑田说：“防爆等级根据项目的不同而不同，一般要求达到IIB T4以上的防爆等级，防护等级至少也要达到IP65以上。”

　　防腐也是炼油厂前端设备的重点防护内容之一。炼油厂应用有很多腐蚀性强、挥发性大的化工产品，对硬件的腐蚀性很大，影响设备的使用寿命。设计方为延长设备使用寿命，通常采用物理防腐、化学防腐、电化学防腐等方法，比如前端设备器材一般选用加入铬、镍等制成的不锈钢或耐腐蚀的铝合金等。

　　其次是前端设备的网络化。炼油厂属于传统行业，监控系统建设较早，前端设备存在一个很大的局限性，不同时期都建设有不同的监控系统，尤其是时代较久远的设备，基本上都是模拟产品，在面对联网需求应用下，出现了数字化整合困难的问题，如何使炼油厂安防前端数字化?一般通过前端数字化和集中数字化两种方式解决，杭州华三通信技术有限公司存储及多媒体事业部高级产品经理邓斌和电力能源拓展部部长汪振浩说：“对模拟的改造主要是给前端摄像头安装数字化的编码器，或在视频汇聚的地方，比如分控室、指挥调度室放置一些高密度的数字编码器将信号数字化，然后通过这些节点上的网络设备进行企业园区的联网。”原有模拟系统实现数字化后即可与新建的数字化系统联网，组成一个庞大的前端监控体系。

　　周界革新，力主精准

　　炼油厂防护非常严格，不允许外人随意进入厂区，而周界的误报、漏报率是令设计方最头疼的事，如何降低误报、漏报率是炼油厂安防一直努力的方向。目前的周界产品主要有虚拟周界(如：数字微波、激光对射、红外对射、视频视频分析)和实体周界(如：震动光纤、液压震动探测)。周界报警技术较多，彼此性能不一，针对不同的需求、不同的环境也有不同解决方案，比如数字微波、红外对射等可应用于缺乏光纤资源、不易铺设光缆的地区;震动光纤是一种成熟的周界报警技术，而且“它(震动光纤)比红外对射的灵敏度更高，对远距离防护时，红外对射只能做到是哪个方向发生了报警，但对具体位置无法判断;震动电缆却可以大大缩小报警区域，锁定警报源范围，可通过调节来增强震动电缆的灵敏度。”北京一代天成谢海洋介绍到。

　　视频分析的实现方式有两种，一是将智能识别算法集成到了视频监控系统平台内，二是将智能分析模块集成到前端摄像机内，通过后端平台可给摄像机设定虚拟拌线，实现对画面场景中需要监控范围内的人或车辆的行为进行识别和判断，华纬讯闰之说：“对监控行为的智能分析主要包括：物体识别、越界识别、轨迹跟踪、遗留或丢失物体识别、车牌识别、车速测量、流量统计、逆行告警、涂鸦行为识别、反常行为识别等，但目前智能分析算法产生误报现象时有发生，因此采用‘宁错报勿漏过'的工作方式更多一些。”

　　不同周界报警系统有各自的优缺点，即使探测技术做得再好也会出现漏报、误报的情况，尤其是在沙尘暴、雨、雪、雾等恶劣环境中，视频分析、红外、激光灯探测技术的视野、探测距离将大受影响。中国石油工程设计集团孟笑田提到，大漠炼油厂周界安防环境恶劣，一般采用多种周界防护手段来降低周界的误报、漏报率;同时他还提到，为防止边远、少数民族区域的炼油厂遭到破坏，除了设置周界外，在通往炼油厂的路上还设置了路障机，以阻止非法车辆的侵入。

　　炼油厂厂区范围大，周界跨度长，有限人力情况下很难进行有效防护，需要跟视频系统、指挥中心联动。当周界报警设备发出警报后，将发出信号给后端平台，后端平台再给相应监控区域的摄像机发出监控指令，摄像机将监控警报区域并自动跟踪目标，同时报警系统自动向监控人员发出警报信息并启动相应预警设备。从探测异常信息到处警，周界报警系统都处于自动化处警状态，增强了警报的联动和快速处理能力。

　　门禁淡定，主打考勤

　　相对其它安防应用来说，门禁就显得淡定很多，其主要功能基本没有多大改变，一般通过指纹识别和刷卡技术来进行身份认证，阻止外人进入非允许区域，仍以考勤为主，与安防联动也不大，甚至还处于一个相对独立的系统，只有在警报发生时才会与安防系统联动。为有效防护门禁系统，在门禁区域，除了门禁设备外，还要有视频监控设备同时存在，以便事件发生时的同步监控和事后调阅查询。[nextpage]

　　随着安防系统和业务需求的提升，目前门禁系统与监控系统出现了整合趋势，“引申了很多应用，如出入权限的控制，紧急情况下的人员定位、疏散管理，厂区情况等。除了传统应用之外，还跟整个安全管理业务流程连结，通过计算机、软件指挥控制系统来实现安全管理。”西门子楼宇科技(天津)有限公司安防事业部方案经理郭志刚说。

　　平台联动，巩固核心

　　看一个项目的安防系统做得好不好，首先看平台，因为平台是所有子系统的最终汇集中心和显示中心，同时它还是指挥和管理调度中心，其接纳能力和调度能力都将在此得到体现。

　　炼油厂的安防系统平台更是如此，它所要承载的不仅仅是炼油厂生产管理系统本身，还要担负连接采油区与石油成品消费的责任，它们彼此间是相互独立的，但有时相互衔接的。如何利用好炼油厂安防系统来辅助生产管理的顺利进行成了当前炼油厂安防系统发展的走向，平台就在这样一个背景下发生了转变——联动。

　　平台的联动首先要开放SDK，一方面可接纳如监控系统的SDK，报警子系统的SDK，还有开放给其它可接入平台的SDK，从而实现不同时期、不同品牌产品的兼容并联动。炼油厂安防子系统多，深圳市拓普威视科技有限公司刘宏认为，可采用分层分布式平台架构来实现平台的扩容，按不同子系统类型、不同区域来划分成“域”，每个“域”都可以往下一级或往上一级划分，所有系统模块都可灵活组装，每一个“域”都有相应的管理层，从而实现无限扩容，解决了数据的网络传输问题。

　　平台各个子系统必须与平台之间有良好的联动性，无论是前端监控、周界防护、门禁认证、报警，还是数据存储、指令发送，都需要平台的统一管理与指挥。深圳市普赛顿网络有限公司技术总监张旭然说：“后端平台一定要具有高稳定性，对自己、对选用的产品要有一个很好的兼容性，要考虑产品的负载压力、多屏/大屏显示、大量的数据转发、大存储量、多磁盘和网卡的吞吐量等，一个好的平台，既要考虑硬件又要考量软件，使得搭配在一个合理的范围内。”通过联动后，前端安防设备发现的任何异常都可在后端平台中得到呈现，如报警，平台自动接收报警信息，接着在平台上显示出来，同时发出声光报警，提醒相关人员进行处理。

　　在曲折中前进

　　炼油厂安防的发展要落后于技术的发展，“目前正处于一个模数过渡阶段，模拟产品依然存在，模拟产品图像质量不好，监控盲点也较多，智能化功能较少，应急联动能力匮乏，亟需数字化升级和改造。”烽火科技集团武汉虹信通信技术有限责任公司网络技术事业部石油化工行业总监苗巍说到。处于这一阶段的炼油厂安防还存在很多发展障碍。

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　　首先是理念落后技术发展。众多的采访对象在采访中，皆认为造成目前炼油厂安防系统发展缓慢跟炼油厂领导的观念分不开。杭州华三通信汪振浩说：“其它行业的安防应用往往是在技术设备先进于传统行业，炼油厂作为传统行业，要在管理模式上进行改变并接受这种先进技术需要一个长期的过程。”

　　其次是兼容困难。处于过渡时期的炼油厂安防，既有先进的数字化系统，也有封闭的模拟设备，系统整合是安防产业发展的大趋势，但炼油厂安防系统及其辅助系统相当庞杂，有的设备绝非仅仅通过开放SDK就能完善解决，需要更新换代方可实现整合。即使对可以解决的设备，也需要经过一段复杂的研究和开发阶段方可兼容，花费大量的人力、物力。

　　再次是标准化不统一。由于以前各厂家的编码协议、通信接口、不同系统间异构等缺乏标准化，而炼油厂安防对标准统一的程度要求很高，将减弱整套系统的整合效果。至今，国家没有给炼油厂乃至整个安防行业制定统一规范。目前安防厂家对标准化持一种矛盾态度，既想让行业实现标准化，又不愿自己被“标准化”，拓普威视刘宏说：“不同的厂家，有自己的特点、优势、强项，如果标准统一后，不同厂家产品就会缺乏差异化，不利于企业的特色化竞争。”

　　新事物的发展总是要历经曲折，虽然新技术打破传统安防模式尚遇到一些阻碍，但同时也呈现出了极强的发展态势。新技术在短短几年间就打破了原有的封闭堡垒，在炼油厂中大有燎原之势。整体表现为向着数字化、网络化、高清化、智能化、联动与整合方向发展。

　　数字化

　　上海普赛顿计算机技术有限公司技术总监张旭然说：“现在的网络技术做得越来越好，压缩比做得越来越高，传输瓶颈越来越小;从抗干扰上说，模拟信号是一个连续的曲线，信号受干扰后将无法显示或出现各种锯齿干扰、图像扭曲、画面颜色改变等情况;而数字信号确是由‘0'和‘1'代码组成，即便在传输过程中受到干扰，但在后端解码时，设备仍能将‘0'或‘1'解码出来，信号不会轻易丢失。”因此数字化成为必然发展趋势。

　　网络化

　　在数字化基础上进行联动，有助于炼油厂的联网监控和远程监控，是数字化发展的必然需求。

　　高清化

　　普通摄像机最大的缺陷就是清晰度低，无法满足特殊场所的细节监控需求，高清化产品将能很好地弥补非高清产品的这一缺陷。但普遍使用高清产品将会带来网络带宽拥堵的问题，通常的解决方案是使用光纤等传输介质来提升网络带宽，也有些厂家想从影像技术等第三方渠道寻求解决方案，比如上海普赛顿就通过动态影像调节(智能带宽调节)技术来降低高清数据的流量，即跪在高清视频实时传输时，将多余的画面裁掉，仅留下有效监控部分或静态降帧等方法为传输减压。

　　智能化

　　武汉烽火苗巍说：“智能化监控系统除了可以提高报警精确度，减少漏分析或者误分析的现象外，还可以缩短响应时间，提高响应速度，形成更为有效的现场数据，在安全威胁发生之前就能够提示安全人员关注相关监控画面，为潜在威胁做好准备工作。特别是对烟雾、可燃气体、易燃易爆、重点区域等监控有很好的预警作用，可实现无人值守，保证了企业安全监控与管理的高效性。”

　　整合&联动

　　深圳拓普威视刘宏说：“大多数采用模拟或者半模拟半数字的安防系统，各系统之间相互独立，互不相连。可以说‘封闭'和‘独占'是这些系统的特点。”应用需求急速扩张形式下，系统的孤立不利于安防的监控和指挥管理，更不利于安防的联网数字化发展。封闭式的系统可能会对炼油厂的安全隐患“视而不见”;加上炼油厂自动化系统越来越复杂，功能越来越强，为实现系统间相互协调、监控等功能，整合势在必行。

　　“系统整合的目的是‘1+1>2'，就是让原有系统整合后不削弱原有功能，还必须大于原有功能，让系统发挥最大的功效，比如通道、门禁的摄像机，其主要功能是监控进出人员，经系统整合后将会具备人员统计、物流管理等功能。”北京可视通李昭辉指出。

　　目前业界对炼油厂安防系统的建设主要有两种思路，即整体整合和独立联动。

　　整体整合，就是要把安防的各个子系统全部整合到同一个平台下，北京可视通李昭辉说，业务系统的整合，并非单纯的安防，而是生产监控，是对工业控制、生产管理、运维值班、调度指挥等系统的整合以及与其它生产系统的整合。可以是安防范围内的系统整合，也可以作为生产管理的辅助系统整合到工业电视系统中形成大安防系统。其最终目的就是使得各个业务系统均可在同一个平台上实现管理和监控。但在现有网络环境和技术条件下，这种大融合模式的实现技术难度非常大，弄不好就有可能造成网络阻塞、业务混淆等不良状况。

　　另一种是独立联动，这是目前应用较多的模式，华三通信汪振浩说：“在该模式下，各个业务是并行存在的，告警、门禁、综合视频等，它们之间都是平级系统，本身来说是独立的，正常情况没有关联，当有动作或告警时，它们才会相互联动，比如在门禁业务界面上弹出当期监控区域上的监控图像，同时在监控界面上弹出告警区域的对话框等一系列联动动作。”不但安防的各个子系统之间是彼此独立的，它们与工业系统之间也是彼此独立的，唯一不同的是业务联动性正在逐步得到加强。在此模式下，既可以确保原有系统的稳定，又能达到联网应用的目的。

　　整体整合是数字化发展的必然趋势，而独立联动只是在条件不成熟情况下的应对之计。在不同实际环境中，针对不同环境和条件，设计方可灵活运用，甚至可发挥两种模式的长处，混合应用。

　　结语

　　炼油厂是安防应用较早的传统行业之一，然而面对安防行业汹涌如潮的变革却岿然不动，从数字化的伊始到高清化的跨越，始终不急不躁。如果将近几年安防行业的重大变革比喻为“行业大地震”，那炼油厂可谓是另类，百震不倒。

　　炼油厂的与众不同是由其行业特殊性所决定的，其数字化、网络化程度虽比不上其它行业的发展程度，但这两年的发展速度呈较快态势，新建项目中多以新技术设备为主，炼油厂中的数字化程度越来越高。同时，经过其它行业洗礼之后再应用到炼油厂的系统，其稳定性得到了更大的保证。还有就是炼油厂群体，从最初的被劝说使用数字化产品已经发展到主动选用高新技术产品，这是观念的一大变革。

　　炼油厂安防模式正在改变，随着一张结实的炼油网络的逐渐成型，国家的石油安全等级将被提升到一个新的高度。