[ 導讀 ] 從需求來看，天津原油儲備基地安防系統應該包括視頻監控子系統、防盜報警子系統和巡更系統、出入口控制系統(門禁系統)、聲音復核系統、通信系統(含有線通信、無線通信)、輔助照明系統、計算機網絡系統、集中管理中心控制系統等。

      項目概況

 　　天津原油儲備基地是中石化建設的重要原油商業儲備基地之一，位于天津大港區，對于任何一座現代高品質的廠區來說，一套完善、合理、先進的智能化安防系統已經成為必不可少的系統配置，它就像建筑的中樞神經一樣以一種高效、集中、節能、環保的方式管理和控制著這座建筑。那么智能化安防系統的實施，就是為建筑使用者和管理者提供安全服務和生產管理。

 　　天津原油儲備基地安防管理也應該根據不同的管理功能分為廠區的運營管理，安保管理、信息管理等部門。智能化安防系統的配置同樣根據各管理部門的不同需求組成一個有效的管理工具，通過現代化的管理手段對大樓的運行提供高效率的管理。

 　　從以上需求來看，天津原油儲備基地安防系統應該包括視頻監控子系統、防盜報警子系統和巡更系統、出入口控制系統(門禁系統)、聲音復核系統、通信系統(含有線通信、無線通信)、輔助照明系統、計算機網絡系統、集中管理中心控制系統等。整個項目是融合多系統為一體的綜合性管理平臺。

 　　為了滿足天津原油儲備基地的生產管理、防火監視、安全保衛的需要，根據用戶上述需求，天津原油儲備基地建設了一套全高清電視監視系統;主要用于監控天津原油儲備基地內油罐區、輸油泵房、計量間、圍墻及主要路口，及時發現險情給予報警及火災確認等，同時與周界報警系統進行視頻聯動。

　　高清工業電視系統結構

 　　天津原油儲備基地高清電視監視系統采用基于IP網絡的數字視頻監控技術。圖像數字化、傳輸、存儲、管理系統構建在油庫的專用的工業電視的局域網系統之上，網絡采用開放的IP架構。

 　　主要設備：視頻管理及流媒體服務器、視頻存儲服務器、電視監控終端、攝像機、云臺、防護罩、光纖收發器、顯示器等。

 　　在油庫的庫區罐區的攝像機塔上、周界圍墻上、泵棚的重要區域及配電間內安裝高清網絡攝像機，高清視頻通過工業光以太網交換機匯聚到全廠控制中心的千兆核心交換機上;

 　　在綜合辦公樓電信機房內，集中配置視頻管理及流媒體服務器、視頻存儲服務器，用于電視監視系統的監控管理。儲備庫各處前端攝像機通過單模光纜或專用電纜將數字信號傳輸到綜合辦公樓內的網絡交換機，同時在綜合辦公樓(控制室)、消防站值班室、保衛值班室等地點，設置電視監控終端;每個控制室分別配有彩色顯視器及操作鼠標及鍵盤，可對現場前端設備進行控制，并觀看現場圖像;視頻管理及流媒體服務器、視頻存儲服務器和監控終端接入綜合辦公樓室的網絡交換機，結構圖如圖1。

　　前端攝像機的選型

 　　在罐區的攝像機塔上及原油碼頭設置1080P高清網絡球型攝像機，用于監視原油罐及碼頭的情況。HDTV1080p在1920×1080像素分辨率、25/30fps的全幀速、HDTV色彩保真度和16∶9格式方面均符合SMPTE274M標準。選用HDTV1080P攝像機還可以在HDTV720p格式下提供50/60fps的幀速，特別適合于需要捕捉快速移動和更流暢視頻的應用程序;此類攝像機具備20倍光學變焦功能與HDTV1080p分辨率，能夠提供清晰、強大的放大視圖(圖2、3)。

 　　在泵棚等防爆區域選擇VICON防爆高清旋轉攝像機，在碼頭防爆區域安裝防爆區安裝VICON全天候防爆高清旋轉攝像機，內置彩色低照度日夜兩用1080i高清網絡攝像機，配10倍光學變焦鏡頭，所有攝像機安裝在防爆防護罩中，(防護等級為IP67，防爆等級ExdIICT6)。

 　　防爆攝像機的網絡信號通過綜合電纜就近接入附近室外不銹鋼防爆電源箱,電源箱內置電源供電器及以太網光延長器,轉換為光信號通過鎧裝光纜傳送到中控室。

　　工業電視專用網絡的建設

 　　天津原油儲備基地采用自建工業電視光纖網絡來實現1000M帶寬網絡。前端高清網絡攝像機通過電纜或光纜匯聚到機柜間的匯聚千兆交換機，各匯聚交換機通過光纜匯聚到中控室的一臺核心交換機，在前端安裝上述70路1080P百萬像素全實時高清攝像機(按每路瀏覽及錄像各占用6Mbps計算)，占用總帶寬資源60%～80%，所以建設的千兆網是完全可以有效支持的。一條千兆光纖穩定運行帶寬也就大概400M，過高如500M，600M就會容易導致網絡故障，上述70路1080P到后端核心交換機實際帶寬可達到650M-800M，此處說的千兆網能承載實際是通過2-10條千兆到一臺核心交換機而承載(圖5)。

　　工業電視系統視頻管理平臺選擇

 　　我們在天津原油儲備基地高清工業電視系統選擇美國一家視頻管理平臺，視頻管理系統由以下軟件單元組成(圖6)。

　　中央服務器軟件，提供管理，監控和系統控制功能;

　　錄像管理和網絡視頻錄像服務，提供了音頻、視頻及數據的錄像和回放;

　　流媒體服務器，提供了視頻流媒體復制轉發;

　　操作員客戶端軟件，提供了系統監控和操作的用戶接口;

　　虛擬矩陣視頻解碼上電視墻;

　　外接協議擴展模塊,可以無縫集成周界消防報警系統。

 　　在控制中心工業電視機柜內,分別設置一套視頻管理及流媒體服務器,管理服務器通過TCP/IP信號對前端所有的網絡攝像機以及后端的流媒體轉發服務器、NVR存儲服務器以及電視墻解碼器進行集中管理。

 　　所有的系統參數由具有管理員權限的用戶通過監控終端上安裝的監控客戶端對管理服務器上的系統管理平臺進行遠程配置，不需要管理員到服務器所在地進行維護，大大簡化了維護工作。

 　　大量監控終端同時請求視頻流和發出控制命令時，通過分布式流媒體服務器將多個客戶端的連接請求合并成一路視頻流請求發送給對應的視頻服務器，然后再轉發視頻數據給所有客戶端，節省遠程傳輸帶寬，增加同時訪問系統的客戶端數量。

 　　在控制中心工業電視機柜內,分別設置一套視頻存儲服務器，本系統中一共70路網絡攝像機，我們推薦使用IPSAN的方式來完成視頻錄像功能，IPSAN通過網絡與視頻管理服務器的專用錄像網口相連，視頻管理服務器將收到的碼流通過網絡直存于IPSAN中，當觸發報警或事件后，視頻管理服務器將對報警視頻進行特殊存儲。

 　　視頻帶寬受不同環境影響碼流波動較大，暫按平均以下碼流計算：1.5Mbps，本系統中視頻圖像的存儲時間為30天，同時要求圖像質量清晰可見。

 　　由于系統自身的錄像回滾機制(可用存儲空間不足時自動將最舊的錄像刪除)及存儲系統不建議將可用存儲空間100%寫滿，我們建議預留8%的存儲空間及10%帶寬余量。(以下計算為假定條件，實際項目帶入公式計算即可。)

　　按照帶寬1.5Mbps來計算，30天存儲實際可用空間需求為：

　　70路存30天錄像所需容量;

　　單路IP攝像機每小時所需要的存儲容量,單位MByte;

 　　根據7×24小時、30天的錄像時間要求，計算單路IP攝像機所需要的存儲容量，單位MByte;

　　計算所有IPC攝像機定時錄像時所需總容量。

　　考慮10%+8%安全余量，實際可用存儲量需求為：

　　32TB×118%=38TB

 　　由于磁盤廠商空間計算方式不同，單塊2TBSATA盤的實際可用容量為：1.8626TB。

　　可計算得可用2TBSATA磁盤數量需求為：

　　38TB÷1.8626TB=21塊

 　　在控制中心工業電視機柜內,分別設置一套數字矩陣模塊，系統支持通過集控終端電腦的數字矩陣模塊去管理解碼器的解碼輸出視頻通道，實現如下功能。

　　啟動/停止解碼輸出通道視頻輪巡，啟動/停止所有解碼輸出通道視頻輪巡;

　　解碼輸出通道視頻輪巡順序可調;

　　視頻輪巡時間間隔可調;

　　可設置調整解碼輸出通道對應電視墻順序;

　　視頻來源與解碼輸出自由組合;

　　采用樹狀目錄分組顯示視頻來源;

　　報警聯動電視墻輸出報警源視頻;

　　自由設置一至多個監視器用于報警聯動視頻;

　　報警視頻駐留監視器時間可調，并能夠從報警視頻中自動恢復到日常視頻原狀;

　　云臺鏡頭PTZ控制，智能球機PTZ和預置位功能;

　　操作界面鎖定/解鎖功能。

　　系統管理功能

 　　在控制中心或分控中心,分別設置十套視頻客戶端，用于對前端攝像機的圖像1080P視頻瀏覽、控制及回放歷史視頻資料。

 　　同時通過建設好的天津原油儲備基地與徐州基地的IP網絡，通過視頻客戶端，徐州基地用戶可以訪問的天津原油儲備基地電視監視系統的攝像機的實時視頻及歷史視頻資料。

 　　提供1/4/8/9/12/16多分屏畫面顯示，其中8/12畫面為不平均分割畫面;1/4/9/16畫面全屏顯示;可以顯示任意組合畫面;自定義鏡頭分組或者選擇預定義鏡頭組，根據分組鏡頭數自適應畫面分割;支持組內鏡頭輪巡和全部鏡頭組輪巡;支持多種云鏡控制協議：包括可視通、Pelco-P、Pelco-D等;支持攝像機自動巡視功能;可以設置、調用預置位;地圖輔助控制，在輔助地圖上直接控制云臺鏡頭轉動和調用預置位;控制權限優先級機制，高權限用戶和低權限用戶有協商使用權限機制;支持語音對講。

　　與其它系統集成

 　　作為天津原油儲備基地的安防系統的一部分，高清視頻監控系統軟件平臺提供豐富的接口，方便與其他安防子系統集成。

　　周界入侵報警及消防報警接口模塊

 　　周界入侵報警及消防的報警信息，通過周界報警及消防報警的網絡模塊，通過網絡發給視頻監控軟件平臺的周界入侵及消防報警接口模塊，報警信息與高清視頻建立邏輯關系，從而當報警觸發時，自動彈出高清視頻且進行報警錄像，用于用戶視頻復核報警信息。

　　3G攝像機接口模塊

 　　根據天津原油儲備基地的特點，方便用戶臨時施工及設備檢修，方便臨時增加攝像機，而無需敷設電纜，通過增加3G攝像機實現上述目標，3G攝像機通過天津聯通的的3G網絡，同時在天津原油儲備基地控制中心設置一臺3G視頻服務器，同時高清視頻平臺的3G攝像機接口模塊，用戶在客戶端軟件就能瀏覽到3G攝像機圖像。

　　結語

 　　隨著用戶對現場細節高清顯示的需要,并且千兆網絡光通訊的日益普及,網絡帶寬將不是百萬像素攝像機應用的瓶頸,百萬像素攝像機從130萬到500萬,甚至1000萬像素來滿足不同用戶的要求;同時由于視頻管理平臺的可擴展性，可以集成不同系統，如視頻智能分析、消防門禁、應急指揮、3G及無線攝像機攝像機接入及數字油庫GIS等系統，方便用戶進行視頻復核;可以相信,天津原油儲備基地高清工業電視勢必為用戶在廠區安全、生產管理發揮越來越重要的作用。

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