油氣管道工程同軸組網(wǎng)的監(jiān)控系統(tǒng)
前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了油氣管道工程同軸組網(wǎng)的監(jiān)控系統(tǒng)范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。
摘要：油氣管道工程現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)清晰度不高，為提高管道運行安全性，同時降低施工難度，開發(fā)了同軸組網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用視頻掃描消隱場來傳輸控制信號，不需要更換線纜；利用已有視頻電纜傳輸控制信號和視頻信號，只需要將前端更換為720P數(shù)字高清同軸視控攝像機，將后端更換為同軸視控硬盤錄像機，采購方便、施工簡單。實踐證明，采用同軸組網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)既可節(jié)省施工時間和總體投資，又能保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
關鍵詞：管道工程；同軸監(jiān)控；工業(yè)電視；清晰度；攝像機；硬盤錄像機
在早期油氣管道建設中工業(yè)電視系統(tǒng)大多采用的是480TVL模擬攝像機，隨著安防要求的提高，已有的模擬攝像機已經(jīng)不能滿足安防的需求，必須對現(xiàn)有的工業(yè)電視系統(tǒng)進行改造。但是已有的模擬工業(yè)電視系統(tǒng)基本都是采用視頻電纜傳輸視頻信號、控制電纜傳輸控制信號的方式，如果采用光纜進行視頻和控制信號的傳輸則需要開挖站場路面，增加很大的施工量，而且已有站場地下管線眾多，稍有不慎很有可能挖斷已有的管線，存在很大的風險[1-2]。
1油氣管道工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)
油氣管道站場中現(xiàn)有工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)主要由模擬攝像機、監(jiān)控終端、DVR/NVS、視頻電纜+控制電纜組成，前端模擬攝像機通過埋地敷設的視頻電纜和控制電纜將視頻信號和控制信號傳輸至后端監(jiān)控設備.已有模擬工業(yè)電視系統(tǒng)攝像效果模糊，看不清車牌號，無法識別數(shù)字，同時后端圖像處理軟件無高清分析能力，無法對采集的圖像進行高清分析處理，而且模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)傳輸距離受限（不能超過500m），后端配備的圖像處理設備復雜，這對油氣管道站場的安防造成了隱患，特別是在一些高風險地區(qū)，需要對入侵的行為、動作很好地識別。為了提高安防的可靠性，需要設置高清攝像機，提高后端圖像處理軟件的分析、識別能力，以使監(jiān)控平臺能高清顯示現(xiàn)場采集的圖像信息。
2同軸組網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)
光纖組網(wǎng)方案傳輸距離不受限制，抗干擾性強、擴容性好，但是若采用本方案需要開挖現(xiàn)有路面，重新敷設光纜，會增加很大的工程量和投資；采用無線組網(wǎng)方案，不需要開挖已有路面，組網(wǎng)方便，但是抗干擾性差，容易受電磁影響；采用同軸組網(wǎng)方案不需要開挖已有路面，可利用已有的SYV75-5視頻電纜替換前端攝像機和后端處理設備，施工簡單、方便，由于采用數(shù)字信號傳輸，抗干擾性好。通過以上對比，結合視頻監(jiān)控網(wǎng)絡化、智能化的發(fā)展趨勢，綜合考慮設備的通用性、備品備件及后期維修維護，開發(fā)了同軸監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)只通過一根同軸電纜來傳輸視頻信號和控制信號，攝像機在成像時逐行掃描每一個像素點，在從第1行跳轉到第2行過程中停止掃描，此段時間為消隱場，當跳轉到第2行時再進行掃描。同軸組網(wǎng)技術就是在成像過程中將控制信號無縫插入到視頻信號中，通過消隱場這個時間段來進行信號傳輸.在實際應用中，485接口電路、控制單元及合并分離電路集成于同軸監(jiān)控硬盤錄像機內(nèi)，A/D轉換模塊、合并分離電路、解碼器集成于攝像機內(nèi)，由于采用模數(shù)轉換，攝像機可實現(xiàn)同軸高清720P清晰度。由于采用數(shù)字信號傳輸，傳輸距離遠遠大于已有的模擬攝像機傳輸距離[6]（視頻電纜采用數(shù)字信號傳輸可達1500m，而模擬視頻監(jiān)控中的視頻電纜傳輸距離僅為500m），在實際應用中，原有的工業(yè)電視視頻電纜仍然可以利用，只需要拆除控制電纜以及更換后端硬盤錄像機及前端攝像機。咨詢供貨商，海康威視、大華科技、華為等工業(yè)電視廠家均有多種同軸監(jiān)控攝像機及同軸監(jiān)控硬盤錄像機，設備具有通用性，采購及維護都很方便，可大幅度減少施工工程量并縮短施工工期，節(jié)省投資。
3應用實例
同軸組網(wǎng)監(jiān)控技術在某油氣管道監(jiān)控系統(tǒng)改造工程中得到了成功應用。監(jiān)控站場有4臺模擬攝像機，經(jīng)統(tǒng)計1臺已損壞，3臺攝像模糊，達不到現(xiàn)有安防需求，因此，需要對已有攝像機進行替換。經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，原4臺模擬攝像機均采用視頻電纜+控制電纜的方式進行信號傳輸，視頻電纜采用的是SYV75-5，后端監(jiān)控主機為8路DVR。本工程拆除后端DVR和前端4臺模擬攝像機，已有的控制電纜棄之不用，視頻電纜保留。新增的硬盤錄像機和高清攝像機均采用同軸監(jiān)控技術，前端720P高清攝像機通過自帶的BNC頭接入已有防水箱內(nèi)的視頻電纜，電源線接入已有防水箱內(nèi)的接線端子，后端同軸監(jiān)控硬盤錄像機（BNC頭）接入已有的4路視頻電纜，在原監(jiān)控終端內(nèi)加載新的管理軟件。圖5為此工程站場攝像機的布置圖，虛線為已有的視頻電纜，模擬攝像機均替換成一纜雙傳一體化槍式攝像機。
4應用效果
4.1社會效益
本工程實施后，對攝像機的效果進行了檢測，發(fā)現(xiàn)4臺攝像機均能正常工作.右側為改造后攝像效果圖，可以看出，同軸監(jiān)控攝像機攝像效果較好，提高了安防的穩(wěn)定性。同軸監(jiān)控系統(tǒng)不需要開挖已有路面，因此很好地保護了站場完好性，特別對一些比較大的站場，能維護原有站場整體風貌。
4.2經(jīng)濟效益
由于同軸組網(wǎng)方案只需要利用已有的視頻電纜，無線組網(wǎng)方案利用無線網(wǎng)絡進行視頻信號傳輸，兩者均不需要開挖路面，大大減少了施工費用，而光纖組網(wǎng)方案雖然前后端跟同軸組網(wǎng)方案相同，但是其利用光纜進行傳輸（場區(qū)距離較遠時），需要開挖已有的路面，帶來大量的施工費用。無線組網(wǎng)方案由于通過自建Wifi、無線網(wǎng)橋、租用3G、CDMA網(wǎng)絡等方式進行信號傳輸，需要一定的租用費，每臺設備按照2M考慮的話，租用費為每年2.4萬元。經(jīng)綜合對比，同軸組網(wǎng)方案比光纖組網(wǎng)及無線組網(wǎng)方案在經(jīng)濟上更具優(yōu)勢。
5結語
隨著安防要求的提高，各行各業(yè)已有的模擬監(jiān)控系統(tǒng)已滿足不了安防需求，高清化、網(wǎng)絡化、智能化已成為監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。對于油氣管道行業(yè)，已建站場模擬工業(yè)電視系統(tǒng)勢必需要進行改造，同軸組網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)既能實現(xiàn)高清監(jiān)控，又能大大減少施工工程量，把對已有站場的破壞程度降到最低。但是，在對已建站場工業(yè)電視進行改造時，同軸組網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)需依托于原有的視頻電纜，當場區(qū)攝像機距離后端監(jiān)控終端超過1500m時，信號衰減比較大，圖像質(zhì)量差，此時需要采取其他措施進行修正，如增加信號增強器或者采用光纖組網(wǎng)方案。該系統(tǒng)無法實現(xiàn)本身的自動報警功能，仍然需要結合周界入侵報警系統(tǒng)實現(xiàn)場區(qū)入侵的報警功能。
參考文獻
[1]肖弋．視頻監(jiān)控現(xiàn)狀分析[J]．電子世界，2012（5）：4-8．
[2]王繼鵬．廠區(qū)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D]．成都：電子科技大學，2015：9-17．
[3]文波．基于DM368的高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D]．太原：中北大學，2015：11-18．
[4]劉揚．平安城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)中異常行為識別技術研究與實現(xiàn)[D]．南京：南京郵電大學，2014：4-8．
[5]謝運．HDCVI同軸百萬像素高清視頻技術的剖析和應用[J]．中國安防，2013（10）：3-8．
[6]雷玉堂．用單同軸電纜傳輸高清與多路視頻的技術[J]．中國公共安全，2013（10）：6-10．
作者:劉曉峰 劉桂志 馬元將 張強 單位:中國石油管道局工程有限公司 中國石油青海油田分公司采油二廠安全監(jiān)督站
