背景
油田在国家经济和地方经济中承担着重要角色,保障石油开采已成为石油石化企业的重要工作之一。油田各个采油点分布比较零散,有的相距几百米,有的则相距数公里。每个采油点通常只有少量人员负责户外采油机和室内水泵、油泵的维护、监视、安全工作,防范力度薄弱,也不利于中心集中管理。油田的采油井、输油管和储油罐大都分布在野外,抽油机连续不断的正常运行、输油管的连续传输、储油罐的安全存储等都与企业的经济效益息息相关。对采油井、输油管和储油罐工作状态的实时监控,一直是生产作业单位的一项重要工作内容。长期以来,巡视员定期巡查尽管占用了大量的人力,但却是不可或缺的。随着近几年油田现代化管理进程的不断加快,迫切需要一种全天候、24小时无人值守的监控方式,以保证采油井、输油管和储油罐不会因复杂的工作状况、工作人员的违章操作、不法分子的蓄意破坏等影响,造成不必要甚至是巨大的损失。
近年来,先进的夜视技术逐渐被引入到油田的视频监控系统中,发挥了巨大的作用。红外热成像、智能视频分析技术开发出了油田智能监控系统。该系统用于采油井、输油管和储油罐的视频监控,可以满足监控范围大、隐蔽性强、连续工作、防潮、耐腐蚀、防雷击等要求。
部分油井和单罐分布在农田、景区和密林深处,井区非生产车辆和人员较多,治安保卫工作难度也较大,因此油田安保工作一直是作业区重点。在油田行业随着改革的不断深化,油田规模日益扩大,传统的基于纸、笔的传统设备巡检模式所引发的油田安全隐患已日渐突出。
“安防系统从无到有,从低端到不断的完善更新,油田技防工作不断升级。现场的安防人员也从之前的‘跑断腿’到如今机动出勤。虽然现场巡逻的次数少了,可是看到的东西却比以前多了好几倍。现如今,随着智能油田的建设发展,技防也逐渐走进了‘千里眼’、‘顺风耳’的新时代了。”
现有油田的安防系统有震动电缆周界系统和红外对射周界系统两大类。
现阶段安防监管系统面临的主要问题:
1)应用效果差——监控点图像分辨率低,只能解决“看的见”的问题,无法满足“看的清”的要求;
2)安防融合少——油田的视频监控系统与其他安全警卫系统大多独立运行,并未建立良好的联动机制,整个安防系统显得庞大而分散;
3)联网难度大——现场设备种类繁多,部分设备在平台接入时由于某种原因已无法提供接口开发包,同时各网点网络情况复杂,专网和公网接入并存,某些地区只实现了区域局部接入;
4)运维难度大——部分系统联网后,面对数量庞大的视频监控设备,运维工作量巨大且检测难度大,往往造成故障处理不及时,使得视频监控系统的使用效果大打折扣。
需求分析
传统安防遇到的问题 传统油田采用人工巡检的方式采集生产数据或者防范非法人员的入侵,周期长,收集现场信息的延迟较大;
无报警或报警不及时:当一些风险事故发生时,如油气泄漏、燃烧,现场缺乏气体探测设施,报警不及时,容易导致事故扩大化和人员伤亡;
应急指挥效率低,多种监控系统孤立,管理人员无法掌握足够信息;现有通信方式主要为语音,手段单一,不能快速协调各方资源快速定位和解决问题,容易扩大影响。
工作人员的违章操作、不法分子的蓄意破坏等的影响,造成不必要甚至是巨大的损失。
针对以上,我们提出以下石油行业安防系统四项需求分析
1.气候环境较为恶劣,雪、雾、风沙等自然现象较为普遍,且气温波动较大。
2.石油化工企业一般地处偏远、空旷、覆盖范围广,油田采油工区各个采油点分布比较分散。
3.要求全天 24 小时监控所有油井视频图像。
4.防盗、抢原油事件,事件发生时,实现远程告警,油井泄露原油告警
提出方案
今天我们推荐的热成像可以解决的问题
1.周界入侵报警,确保24 小时无人值守的监控方式,以保证采油井、输油管和储油罐不会因复杂的工作状况以及工作人员的违章操作、不法分子的蓄意破坏等的影响,造成不必要甚至是巨大的损失。
2.输油管线泄露监测
解决问题一 周界入侵报警
油田安防特点 油区面积一般将近1000平方公里,可谓点多、线长、面广。其中作业区一号稠油联合处理站、二号稠油联合处理站、稀油注输联合站是目前油区作业要害生产点。如何在有限的人力基础上,确保油田安防工作有序进行,科技安防成为了其关键所在。有四分之一直接分布在农田和居民区附近。为做好油田防盗和安全生产工作,采油站在抽油机等生产设备附近都安装了警示牌和护栏,为方罐安置限高杆和阻车杆,限制2米以上的油罐车辆通过,防止陌生车辆靠近油罐进行盗窃。
在防盗工作方面,传统安防一般都是在作业区新增井口手轮防盗、变压器防盗、电缆防盗、电机防盗、抽油机护栏防盗、平衡块防盗、油罐防盗、盗油车辆防盗8项措施。在传统安防上加上红外热成像就是今天我们所推荐的方案。
FLIR FC周界方案功能介绍
· FC-R 同时实现区域报警和自动追踪时依旧保持良好的效果,噪点少,不影响人工对图像的判读;再就是不受能见度影响
· 在雾、霾、雨雪等天气下依旧保持很高的作用效果。
· 借助FLIR FC系列网络安防热像仪,在具有挑战性的成像环境中获取清晰的图像和执行出色的入侵检测。利用红外的特征实现基于红外热成像的昼夜监控、自动报警和追热成踪,同时利用可见光成像倍率高的优势实现对现场情况的辨识。FC-R 功能主要是提供报警,防区内有移动的物体闯入就会发出报警信号。
· FC系列内置视频分析工具,打造的独立式周界入侵检测设备。FC系列热像仪能够区分人类或车辆入侵,通过电子邮件、边缘图像存储、数字输出或VMS提供可靠的检测和灵活的报警选项。
入侵检测性能,移动侦测性能。
多角度的视场角和镜头选择,为周边环境具体设定。良好的画面质量,使得我们可以清楚的检测并分辨目标物(人或车,动物,植被),与内置机载视频分析软件无缝结合与普通闭路电视摄像机相比,红外热像仪能真正与视频分析软件无缝结合。由于红外热像仪根据场景发散的红外辐射产生热图像画面,因此它们可以提供各种条件下的高对比度热图像。无论天气和照明条件如何,热画面都能以高对比度的热图像清晰显示入侵目标物,这使得安保系统在探测性能方面具有一致性。
自动追踪
FLIR传感器管理软件包含先进的视频分析算法,用于分析热监控录像。它会探测并跟踪各种类型的移动,具有移动侦测功能,再将其与预先制定的参数进行比较。通过友好的用户界面,您可以创建自定义的绊网、隔离区、温度报警和定向报警规则。一旦传感器管理软件探测到非授权移动,便会触发报警
解决问题二 检测石油泄漏
FLIR红外热像仪是漏油检测工具的缘由之一,在于它内置有一种称为数字细节增强技术(DDE)的图像处理算法。这使得热像仪对细微的热差异也能明察秋毫。投入试验测试完成后,热像仪必须能够证明其功能的有效性。
FLIR红外热像仪堪称漏油检测的工具
案例分析 漏油回收是一项重要任务,需要及时有效地进行才能取得成功。FLIR红外热像仪是帮助回收团队高效完成回收工作的工具。为了测试FLIRSystems红外热像仪对漏油检测的有效性,FLIRSystems在新泽西州里昂纳多的一个OHMSETT油罐中进行了一次试验。长203米,宽20米,深3.4米。此油罐提供的全面环境,配有波浪发生器和先进的数据采集系统。FLIR的研究人员用它来模拟真实条件下的漏油事故。测试的目的是获得量化数据,证实热像仪能够检测到漂浮于水上的漏油。据此,研究人员针对不同的海况,从蒲氏零级浪到暴风雨级浪,以不同的视角和同一天的不同时段对5种不同的油做了调查。最后结论是:无论在恶劣的海况、耀眼的阳光、漆黑的环境,还是从任何角度,FLIR海事红外热像仪能提供漏油的实时视频和照片。
工作原理
漏油检测原理是基于油和水在温度、热反射和热发射率之间的差异之上。由于导热性差异,油通常在白天吸热很快,因此它比周围的海水温暖,在热图像上显示为热点。到了晚上,情况刚好相反:油体的放热速度比周围的海水快,因而,油在热图像上显示为一个低温区。在白天,因为油反射来自阳光的热辐射不同,反射油也显示在热图像中。这与油和水反射阳光的程度不同,人眼能看到色彩差的原理相似。
夜间漏油检测
发射率不同是漏油检测能有效进行的另一因素。虽然不同种类的油发射率不尽相同,但一般而言要低于水的发射率。这使得热像仪能够在黑暗时“看到”漏油,这意味着油回收可以在夜间继续进行。这一点很重要,因为在油发生下沉、溶解或蒸发前,将漏油收集起来的时间是十分有限的。在白天,热成像系统的性能也优于可见光成像系统。热像仪不仅可以在黑暗时检测到漏油,还可以穿透烟雾,灰尘和薄雾。因为可见光成像仪对可见光的依赖性较强,他们对太阳反射和视角的变化也更敏感,而这些因素对热像仪的影响却微乎其微。数字细节增强技术:明辨细微的热差异但并不是所有的红外热像仪都可以检测漏油。要求热像仪对细微的温差十分敏感。
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系统特点
核心功能
跟大家推荐 FLIR FC-R系列热像仪,享有FLIR的3年整机质保和10年探测器质保。
全新FLIR FC-R 系列是一款固定网络式安防热像仪,其内置的非接触式测温功能适用于火灾探测、安全监控和设备热温监控。
FC-R 系列红外热像仪可用于监测具体区域的温度。当监测温值达到或超出预设值温度时,您将会收到以电子邮件、数字输出或VMS报警等形式发出的通知。
全天候视频监控,不受雨雪、雾霾影响
前端实现入侵目标的主动识别与智能跟踪,速度快,效率高
运动目标周界入侵报警通知,声光报警、短信通知
公安抓捕辅助系统,记录嫌疑人逃跑路径
其它特性:基于MEMS技术的新一代VOx探测器,灵敏度(NETD)可达50mk,比常规产品更高的灵敏度,获得更准的热量数据和细腻画面质量,受雾雨雪天气影响小。
DDE图像细节增强技术,图像平滑无噪声,多种伪彩色和热黑热白极性图像格式可选,适应性强,易发现低对比隐藏目标
整机采用超强铝合金外壳,IP66防护,防淋雨、防灰尘,可适应各种恶劣环境,高可靠性免维护
油田作业区安防人员实时通过查看安防视频,对身外茫茫油区进行安全检查。该平台可针对作业区生产油井、油田物资、生活安全等进行24小时连续监控,并可将近期1个月内的视频影像保存录入,方便后期取证判断,成为维稳信访安保防恐特别重点时段的技防。
特性:
• 内置视频分析器,具备识别入侵对象是人还是车辆的能力
• 校正测温功能适用于火灾探测、安全监控和设备热温监控
• 多种告警通知选择,包括电子邮件、数字输出或VMS报警
• 适合与第三方分析设备配合使用,包括FLIR合作伙伴提供的分析设备
• 可通过web或手机应用配置热像仪
• 宽动态范围热成像,适用于威胁侦测
FC红外检测技术应用中的优点
1、红外热成像技术的优点
① 红外热成像技术是一种被动式的非接触的检测与识别在进行设备状态诊断时具有远距离、不接触、不取样、不触体,又具有准确、快速、直观等特点,实时地在线监测和诊断电气设备大多数故障。从而使红外热成像仪的操作者更安全。
②红外热成像技术不受电磁干扰,能远距离跟踪热目标红外热成像技术利用的是热红外线,因而不受电磁干扰,在变电所应用更突出其优点。
③ 红外热成像技术能做到24h全天候监控红外辐射是自然界中存在广泛的辐射,而大气、烟云等可吸收可见光和近红外线,但是对3—51xm和8—14txm的红外线却是透明的,这两个波段被称为红外线的“大气窗口” 。因此,利用这两个窗口,可以在无光的夜晚,或是在雨、雪等烟云密布的恶劣环境,清晰地观察到监控的目标。
④红外热成像技术的探测能力强,作用距离远。红外热成像仪探测器焦距为500px一无穷远,适用于非接触大面积的遥测。并且温度分辨率高达0.1—0.02℃,测温范围一5O~2000 ℃,应用领域宽,测温准确度高。
⑤红外热成像技术能直观地显示物体表面的温度场。不受强光影响红外热成像仪可以同时测量物体表面各点温度的高低,直观地显示物体表面的温度场,并以图像形式显示出来。同时红外热成像仪是探测目标物体的红外热辐射能量的大小,不会出现光晕或关闭,因此不受强光影响。
一、厂区周界及管道沿线安防监控
采油厂油井和输油管线分布面积较广而且分散,人员复杂,油区治安防控困难,盗油现象时有发生,生产设施经常遭 到人为破坏,红外热像仪在安防方面的应用广泛。
采油厂防盗监控
夜晚情况:可见光图&红外图对比
重点部门、建筑、仓库的安保
海上钻井平台海情海况监测
夜晚情况:可见光图&红外图对比
夜间及恶劣气候条件下的治安巡逻
夜晚情况:可见光图&红外图对比
夜间及恶劣气候条件下的治安巡逻
雾天情况:可见光图&红外图对比
石油工业生产是一个高风险的产业体系,安全生产在石油工业生产中具有十分重要的地位。在油田生产过程中,原料和产品多为易燃易爆、有毒有害的物质,生产技术复杂,稍有不慎,很容易发生事故,造成人员的伤亡和国家财产的损失。
同时,油田工作点多、位置分散、距离长,环境恶劣、雷击、地震、油气泄露及人为破坏等安全危害时有发生。因此,对油田生产运行状况、环境状况、安全状况的实时监测和控制以及应对突发事件的快速反应,一直是油田的一项重要和困难的内容。
传统油田采用人工巡检的方式采集生产数据或者防范非法人员的入侵,周期长,收集现场信息的延迟较大;无报警或报警不及时:当一些风险事故发生时,如油气泄漏、燃烧,现场缺乏气体探测设施,报警不及时,容易导致事故扩大化和人员伤亡;
FC红外热像仪与传统的安防系统结合,周界安防和石油泄漏安防的解决方案。