宋家友++田枧平

摘 要：為提高油氣長(zhǎng)輸管道保護(hù)和安防工作水平，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并制止第三方在管道保護(hù)范圍內(nèi)實(shí)施侵權(quán)、圍蔽、占?jí)杭捌茐牡炔话踩鳂I(yè)行為，在現(xiàn)有無(wú)線視頻監(jiān)控技術(shù)的基礎(chǔ)上，研究、組裝便攜式無(wú)線視頻監(jiān)控系統(tǒng)并將其應(yīng)用到管道周邊人為活動(dòng)較為頻繁的廣東珠三角管道安防工作中，對(duì)于預(yù)防管道安全事故具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。實(shí)證案例表明，便攜式無(wú)線視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，能較為明顯地增強(qiáng)管道保護(hù)的預(yù)警深度，降低管道巡護(hù)的用工成本，從而更為可靠地保障地下能源輸送管道的安全。

關(guān)鍵詞：便攜式；無(wú)線視頻；監(jiān)控系統(tǒng)；長(zhǎng)輸管道；安防

運(yùn)營(yíng)在廣東珠三角地區(qū)的廣東大鵬公司440余公里高壓天然氣長(zhǎng)輸管道保護(hù)的安全管理對(duì)象主要來(lái)自與管道存在相交相遇關(guān)系的施工第三方。該公司2012～2015年統(tǒng)一呼叫中心每年接到2000余起管道風(fēng)險(xiǎn)事件電話，其中的85%涉及到第三方在管道保護(hù)范圍內(nèi)從事道路、軌道交通、電力電信、地下管網(wǎng)和工民建等項(xiàng)目建制下的施工活動(dòng)或是重物堆放、挖塘清淤、搭建棚圈和深根植物種植等非項(xiàng)目作業(yè)活動(dòng)，這些不安全行為時(shí)刻威脅著管道運(yùn)行安全，非全天候人防巡護(hù)模式也凸顯了管道安防系統(tǒng)的脆弱性。

本文首先基于大鵬公司2012年～2015年管道保護(hù)第三方不安全行為產(chǎn)生的原因，分析無(wú)線視頻預(yù)警的必要性；其次，將有效預(yù)警、預(yù)控第三方不安全作業(yè)行為作為出發(fā)點(diǎn)，研究移動(dòng)視頻監(jiān)控技術(shù)的現(xiàn)狀及改進(jìn)、組裝便攜式無(wú)線移動(dòng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的可行性；最后通過(guò)真實(shí)案例，說(shuō)明該項(xiàng)技防措施的應(yīng)用效果和可推廣性。

1 預(yù)警不安全行為的必要性

1.1 不安全行為及其產(chǎn)生原因

管道第三方作業(yè)活動(dòng)的不安全行為，是指與管道權(quán)屬企業(yè)沒(méi)有契約關(guān)系的第三方在管道保護(hù)控制或影響區(qū)域內(nèi)實(shí)施的任何能直接或間接導(dǎo)致管道安全事故發(fā)生的行為，通常都是管道保護(hù)法律法規(guī)所禁止的生產(chǎn)生活方式。

管道第三方不安全行為產(chǎn)生的根本原因，一方面是因?yàn)樾袨槿说陌踩庾R(shí)淡薄，缺乏管道保護(hù)基本知識(shí)和作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)感知能力，低估了危險(xiǎn)發(fā)生的可能性或忽略了安全的重要性；另一方面是由于行為人做出了負(fù)面的能動(dòng)反應(yīng)且這些行為沒(méi)有受到約束、限制和懲罰，進(jìn)而心存僥幸或“明知故犯”地去選擇不安全行為[1]。

1.2 預(yù)警不安全行為的必要性

從施工作業(yè)行政許可獲取的角度，第三方不安全行為可分為項(xiàng)目建制下的不安全行為和非項(xiàng)目建制下的不安全行為，由于它們各自呈現(xiàn)出不同的特點(diǎn)，因而對(duì)管道保護(hù)的預(yù)警和監(jiān)控也提出了不同的要求。

（1）項(xiàng)目建制下第三方不安全行為的防控要求。第三方項(xiàng)目實(shí)施階段，多變的第三方施工組織安排和作業(yè)隊(duì)伍的流動(dòng)性，經(jīng)常讓不安全行為預(yù)警和矯正的壓力落在管道企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)護(hù)人員頭上，如果同一區(qū)段管道上的多個(gè)地點(diǎn)出現(xiàn)交叉作業(yè)，除非增加必要的看護(hù)人手，否則，不安全行為的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控力度將大為降低。

（2）非項(xiàng)目建制下第三方不安全行為的防控要求。第三方作業(yè)行為人往往在不主動(dòng)查清地下設(shè)施（包括燃?xì)夤艿涝O(shè)施）的情況下盲目施工，甚至經(jīng)常出現(xiàn)行為人故意逃避管道巡護(hù)人員的監(jiān)管而在巡線間隙或非工作時(shí)間內(nèi)（包括夜間）從事重物堆放、搭建棚圈以及其他建構(gòu)筑物修建等違法違規(guī)行為，單靠管道企業(yè)巡護(hù)人員來(lái)排查此類靈活性和機(jī)動(dòng)性極強(qiáng)的作業(yè)不安全行為，預(yù)警時(shí)效會(huì)明顯滯后。

為此，研究嘗試通過(guò)便攜式無(wú)線視頻監(jiān)控系統(tǒng)的安裝，來(lái)拓寬管道保護(hù)安全管理中第三方作業(yè)不安全行為的預(yù)警時(shí)段和范圍，既可以減輕項(xiàng)目建制下派遣到現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)護(hù)第三方的管道保護(hù)人員的身心壓力，又可以全天候地監(jiān)控管道敏感區(qū)段內(nèi)非項(xiàng)目建制下的第三方隨機(jī)性不安全行為，對(duì)優(yōu)化管道安防人力資源配置和管道保護(hù)工作的降本增效，具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)必要性。

2 預(yù)警不安全行為的可行性

當(dāng)前，用于固定場(chǎng)所安防的視頻監(jiān)控技術(shù)逐漸趨向成熟。研究這一技術(shù)原理適合管道保護(hù)監(jiān)控地點(diǎn)的流動(dòng)性并相應(yīng)地對(duì)其安裝方式和系統(tǒng)組件進(jìn)行改進(jìn)與集成，將重點(diǎn)關(guān)注的第三方作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)活動(dòng)圖像實(shí)時(shí)傳輸?shù)焦艿辣Ｗo(hù)相關(guān)人員的智能手機(jī)終端，以降低管道現(xiàn)場(chǎng)巡線人員的預(yù)警強(qiáng)度、減少現(xiàn)場(chǎng)溝通協(xié)調(diào)的頻次、提高“一人多點(diǎn)”監(jiān)護(hù)工作效能、擴(kuò)大第三方不安全行為預(yù)警覆蓋時(shí)段，來(lái)達(dá)到長(zhǎng)輸管道持久安全運(yùn)行的目的。

2.1 視頻監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀及在長(zhǎng)輸管道安防中應(yīng)用的局限性

目前大多數(shù)城市的智能公共監(jiān)控系統(tǒng)都是基于前端采集后臺(tái)分析的模式。采用智能公共監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)預(yù)警在役長(zhǎng)輸管道第三方不安全行為具有局限性，原因有兩方面：一是我國(guó)2010年前建成的長(zhǎng)輸管道，大多沒(méi)有同步敷設(shè)傳輸視頻信號(hào)的光纖，在役管道要想二次敷設(shè)光纖，土地協(xié)調(diào)、施工作業(yè)難度等諸多因素會(huì)導(dǎo)致項(xiàng)目成本難以接受；二是已敷設(shè)光纜的在役管道，會(huì)因管道沿線監(jiān)控點(diǎn)需求的不斷增多，使得單條光纜無(wú)法承載傳回監(jiān)控中心的巨大數(shù)據(jù)流。

2.2 通信網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)使長(zhǎng)輸管道應(yīng)用便攜式無(wú)線視頻成為可能

隨著嵌入式操作系統(tǒng)的發(fā)展和視頻分析技術(shù)的成熟，市場(chǎng)上出現(xiàn)了智能網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)產(chǎn)品，攝像機(jī)內(nèi)部集成了嵌入式視頻處理系統(tǒng)，具有視頻采集、智能分析和存儲(chǔ)功能，監(jiān)控視頻不用遠(yuǎn)距離傳輸就能在智能網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)里生成分析結(jié)果，可實(shí)現(xiàn)移動(dòng)偵測(cè)報(bào)警、越界/入侵報(bào)警和行為識(shí)別等功能[2]。

用智能網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)作為監(jiān)控設(shè)備，理論上就可通過(guò)現(xiàn)有的3G/4G公眾無(wú)線網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控。當(dāng)視頻監(jiān)控區(qū)域出現(xiàn)特定變化時(shí)，則攝像機(jī)使用3G/4G網(wǎng)絡(luò)向監(jiān)控人員發(fā)出報(bào)警，監(jiān)控人員收到報(bào)警信息后再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)查看監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)，在節(jié)省網(wǎng)絡(luò)流量的同時(shí)，也實(shí)現(xiàn)了管道第三方作業(yè)不安全行為預(yù)警和監(jiān)控。

2.3 基于智能攝像機(jī)和3G/4G網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組合式創(chuàng)新與實(shí)施

為了在管道保護(hù)區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)線視頻監(jiān)控第三方的不安全行為，在查閱智能攝像元件相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，分析其驅(qū)動(dòng)能源獲取的便捷性以及監(jiān)控圖像無(wú)線傳輸?shù)臅r(shí)效性，通過(guò)網(wǎng)上查詢和實(shí)物參數(shù)比對(duì)，初步確定可以將智能網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、3G/4G網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、大容量鋰電池、微型GPS、個(gè)人手機(jī)/電腦等新技術(shù)設(shè)備進(jìn)行創(chuàng)新式組合，以實(shí)現(xiàn)管道特定虛擬區(qū)域內(nèi)的遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，該套系統(tǒng)基本組件的連接方式如圖1。

圖1 設(shè)備主要組件連接示意圖

長(zhǎng)輸管道運(yùn)行環(huán)境特點(diǎn)要求移動(dòng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)能長(zhǎng)期穩(wěn)定地工作在戶外，以適應(yīng)各種復(fù)雜的氣象條件且具備防雷功能，所以對(duì)同類功能組件質(zhì)量、參數(shù)和匹配性的把關(guān)及其經(jīng)濟(jì)性的比較分析，就顯得特別重要。經(jīng)過(guò)3個(gè)多月的篩選、組件優(yōu)化和現(xiàn)場(chǎng)惡劣環(huán)境反復(fù)測(cè)試，最終確定了滿足要求的設(shè)備組件選型（如表1）。

（1）便攜式無(wú)線視頻監(jiān)控系統(tǒng)的組裝設(shè)計(jì)

為了便于快速拆裝，設(shè)備的各組件安裝在由一塊水泥底座和內(nèi)螺紋連接總計(jì)3米長(zhǎng)的異徑鍍鋅鋼管立桿上。攝像機(jī)使用一段15厘米長(zhǎng)的貨架角鋼片通過(guò)螺栓連接在細(xì)管頂端，攝像機(jī)方向可進(jìn)行水平、垂直調(diào)整，通過(guò)旋緊螺栓來(lái)固定。3G/4G無(wú)線路由器和鋰電池放在兩位電表箱內(nèi)，電表箱用U型卡固定在兩節(jié)鍍鋅管連接處。與攝像機(jī)連接的細(xì)管下端打孔用于穿出連接攝像機(jī)和電表箱內(nèi)設(shè)備的一段8芯網(wǎng)線，此段網(wǎng)線中的兩對(duì)絞線連接以太網(wǎng)水晶頭，用于攝像機(jī)和路由器間傳輸數(shù)據(jù)，另外兩對(duì)絞線連接5.5×2.1 規(guī)格的直流電源插頭，用于鋰電池給攝像機(jī)供電。鋰電池內(nèi)部安裝微型GPS，用于設(shè)備的定位，一旦設(shè)備被盜，可通過(guò)配套的地圖軟件定位到設(shè)備，進(jìn)行丟失找回追蹤。

（2）便攜式無(wú)線視頻監(jiān)控系統(tǒng)的工作原理

螢石云平臺(tái)是?？低曄蚱浔O(jiān)控設(shè)備用戶免費(fèi)提供的設(shè)備接入及存儲(chǔ)云平臺(tái)。智能網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)通過(guò)4G路由器接入螢石云平臺(tái)后，管道安防各位管理人員的手機(jī)或電腦等多個(gè)用戶設(shè)備就可同時(shí)通過(guò)螢石云平臺(tái)接收攝像機(jī)發(fā)出的報(bào)警信息并查看現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)畫(huà)面。云平臺(tái)打破了視頻監(jiān)控必須建設(shè)專用網(wǎng)絡(luò)的限制，是實(shí)現(xiàn)移動(dòng)視頻監(jiān)控的核心技術(shù)，云平臺(tái)還可存儲(chǔ)攝像機(jī)報(bào)警產(chǎn)生的錄像片段，使移動(dòng)監(jiān)控設(shè)備不需要存儲(chǔ)設(shè)備就能保存錄像，整套設(shè)備的工作原理如圖2所示。

圖2 移動(dòng)視頻監(jiān)控設(shè)備工作原理

（3）便攜式無(wú)線視頻監(jiān)控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)的功能

經(jīng)過(guò)優(yōu)化組合后的移動(dòng)視頻監(jiān)控設(shè)備，具備移動(dòng)偵測(cè)報(bào)警、越界/入侵報(bào)警、伴線報(bào)警、遮擋報(bào)警和紅外夜視等多項(xiàng)功能，各功能描述詳見(jiàn)表2，隨著前端采集技術(shù)或后臺(tái)分析技術(shù)的發(fā)展及集成，該移動(dòng)視頻監(jiān)控設(shè)備的外延功能可進(jìn)一步拓展。

表2 移動(dòng)視頻監(jiān)控設(shè)備的基本功能

（4）便攜式無(wú)線視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)景

依照大鵬公司長(zhǎng)輸管道安防工作的實(shí)際要求，在管道伴行通透的高后果區(qū)段內(nèi)相對(duì)高點(diǎn)安裝一套系統(tǒng)或在5～10公里互不通透第三方預(yù)警區(qū)域內(nèi)安裝多套系統(tǒng)，基本可以提高非項(xiàng)目建制下第三方不安全行為的預(yù)警深度；在長(zhǎng)周期、大型復(fù)雜的第三方項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)合適地點(diǎn)安裝一套系統(tǒng)，還可以協(xié)助管道保護(hù)人員聯(lián)合糾正第三方作業(yè)的不安全行為。

（5）便攜式無(wú)線視頻監(jiān)控系統(tǒng)使用的經(jīng)濟(jì)性

隨車(chē)攜帶、快速拆裝的便捷性，使得無(wú)線視頻監(jiān)控設(shè)備可靈活地設(shè)置在任何需要預(yù)警監(jiān)控的場(chǎng)所。管道安防人員只有在手機(jī)或電腦客戶端發(fā)出報(bào)警信息后，才作間歇式瀏覽，網(wǎng)絡(luò)流量也因此得到有效節(jié)約，大大降低了通信費(fèi)用。同時(shí)，執(zhí)行管道保護(hù)不同任務(wù)的視頻終端使用者還能隨時(shí)隨地就監(jiān)控畫(huà)面中的不安全行為擬定矯正措施，從而提高了協(xié)同處理現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題的工作效率。

3 應(yīng)用效果驗(yàn)證

2015年6月，10套試點(diǎn)設(shè)備在適合設(shè)計(jì)應(yīng)用場(chǎng)景的管道保護(hù)敏感區(qū)段安裝試用，現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)移動(dòng)視頻監(jiān)控技術(shù)和設(shè)備的適用性、可靠性和有效性，以下典型案例驗(yàn)證了便攜式無(wú)線視頻監(jiān)控系統(tǒng)達(dá)到了預(yù)期效果。

案例一：預(yù)警及威懾功能初顯，第三方不安全行為得以遏制

2015年1～5月份，廣州市某區(qū)非項(xiàng)目建制下的第三方多次于夜間在管道上方間歇式傾倒渣土。2015年6月5日凌晨1時(shí)25分，多日未見(jiàn)的5輛泥土車(chē)第一次進(jìn)場(chǎng)時(shí)，被近期安裝在周邊的無(wú)線視頻監(jiān)控設(shè)備“抓”了個(gè)正著，預(yù)警功能在遠(yuǎn)程監(jiān)控人員手機(jī)上正常啟動(dòng)，看護(hù)人員立即聯(lián)合屬地政府主管部門(mén)處理了該起違規(guī)行為，從此以后，類似事件再也沒(méi)有在此處發(fā)生。

案例二：畫(huà)面儲(chǔ)存及共享功能，增強(qiáng)了第三方不安全行為糾正的協(xié)同性

深圳市某區(qū)管道第三方冷排水箱涵施工項(xiàng)目，2015年9月28日與大鵬公司簽訂《管道安全防護(hù)協(xié)議》。2015年10月5日及10月10日，第三方施工人員兩次分別使用挖掘機(jī)在管道保護(hù)范圍內(nèi)作業(yè)，幸虧被及時(shí)趕到的看護(hù)人員制止。每次發(fā)生不安全行為后，第三方現(xiàn)場(chǎng)管理層均矢口否認(rèn)，然而，這里所發(fā)生的一切都被監(jiān)控?cái)z像并適時(shí)無(wú)線傳輸?shù)綄俚匕脖！⒙窓?quán)專員的手機(jī)終端。當(dāng)兩位管道保護(hù)人員同時(shí)將不安全行為的視頻出示給第三方施工方負(fù)責(zé)人時(shí)，其不得不承認(rèn)所有違規(guī)行為的真實(shí)性，并愿意接受協(xié)議中規(guī)定的停工、復(fù)訓(xùn)和違約處罰。

4 結(jié)束語(yǔ)

便攜式無(wú)線視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用于長(zhǎng)輸管道安防工作，是基于管道保護(hù)外部環(huán)境復(fù)雜性、通信技術(shù)可實(shí)現(xiàn)性和管道人防巡護(hù)脆弱性的分析，在管道高后果區(qū)逐年增長(zhǎng)、管道保護(hù)形勢(shì)日益嚴(yán)峻和企業(yè)管理“降本增效”新常態(tài)下所做的一種技防探索與實(shí)踐。便攜式無(wú)線視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，不僅減輕了管道巡護(hù)人員的身心壓力、增強(qiáng)了管道保護(hù)管理人員對(duì)外協(xié)同的力度，而且降低了管道巡護(hù)人員在惡劣天氣下和道路穿越段等特殊環(huán)境中的作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，為防范因第三方不安全作業(yè)行為所導(dǎo)致的管道事故提供了技術(shù)支持和保障。

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