新时代数字化油气田安防建设实践与展望

李龙 李萍 马彦财

摘要：“物、大、云、移、智”等新一代信息技术飞速发展，促进了人们生产生活方式巨大变革，长庆油田敏锐的把握时代趋势，积极推动油气田生产管理数字化转型、智能探索。通过数字化优化升级，为重要油气设施的安防建设提供关键性、基础性技术支撑，对企业提升安全防范能力、实现安全发展、保障国家能源安全和社会稳定具有重大现实意义。长庆油田榆林天然气处理厂在数字化安防建设实践方面取得了一定的成效，为油气田智能安防建设管理积累了经验，奠定了基础。

关键词：新时代  油气田  数字化安防

前言

近年来，党中央、國务院高度重视石油石化行业治安反恐防范工作，做出了一系列重大决策部署。长庆油田是我国第一大油气田，是保障国家能源安全的排头兵，治安反恐防范工作显得尤为重要。随着“物、大、云、移、智”等新一代信息技术飞速发展，促进了人们生产生活方式巨大变革，长庆油田敏锐的把握时代趋势，积极推动油气田生产管理数字化转型、智能化探索。

长庆油田榆林天然气处理厂是长庆气区向北京、华北地区供气的枢纽和咽喉，是中石油安保防恐一级重点目标，内外治安环境稳定，生产安全平稳尤为重要，该处理厂通过数字化升级改造，为重要油气设施的安防建设提供了关键性、基础性技术支撑，对气田提升安全防范能力、实现安全发展、保障国家能源安全和社会稳定具有重大现实意义。

1 榆林天然气处理厂数字化安防建设探索实践

榆林天然气处理厂数字化安防建设遵循”防范为主、统筹规划、立体防护、集中管理”的原则，从“出入口智能人脸识别管控、周界多种智能防范、场区低空无人机防御、监控室多点触发一键报警、周边道路安防监控”等数字化安防建设，构建“多维立体布控、系统数据联动、全局数字化管控”的数字化安防系统，构建场区安全防护网，提升场区本质安全。

1.1智能人脸识别门禁控制系统

在人员出入口分别安装智能人脸识别一体机和人证核验一体机，用于员工通道和访客通道。员工通道系统预先将内部员工的人脸数据下发至服务器，当内部员工进出时系统自动比对人脸数据，识别成功后转闸开启，同时记录出入数据，上传至监控客户端。

当有人员来访时，首先通过人证核验一体机验证对方的身份，通过比对身份证电子照片和现场采集的人脸照片来出具识别结果，若比对成功，则通过。人证核验一体机将现场采集的图片下发到出入口的人脸识别主机，临时访客此时可以正常进入，同时将在客户端显示人脸抓拍的实时图像，后台服务器同步记录出入数据。

场站进出人员的数量及类型，均可分行分类显示人员的头像及自动归类，同时屏幕上可以显示各类人员的统计数量，以达到精细化、可视化人员出入实时动态管理。

1.2多种周界入侵智能防范措施

1.2.1周界入侵报警驱离、智能移动侦测抓拍的视频监控系统

对周界实现有效覆盖，无盲区视频监控，视频监控及回放图像能清晰显示周界区域的人员活动状况，周界出入口视频监控装置能监视且清晰回放出入人员的体貌特征和进出车辆的号牌。系统监视、存储和回放的视频图像分辨率可达到1920×1080像素，图像帧率大于25fps，视频监控系统侦测到入侵时紧急报警系统联动，自动语音警告驱离，视频图像信息实时记录，保存90天以上。

1.2.2刀片围栏周界报警系统

刀片围栏报警系统把阻挡和报警两大功能有机地集成在一起，并且增加物理阻挡和威慑效果，既具有有形的刀片围栏，又具有智能报警功能。在原有2.2m高围墙上安装4道（或6道）刀片围栏，高度为85厘米（或100厘米），增加了原有围墙的高度，加大了翻越的难度，同时，刀片围栏的刀片线上带有锋利的小刀刺，使攀爬者心理产生恐惧，逼迫攀爬者放弃入侵的想法，从而起到防护的效果。

传统的刀片刺网是单纯的物理防护，入侵者使用工具剪断突破刺网后，不能及时被发现，报警围网刺丝内裹入了特殊制作的导线，导线通过连接开关量控制主机，当入侵者试图通过破坏报警刀片进入时，控制主机就会立即侦测到，并发出报警信号，安装在现场的声光报警装置会发出声光报警。同时，报警信号上传到报警监控中心的智能控制管理平台上，可显示出报警防区的具体位置，并记录报警发生的时间、地点。

围网报警系统与视频监控系统、照明设备联动，当某一防区触发报警信号，该区域的监控系统启动抓拍、语音警告驱离、移动侦测锁定，如果报警发生在夜间，报警防区的照明开启。

1.3“导航诱导+电磁频谱侦测”技术低空无人机防御系统

油气田场站有着“易燃易爆、高温高压、有毒有害”等显著的行业特点，一旦发生事故极易造成群死群伤和重大财产损失，历来是恐怖活动觊觎的重点，而作为油气场站，因其特有的危险性与重要性，更是防范无人机“黑飞”新型风险威胁的重中之重，因此，加强反无人机系统建设尤为必要。

为保障航空安全，国家会在民用机场、军用机场、重要保密设施所在区域设置禁飞区。在大多数消费级和行业无人机的软件系统内会有禁飞区的经纬度坐标信息库，当无人机飞到禁飞区时，无人机软件系统会强制让无人机迫降下来。利用这一原理，GPS导航诱导设备向周边发送10mW的GPS伪信号，让无人机误以为到了禁飞区或获取到错误的目标点坐标，从而实现驱离迫降无人机的目的。

为减少导航诱导对场区定位设备、周边移动基站GPS授时、周边车辆定位等造成的影响，并且能够实现无人机的侦测、预警，在导航诱导技术的基础上增加无人机电磁频谱侦测设备，电磁频谱侦测设备只接收不发射无线电信号，无人机GPS导航诱导设备只有在电磁频谱侦测设备侦测到无人机出现时才自动开启，对无人机实施驱离或迫降动作后会自动关停。

1.4多点触发式一键报警装置

安保人员值班室是不法侵入者最容易闯入的地方之一，因此在保安值班室设置多点触发式一键报警装置，可第一时间报警，争取支援时间。该装置可按键触发、开关触发、脚踏触发，第一时间报警，实施录像。监控中心能够对前端进行广播喊话，双向可视对讲、视频管理等，从而实现远程指挥，提供应急救援，实现快速报警求助。

1.5道路安防监控

经当地公安部门批准，榆林天然气处理厂在场区周边道路设置道路安防系统，对经过的所有车辆的综合信息进行采集，包括车辆特征照片、车牌号码与颜色、车身颜色、司乘人员面部特征等;系统可完成图片信息识别、车辆速度检测等，可以查看各设备实时上传的图片及视频信息，实现过车抓拍、速度测定、图片监控、车辆查询。

2 榆林天然气处理厂数字化安防建设取得的成效

榆林天然气处理厂安防建设数字技术的创新与应用，将传统的安防管理完全靠人去看、去听、去干，通过智能设备大数据分析，自动发现警情并预警，辅助安保人员及时发现、分析和处理警情，从被动响应到主动防范，对保障场区安全生产，内外治安环境稳定，降低人员劳动强度，提高生产和安防管理效率起到了巨大的促进作用。

人员出入口智能人脸识别管控，解决了传统安防外来施工人员、来访人员与本单位员工通过同一个通道进出厂区，人员的登记、信息核查需要保安人员逐一询问登记，疫情期间，存在交叉感染的风险，且进入场区人员信息不能实时汇总分类管理，不能显示入场人员照片信息，不利于精细管理的缺陷。

周界多种智能防范，弥补了传统周界只有实体围墙或栅栏及模拟监控前端单一的防范方式，使围墙、栅栏单一静止的防范实时智能动态防范，使整个周界无盲区全覆盖实时布放预警。

场区低空无人机防御从根本上改变了榆林天然气处理厂在新时代无人机技术发展迅猛，无人机“黑飞”事件持续发生，安防技术手段滞后的现状。

监控室多点触发一键报警，改善了传统的电话报警应急响应速度慢，突发状况下操作受限，活动目标大，不能隐蔽快速求助且不能双向可视对讲的弊端。

周边道路路安防监控设施，对在周边出过现的疑似车辆及人员进行抓拍及查询，为破案提供技术支撑。

多种数字化安防设施的布局建设，大大提升了榆林天然气处理厂风险防范主动防控管理水平，在2020年榆林市石油石化系统一级重点目标达标考核评比中，榆林天然气处理厂以榆林片区20家一级重点目标单位治安反恐达标评审的最高分优秀达标成绩通过了验收。

3 榆林天然气处理厂数字化安防建设展望

通过10余年的数字化改造与实践，榆林天然气处理厂数字化安防建设取得了显著成效，为长庆油田上产，突破6000万吨做出了重要的贡献。今年是“建党100周年”，是“十四五”开局之年，是我厂全面建成高质量百亿方采气厂开启之年。榆林天然气处理厂作为长庆气区向北京、华北地区供气的枢纽和咽喉及中石油安保防恐一级重点目标，治安防恐面临的任务和挑战更加艰巨，按照“数字长庆，智慧油田”建设目标，安防管理将从数字化向智能化转型。

3.1物联网与AI技术融合，实现气田采出水、甲醇、凝析油装卸车区无人值守，达到降本增效

智能防控的现代化AI 安防模式时代正逐渐向我们走来，智能安防将推动安防管理方式由传统的“人工为主”向“机管为主，人工为辅”转变。

榆林天然气处理厂接卸车区负责榆林南区气田采出水、甲醇、凝析油接卸任务，是重大危险源区域。未来可通过人脸及车号牌自动识别、核验的智能门禁控制系统对车辆及人员进行进站管理;通过物体识别与检测及语音交互技术提示进站车辆进入装卸区域做好防护措施，同时联锁PKS控制系统自动切换流程并通知司机押运员进行装卸作业，装卸过程对可燃气体、火焰进行实时检测，发现隐患进行预警或开启消防设施;通过算法对作业过程中容易出现的违章或风险进行统计分析;通过物联网对作业过程报表等资料进行记录、共享。实现该区域无人值守，提高管理效率、减少人力开支，达到降本增效。

3.2油气泄漏或突发暴恐事件，安保机器人介入，保证人员安全

作为智能安防中的重要一员，安保机器人正在国内市场悄然崛起。相比于人工作业，不论是在实际操作上还是心理状态、保证人员安全方面都会更占优势。当大量油气泄漏，人员无法靠近时，可利用防爆机器人进入现场进行有毒有害气体检测、流程切换、设备停用、隔离警戒、应急处置等操作;当现场发生暴恐事件时，可利用安保机器人对可疑人员进行排查、影像取证、人员控制、疑似爆炸物排爆等作业。

3.3油气处理核心装置区深度算法侦测

在油气处理核心装置区布置基于深度学习，支持对运动人脸进行检测、抓拍、筛选等深度学习算法的监控前端，对闯入的人员进行抓拍、计算分析、追踪侦测并产生记忆，对陌生面孔或服饰进入该区域时及时预警。使传统的监控前端从看得到、看得清、看得远变为能计算、看得懂，更及时、更准确、更智能的监控方式。

3.4搭建综合集成智能安防系统管理平台，实现数据融合、共享及联动

榆林天然气处理厂目前有多个安防系统平台，多数平台孤立运行，智能化水平较低，平台之间数据不能融合、共享，数据与设备不能联动。可根据物联网与AI技术，兼收并蓄定制符合油气田场站需求的标准统一、数据格式统一的综合平台，实现一个平台多个子系统的统一管理与互联互动，真正做到“多维立体布控，集中统一管理”，打造行业标杆。

4结语

新世纪以来，伴随着长庆油田的快速发展和信息技术进步，油田安保防恐建设也经历了由人防为主，物防+技防辅助、物防技防分散建设、数字化信息技术防御、智能化防御探索三个阶段，“十四五”期间，通过新一代信息技术创新应用，建成更高效精细的管理、更智能便捷的安保防御将是长庆油田安保防恐工作发展的趋向。

参考文献

[1]《中华人民共和国公共安全安全行业标准（石油石化系统治安治安反恐防范要求）》GA1551.1-2019

[2]畢俊辉.《网络摄像机在油田安防系统上的应用探讨》（ 中 国 管 理 信 息 化）2019 年 7 月第 22 卷第 14 期

[3]肖军.《能安保机器人助力安防大势所趋》（行业智库理论探索）

[4]李斌.《智能安防在“智慧油田”领域中的深度融合应用》