Nafta i gas sa sigurnosne tačke gledišta

Sa sigurnosne tačke gledišta, naftne i gasne instalacije su među najkritičnijim i najzahtjevnijimokruženjima. Brzina kojom neki incident može prerasti u katastrofu uslovljava ekstremno brzi prijenos informacija kako bi operateri na instalacijama mogli reagovati u što kraćem roku i na taj način eventualnu štetu svesti na minimum. Napredak na polju videonadzora, posebno kada je u pitanju videoanalitika, ima ogroman potencijal da pomogne u ranom otkrivanju požara, curenja nafte ili gasa, te drugih sigurnosnih problema na naftnim i gasnim instalacijama. Uza sve to, na taj način jeeksploatisanje nafte i gasamoguće učiniti efikasnijim

Izvor: a&s International

E-mail: editorial@www.asadria.com

S obzirom da se istraživanje novih nalazišta nafte pomjera na nove lokacije širom svijeta, u porastu je potreba da se kvalitetnije nadziru udaljena postrojenja, da se kreira bolja zaštita od terorističkih prijetnji te pronađu novi i efikasniji načini detekcije curenja i nadzora cjevovoda. Sigurnosni sistemi za zaštitu bušotina i lokacija na kojima se vrši potraga za naftom i gasom uskoro će postati najveći segment sigurnosnog tržišta kada je u pitanju potrošnja i usvajanje novih tehnologija od strane rafinerija i postrojenja za odlaganje nafte i gasa. Prema istraživanju kompanije Frost and Sullivan, globalno sigurnosno tržište gasnih i naftnih instalacija procijenjeno je na vrijednost od 19,6 milijardi američkih dolara u 2013. godini, a procjenjuje se rast na 24,7 milijarde američkih dolara do 2021. godine. Uključujući mrežnu i cyber sigurnost, kombinovano sigurnosno tržište nafte i gasa će dostići 30 milijardi američkih dolara već 2018. godine.

Svaka šteta na naftnim i gasnim postrojenjima ima katastrofalne posljedice. Praktično svaki incident utječe na sigurnost zaposlenika, zagađenje životne okoline, povećanje troškova čišćenja, visinu troškova uzrokovanih oštećenjem opreme, odnosno njenom zamjenom, te povećanjem raznih drugih troškova, čija je lista sve duža i duža. Sve nabrojano postaje još intenzivnije kada se uzme u obzir priroda ovih instalacija. Postoji praktično na stotine potencijalno ranjivih mjesta na kojima se mogu pojaviti oštećenja ili curenje nafte ili gasa: veliki broj ventila i pumpi, kilometri i kilometri cjevovoda. Čak i u samom postrojenju okolina može biti različita, što donosi nove sigurnosne prepreke. Ako uzmemo rafineriju kao primjer, moramo znati da u obzir treba uzeti različite tipove nafte koja se transportuje na različitim temperaturama i pritiscima, od temperature i pritiska okoline, pa do ekstremnih vrijednosti od, naprimjer, 130 bara i 100 stepeni celzija.

Stroga pravila

Na sve ovo treba dodati i prostu činjenicu da su lokacije postrojenja obično vrlo udaljene i da se nalaze u vrlo zahtjevnim prirodnim okruženjima. Sve ovo naftnu i gasnu industriju čini jednim od najzahtjevnijih klijenata za kompanije koje nude usluge i proizvode na tržištu sigurnosti i zaštite. Jedno od ograničenja naftnog i gasnog sektora su vrlo stroga pravila kada je u pitanju oprema koja se koristi u postrojenjima. Naprimjer, oprema koja se koristi u zonama klase 1 – dakle, lokacijama koje su najbliže bušotinama – mora biti posebno otporna na eksplozije kako bi se osiguralo da takva oprema neće uzrokovati eksplozije na lokacijama visokog rizika. Slična ograničenja postoje i za mobilne uređaje pošto elektromagnetna zračenja iz ovakvih uređaja također mogu uzrokovati eksplozije.”Ako posmatramo tipičnu rafineriju gasa i nafte, broj kamera za nadzor se kreće između 300 i 500. Pored toga, sigurno ćete pronaći i termalne kamere koje detektuju plamen i curenje, te specijalne kamere koje se nalaze u zonama visokog rizika. Na bušotinama koje se nalaze na vodi obično postoji između 16 i 20 kamera koje se koriste za nadziranje eventualnih eksplozija, te 40–50 standardnih kamera”, navodi William Moore, viši menadžer prodaje u kompanijiPelco by Schneider Electric.Pošto na svakom postrojenju postoji ogroman broj sigurnosnih kamera, vrlo je nepraktično nadzirati ih sve vrijeme. U slučaju situacije koja zahtijeva uključivanje alarma, kamera koja nadzire područje pogođeno nepredviđenim događajem će se staviti u fokus sigurnosnog sistema i time će operater lakše odlučiti o koracima koje je potrebno napraviti.

Druga linija odbrane: videoanalitika

Videoanalitika je tipično najprikladnija za slučajeve nadziranja vanjskih ili prostranih unutrašnjih prostora, gdje nije moguće postavljanje drugih senzora (npr. skladište sa vrlo visokim plafonom) i najčešće se koristi za otkrivanje dima i vatre, detekciju curenja nafte ili gasa, detekciju bljeskova koji mogu biti rani signali vatre ili eksplozije, te za nadziranje osoblja u slučaju padova i sličnih nezgoda. Pored toga, videoanalitika se može koristiti za tipične sigurnosne namjene, kao što je zaštita objekata i prostora ili detekcija neovlaštenog pristupa.

Ipak, uprkos ogromnom napretku tehnologije, videonadzor i videoanalitika ne mogu potpuno zamijeniti tradicionalne sisteme za otkrivanje požara. Obično su oba sistema instalirana odvojeno. Videoanalitika je vrlo korisna za potvrdu alarmnih situacija, te za pružanje sekundarnog vizuelnog uvida u situacije koje su aktivirale druge senzore. Naprimjer, kombinacija termalnih i standardnih kamera može pružiti bolji uvid u alarmne situacije od korištenja samo jedne vrste kamera.

Videoanalitika koja otkriva plamen omogućava korisnicima da kontinuirano prate i procjenjuju situaciju na terenu i na udaljenostima od nekoliko kilometara. Tokom skeniranja nadziranog područja sistem identifikuje porast temperature iznad postavljenog praga. Kada dođe do detekcije plamena, kamera koristi višestruke alarmne mehanizme, uključujući i slanje tačne lokacije požara. Specifičnost ovakvih sistema ogleda se u tome što je moguće razlikovati plamen od drugih izvora dima koji su uobičajeni u industrijskim postrojenjima i koji ne predstavljaju prijetnju.

Kombinacija videoanalitike i termalnih kamera se sve češće koristi za nadziranje osjetljivih područja. Na ovaj način je moguće efikasnije nadzirati veći prostor nego što je to moguće uobičajenim metodama. Termalne kamere omogućavaju detekciju požara na udaljenostima od 600 metara, a u nekim slučajevima i na udaljenostima od jednog kilometra, dok standardne kamere u noćnim uslovima imaju maksimalni domet od svega 130 metara. Isto tako, standardne kamere su podložne češćim lažnim detekcijama uzrokovanim svjetlosnim izvorima koji se kreću (npr. automobilski farovi), bljeskovima i sličnim pojavama koje nisu vezane za požare. Na kraju, termalne kamere pružaju više detalja na noćnim snimkama.

Videoanalitika za nadziranjerada

Videoanalitika se može iskoristiti za nadziranje proizvodnih i drugih procesa, te na taj način pratiti ispravno funkcionisanje  postrojenja. Naprimjer, moguće je nadzirati ritam rada pumpe te obavijestiti nadležne u slučaju uočenih nepravilnosti. Ovo čini videoanalitiku ekstremno korisnom u slučajevima nadziranja udaljenih lokacija na kojima ljudsko prisustvo nije stalno. Bez ovih mogućnosti kvar na postrojenju se može otkriti tek nakon nekoliko sati ili čak nekoliko dana ako je pumpa na vrlo udaljenoj lokaciji, odnosno tek po dolasku ljudske posade. Prema tome, ovakva rješenja štede vrijeme koje bi inače bilo protraćeno na detekciju problema, te videonadzor pretvaraju u inteligentni nadzor na osnovu kojeg se mogu preduzeti pravovremene akcije. Videonadzor se može iskoristiti za nadziranje ponašanja zaposlenika u alarmantnim i drugim sigurnosno kritičnim situacijama. Na taj način nadređeni mogu analizirati da li se poštuju sigurnosne i druge procedure propisane pravilima kompanije.

Povezivanje i integracija sistema

Jedan od najbrže rastućih tržišnih trendova je integracija sistema. “Postoje na hiljade ograđenih postrojenja koja su zaštićena senzorima, pa klijenti traže integraciju kamera i kontrole pristupa”, objašnjava dalje William Moore. “Naprimjer, implementirali smo takvo rješenje u zapadnom Teksasu. Skeniranje FOB pametne kartice na ulazu administratoru postrojenja prikazuje sliku kamiona.” Integrisane su i LPR kamere, mobilni telefoni i iPad uređaji za upravljanje i nadzor posjeta postrojenju.”Još jedna stvar koju korisnici traže jezajednička platforma, kao što je ONVIF”, dodaje Thomas Soderlund, menadžer za razvoj poslovanja u EMEA regiji kompanije Bosch Security Systems. “Sa starim analognim sistemima bilo je lahko – jednostavno izaberete kameru, uključite je i ona odmah radi. Sa IP uređajima situacija nije tako jednostavna, jer svaka promjena sistemskog softvera kamere (firmware) ili promjena modela zahtijeva dodatno programiranje glavnog sistema”, kaže Soderlund.

SCADA integracija

Od posebne je važnosti mogućnost povezivanja uređaja na SCADA sisteme. Glavna prednost integrisanog sistema nasuprot korištenju više sistema je jedinstveni interfejs za upravljanje alarmnim sistemom i nadziranje, čime se iz različitih segmenata pokušava sklopiti slika stvarnog stanja na terenu. Pored toga, integracija sistema može pomoći u zaustavljanju isporuke energenta i tako ograničiti negativne posljedice u slučaju curenja cjevovoda. Većina platformi zahtijeva posebne SDK (Software Developer Kit) dodatke kako bi se integrisali u SCADA sisteme, što je u velikom broju slučajeva skupo i kompleksno rješenje kojem treba posvetiti mnogo vremena.

Izbjegavanje lažnih alarma

Postoji nekoliko načina na koje se može izbjeći pojava lažnih alarma. Jedan je instalacija više različitih senzora za potvrdu alarmne situacije. Drugi način je kalibracija sistema pomoću postojeće baze podataka o pozitivnim i lažnim detekcijama. Testovi se mogu izvoditi korištenjem alata za čišćenje vodom pod visokim pritiskom, što omogućava testiranje u uslovima različite temperature i različitog pritiska. Na ovaj način se simuliraju različite vrste curenja u različitim vrstama cijevi. Ovi testovi se kasnije mogu koristiti kao polazna tačka za analitiku, na osnovu čega se mogu kreirati pragovi za aktivaciju alarma. Testovi se moraju ponavljati u redovnim vremenskim intervalima kako bi se osigurao kontinuiran rad rješenja.

Analitika uz pomoć sistema vještačke inteligencije provjerava stanje alarma i smanjuje broj lažnih uzbuna tako što pravi jasnu razliku između stvarnih objekata koji se nadziru i drugih objekata koji se ne nadziru, ali koji mogu kreirati lažne uzbune. Primjer takve situacije je nevrijeme, gdje munje i gromovi mogu kreirati lažne alarme. Sličan primjer je prelazak oblaka preko sunca, čime se stvara promjena u osvjetljenju, pa može doći do aktiviranja senzora koji mjere jačinu svjetla.

Ne samo video, učestvuju i drugi senzori

Za detekciju curenja cjevovoda ne koriste se samo specijalizovani senzori i videoanalitika. Postoje sistemi za detekciju curenja bazirani na zvuku. “Na instalaciji u južnoj Luizijani kamere su opremljene mikrofonima, pa sigurnosno osoblje može čuti zvuk koji proizvodi gas koji ističe iz cijevi”, objašnjava Moore iz kompanije Pelco by Schneider Electric. “Ovakvi sistemi se koriste u manje kritičnim zonama, dok je implementacija u kritičnim zonama nešto kompleksnija, s obzirom da mikrofoni moraju zadovoljiti stroge sigurnosne zahtjeve kako oni sami ne bi bili uzrok eksplozija.” Pored zvuka, najnapredniji sistemi mogu koristiti i miris kao sredstvo za detekciju curenja nafte ili gasa.

Automatski odgovor

Integracija informacija sa različitih senzora u jednu platformu obično se naziva PSIM (Physical Security Information Management – softver za upravljanje informacijamafizičke sigurnosti). Također, postoje rješenja koja omogućavaju ne samo objedinjavanje informacija već i automatski odgovor sistema na neku vanrednu situaciju. Sistem može bez ljudske intervencije pronaći najbližu osobu zaduženu za sigurnost, te je obavijestiti o novonastaloj situaciji. Važne informacije se mogu dostaviti putem mobilnog telefona, a moguće je čak korištenje pametnog telefona kao svojevrsne kontrolne stanice. Ipak, treba znati da ovakav sistem umnogome zavisi od kvaliteta bazne analitike. Automatski odgovori smanjuju vrijeme potrebno za reakciju, pa su korisni i za sigurnost i zaštitu, ali i za efikasnost cjelokupnog sistema jer se brzo reaguje na neplanirane probleme.

Trendovi za budućnost

Kako se iskorištavanje nafte i gasa seli u sve nepristupačniju okolinu, tako raste i potreba za nadzornim sistemima. Budućnost zahtijeva otporne i pouzdane sisteme koji mogu podnijeti teške uslove rada, a pri tome komunicirati sa drugim sistemima koji će pored sigurnosti nuditi i optimizaciju radnih procesa. Integrisani sistemi su bez sumnje budućnost videonadzora, jer koriste svu tehnologiju koja im stoji na raspolaganju kako bi poboljšali sigurnost i zaštitu.

Prihvatanje cloud-baziranih sistema

Naftne bušotine su raštrkane širom svijeta, od Aljaske do Azerbejdžana, od Sibira do Saudijske Arabije. Neophodnost nadzora tih lokacija (posebno onih na udaljenim lokacijama) kreira potrebu za platformom koja će biti u stanju da na jednom mjestu skuplja i pohranjuje sve snimke. S obzirom da se konekcija sa udaljenim lokacijama ostvaruje putem satelitskih veza ili mobilnih telefona, mogućnost cloud-bazirane pohrane postaje sve važnija. Ova vrsta pohrane također rješava problem velike količine prostora potrebne za smještaj snimaka. Problem je što je trenutna pohrana u cloud sistemima prilično spora. Sigurnosni problemi, kao i potreba za konstantnom konekcijom velikog kapaciteta za sada sprečavaju masovnije korištenje ovih tehnologija.

Jedno od rješenja je kreiranje sistema koji znaju šta je važno na snimcima, pa se važni podaci kao što su lica ljudi čuvaju u visokoj rezoluciji, dok se manje bitni detalji snimaju manjom rezolucijom.

Cloud pohrana podataka nudi mogućnost otvaranja pristupa snimcima svim zainteresovanim stranama u organizaciji. Izbor kamera i njihov raspored se obavlja prema funkciji, ali su sve informacije spremljene na jedno mjesto, a pristup kamerama je određen prema definisanim pravilima o pravu pristupa. Na ovaj način je omogućen pogled na lokaciju iz obje perspektive – one sigurnosne i one koja služi nadziranju i optimizaciji rada postrojenja i osoblja.