智慧加油站”一中心两平台“建设方案(最新1)
智慧加油站综合监管平台
建
设
方
案
贵州恒信力安测控科技有限公司
2020年03月
第一章引言
1.1. 编写目的
为明确智慧加油站综合监管平台的需求、安排项目规划与进度、组织软件开发与测试，撰写本文档。
本文档供项目经理、设计人员、开发人员参考。
1.2. 设计原则
本项目所开发的平台在需求分析和开发中应遵循以下原则：
简单：易用性强；各功能模块符合业务逻辑，且划分清晰；平台易维护；能够基于本平台方便的进行二次开发。软件应采用人机界面良好的图形化界面，用户安装相应软件后就可实现智能控制，管理、操作、配置、检索都相当简便。
稳定：在目标用户数量下能够稳定运行。加油站监控系统采用的核心设备均应采用嵌入式操作系统，具有任务单一、响应实时的特点，要求能24小时不间断稳定运行。
可扩展：在不改动平台技术架构的前提下——在用户数量超过预期数量时，能够进行系统增容；能够根据用户需求发展的情况进行功能扩展。
建设的独立性：平台建设具有独立性，方便用户使用。
交互性：该系统与其他系统或其他指挥管理平台进行集成交互。
接口：具有完善的接口，其他业务系统通过接口调用本系统模块，实现与其他业务系统的打通。
兼容：系统应兼容多种矩阵协议、云台控制协议、网络协议、传输方式等。
安全：视频数据通过互联网或专网接入监控中心，采取技术手段，保障数据传输的安全性，避免了超越权限范围的监看、控制、设置，有效避免非法操作。
先进：系统采用应用系统架构均为目前先进应用技术，具有和未来多业务云系统对接能力，符合并引领行业技术发展趋势。
经济：系统应充分利用现有的网络资源，满足用户需求，无须重新布线等投入。可充分利用前期安装的设备（摄像机、硬盘录像机等），保护客户的投资。
1.3. 系统目标
建立易用、简单、稳定、功能强大的智慧加油站综合监管平台。并保证在能实现对加油站的综合监管。完成一套简洁实用、功能完善的设备运维管理系统，包括友好的用户界面、人性化的功能设计、完善的用户体验等。
◆主要功能集成加油站传统八大系统为一体，使各个业务系统在中心监控大屏上集中显示，综合监管。
◆先进性系统采用当今流行的B/S（浏览器/服务器模式）架构，用户可以在局域网内任何一台计算机上登录系统平台，方便首长随时监管。
◆稳定性系统采用先进成熟网络技术、软件技术、控制技术以及先进而成熟开发工具，确保软硬件平台稳定可靠性，为加油站的安全工作打
造坚实的基础。
◆易操作性系统采用Web风格的界面设计，界面友好、美观、易学易用。
◆开放性支持第三方设备联网；
◆扩展性系统很容易扩容。
◆安全性充分考虑到了加油站特殊的防静电要求，前段探测设备和铺架线路都进行了设备接地，并安装静电消除器，移除带电体电荷，避免因静电积聚和静电电位差而造成火花放电，消除安全隐患。同时采用功能强大的网络安全设备及软件，权限管理使用分级授权。
1.4. 编写信息
●产品名称：智慧加油站综合监管平台建设方案说明书
●开发单位：贵州恒信力安测控科技有限公司
●开发人员：
第二章需求分析
2.1. 行业背景
2.1.1.现状
国民经济的快速发展、人民生活水平不断提高，机动车保有量的快速增加，截止2016年底，全国汽车保有量达到2亿辆，日常车辆加油已成
为民众生活中不可或缺的一部分。加油站行业发展近年来风起云涌，地方随着成品油市场竞争主体多元化、竞争白热化、销售形势复杂化等新形势，加油站在服务、管理、安全和营销等方面暴露出了较多的问题，市场竞争压价逐渐加大，传统加油站需要适应国内消费群体由物联网+所驱动的消费方式与习惯的转换。2015年中石油、中石化公司提出了“油卡非润”一体化营销总体部署及智慧加油站推进工作安排，通过智慧加油站建设，加油站的硬件水平得到系统提升、功能更加完善、管理更加精细、服务更加优质。
在贵阳，多数加油站还在采用传统双锁的方式来进行罐油以及卸油，这样造成大多数人力物力都造成浪费，且工作效率慢；且业务系统错中复杂，且需要业务系统单独打开WEB网站去单独登录，没有一个很好的集成的系统方案。主要问题整理如下：
◆其中最大的问题是系统间没有整合，并且只有两个系统，第一个为中
国石化站管理级系统（功能：卸油的详细信息统计、员工统计、加油站收银管控、加油枪等固定资产的管控），第二个为零售系统（加油站的收益管控明细）；且功能单一已经不能满足新时代的需求，需要进行新的集成化，完善新的管理功能以及人员管控。
◆罐油以及卸油区的管理，采用智能的方式，设有智能门禁，避免人工
手动操作。
◆加油站固定资产的安全问题
◆商品库存期货的管理
因此在物联网+大数据+信息化的时代，需要对加油站这个场景注入新
的“智慧”，使其更加切合于现在社会的发展与生活。
如图为贵阳市某加油站的中国石化站级管理系统
如图为贵阳市某加油站的卸油的手工单
如图为贵阳市某加油站的卸油区域外围
如图为贵阳市某加油站的卸油罐装形式
2.1.2.行业需求
加油站是我国油料收,发,储的基层单位,加快加油站的信息化建设,对加油站提高管理水平,保障能力,对群众平时的油料供应和战时的油料保障,起着十分重要的作用。
加油站行业目前较为突出的需求主要有一下几点：
安全防护：系统城市化建设发展，加油站布点越来越靠近人群密集区
域，站端的安全要求越来越高，需要通过先进的智能化技术来保障站端安全。
品牌价值：行业竞争加剧，地方炼化、民营、外资等企业加入油品销售行业，行业内部竞争加剧，品牌价值日益凸显，良好的企业品牌形象成为影响消费者购买的关键所在。
非油业务提升：行业竞争加剧，单一的油品销售利润快速下滑，同时也容易受国际局势影响，由此非油业务的提升对企业盈利能力至关重要。消费者对购物的便利性、个性化服务要求越来越高，需要通过大数据分析站内采集的各种数据，为消费者提供精准服务。
自动化、信息化提升:企业需要新设备、新技术在加油站的应用，由此改变油品销售和零售业务的经营和管理方式，增强企业的核心竞争力。
第三章项目介绍
3.1. 项目建设背景
随着计算机技术的发展，加油站的业务信息化主要由消防报警、油气实时在线监测、安防监控、门禁管理、智能钥匙柜、智能管控PDA、油料自动罐装和大罐自动计量等八个系统（以下简称八大系统）构成，为了改变以往信息化建设中各个系统独立建设、部署分散、互不联通的局面，需要构建智慧化加油站综合监管信息平台，以打破原有的各子系统割裂的状况，实现对加油站全局业务的数字化集中监管。智慧化加油站建设主要
思想是：以加油站八大系统为基础，依托加油站信息网络一体化构建，利用计算机集成技术对加油站八大系统高端整合，实现加油站数字化业务统一通过智慧化加油站建设，可全面提高加油站的消防、安全、油料综合统一管理水平，并可为更高管理层提供远程监管服务。
3.2. 加油站八大业务子系统简介
◆消防报警子系统
巡逻人员发现火灾并按下火灾现场附近的报警按钮或火焰探测器探测到火灾并发送报警信号到火灾预警主机，消防报警系统会在大屏幕上自动弹出预警画面，画面上显示时间、地点、报警来源等信息。另外画面设置有“解除报警”按钮和预警15秒（（可根据需求设定）倒计时按钮，如果监控值班人员在规定的时间内没有解除报警，系统会把报警自动送达到办公大楼、营房和食堂等人员密集处的高音喇叭。同时，系统会将火警信息发送到相关责任人的手机上。
◆油气实时在线监测系统
气体探测器检测的气体浓度信息传送到气体报警控制器，实现油气在线监测功能。当气体浓度达到报警值时，气体报警控制器就发出声光报警信号，同时将报警信息传送到监控中心，以便引起值班人员注意并及时采取措施。另外，报警控制器通过执行器可控制风扇进行排风、切断阀门等操作。
◆安防监控系统
安防监控系统主要包含前段部分、传输部分、控制部分、大屏幕显示
部分、防盗报警部分、系统供电部分。
视频与探测器联动预警、移动影像侦测（支持复杂环境下的运动目标检测、多种绊线检测、任意形状警戒区域检测）。
◆门禁管理系统
智能门锁管理系统利用计算机技术、电子技术、精密机械制造技术、精密电磁技术、智能卡技术、指纹技术实现对进出房间的持卡人员的身份识别，并控制机械门锁是否打开并提供信息查询和统计功能。
◆智能钥匙柜系统
该系统应用无线IC卡和计算机应用技术，产品以安全可靠、责任明确、全自动化网络管理为主要特点。对钥匙进行科学化管理，安全方便，解决了大量的由钥匙引发的保安问题。智能钥匙管理系统应用在一些重要的场所，不但能够提高工作效率，方便追踪钥匙去向，而且有相当的安全性。
◆智能管控PDA系统
智能管控PDA （Personal Digital Assistant个人数字助手）系统是借助GIS、GSM、GPRS网络等技术，针对加油站开发的日常巡视和附属设施巡检的管理工具。该系统可以很好地解决现有巡检管理工作中的一些不便与不足，大大提高管理的质量和效率。主要功能包括，制定巡检计划、自动监督巡检计划、巡检轨迹播放等。
◆油料自动罐装系统
油料自动罐装系统是储运系统的核心业务系统，负责将油料发出。该系统采用集散式装车控制系统，适用于火车、汽车装车。每两个装车鹤位
配置 1台防爆型自动罐装控制器，在营业室配置一台装车监控管理电脑主机，自动罐装控制器与监控主机采用RS485 总线通信。现场每个鹤位上配置温度传感器、流量计、装车泵、控制阀、防溢液位开关、静电接地夹，均接入每个鹤位的自动罐装控制器。罐装控制系统采用 MODBUS 通信协议，可与PLC、计算机等上位机系统直接通信。装车管理系统预留与 ERP 系统的数据接口，可将装车数据送往ERP 系统。
◆大罐自动计量系统
采用高精度磁致伸缩液位仪结合高精度差压变送器，获得油品密度，从而实现全自动油品质量计量。提供油品液位、水位、密度实时信息并有报警功能。另外根据罐容表可自动计算油品体积和质量。系统基本构成包括：磁致伸缩液位仪、高精度差压变送器和后台服务器等。
第四章系统结构及组成
4.1. 总体介绍
为满足油品销售企业对加油站安全及运营服务的管理需求，构建一套以智慧化技术为支撑的加油站业务辅助系统，本系统以融合基础网络、物联网技术、车牌识别技术、人脸识别技术、智能分析技术为基础，融合LED 智慧照明、安防、视频监控、射频识别（RFID）、实时定位（RTLS）、传感智能感知、安全防范系统、动力、环境动态监测系统、人员识别定位系统、站点管理系统、运营增值系统、综合集中管控系统、智能管控PDA、油料自动罐装和大罐自动计量等系统等技术，建设成国内最先进的智慧、
绿色、安全的现代化、智能化加油站，提升加油站客户管理的能力，优化客户服务质量、提升客户满意度。
同时建立一个覆盖集团总公司、省公司、地市级公司、区片公司，直至各个独立加油站的统一云管控平台，结合各加油站融合网关的霾计算、分布在各加油站智能节点设备的雾计算能力，实现对整个加油站的统一集约管理、灵活分级管控、现场高效智能的现代管理目标。
4.2. 功能设计
根据智慧化加油站综合监管信息平台的需求，实现加油站的管理目标--降低成本、提高工作效率以及管理水平。需要实现完善的基础硬件平台系统、消防报警、油气实时在线监测、安防监控、门禁管理、智能钥匙柜、智能管控PDA、油料自动罐装和大罐自动计量；搭建加油站数字化综合监管平台门户系统。
本方案设计的内容主要包含如下：
1)基础硬件平台系统
2)收银监控系统
3)员工管理系统
4)消防报警系统
5)油气实时在线监测系统
6)安防监控
7)门禁管理
8)智能钥匙柜
9)智能管控PDA
10)油料自动罐装
11)大罐自动计量
4.3. 系统总体架构
1）框架：加油站所有的系统的运行都是通过中石化内网，现在中石化的收银系统以及人员管理等OA系统已经很完善。故新的平台里面除了有八大子系统，还需要把收银监管于OA系统已经有历史数据的接入到平台新的监管平台里面。
2）感知：依托加油站附近的安防设备、空气监测设备、环境监测设备、消防设备等公共设施进行物联网改造，使之形成覆盖整个加油站的物联网感知。鉴于大数据智能平台的节点具有霾计算能力、网关具有雾计算能力，感知层的很多功能可以不依赖云端即可单独运行。
3）传输：以商用物联网为载体，既可以实现私有网传输，也可以根据需要，接入Wi-Fi、3G/4G、内网/专网等，实现在私有网和公共网上的融合传输。
4）云端：部署大数据智能平台，以解析“感知层”采集到的各类信息，并向应用层提供业务数据信息（比如，照明管控、人员管理、车辆管理等）和运维状态数据，还可以通过统一接口向其他业务基于物联网 2.0 的智慧加油站解决方案应用提供信息和数据。
5）应用：用户可以通过云端获得报警信息和运行状态数据，并进行报警事件管理和运行状态监测和调度；根据需要，其他业务可以通过大数据智能平台的统一接口进行业务集成，沿线的视频监控，可以通过专网进行监视。
6）管理：用户可以根据三级管理权限的方法进行管理的划分，基础收银的员工可以看到信息，但是只能操作收银板块的权限，班长可以有一部分权限，站长可以有所有的权限，并且可以授权权限给到员工。
加油站管理安防系统主要架构如下图：
图：加油站系统架构图
系统主要分成加油站安防系统层、地市级监控中心层、省级监控中心层三个层次。
加油站安防系统层主要覆盖加油站出入口区、加油作业区、卸油作业区、站房作业区以及周界。
加油站业务辅助系统主要架构如下图：
4.4. 特点
4.4.1.体系结构的选择
体系结构决定了本视频监控系统本身是否能够适应联网监控规模的变化而进行伸缩、是否能够在系统需求变化的时候快速响应并无缝集成到原有的系统中去。体系结构也决定了一套系统是否会在很短的时间内被淘汰，还是能够随着信息、视频、智能、安全技术的发展而不断自我完善。
先进性和实证性：
系统管理平台不应该选用过时的或者即将被淘汰的技术，这会导致用户原有的投资很快就会化为乌有。但我们也不应该选用过分先进、没有经过实证或者没有在大型系统、关键任务中大量运用的技术。
业界标准和理论基础：
体系平台也应该和业界保持一致，具有坚实的理论接触和完备的标准定义。自己设计一套体系结构可能在一时提高开发的速度、降低开发的门槛，但很难有序、高质量地发展、也无法被其他系统使用。
平台必须具备强大、稳定和快速的设备接入能力：
平台软件在设备的接入方面应该支持模块化（插件）开发技术，实现快速设备接入，保证系统稳定性。
4.4.2.标准化平台结构
采用优秀大型IT软件普遍采用的三层软件层次划分的体系结构模型，包括客户端、业务层、数据库，其中业务层应该包括专门用于处理设备接入的硬件抽象层，中间层应用服务器和应用层。对于数据库的访问必须通过中间应用服务器完成而不能直接访问数据库，保证数据库访问的安全性。
4.4.3.WEB集成采用的技术
为了满足未来与石油系统其它B/S架构业务管理系统的集成，管理平台采用开放的集成接口，支持代表业界标准的WEB集成架构和接口标准。系统管理平台包括核心目录管理平台和中间应用服务软件模块，其中中间应用服务，如流媒体服务、集中存储服务、报警服务等可以根据系统规模和性能要求在市级管理中心、省级管理中心或其它分控点分布式部署和灵活配置。
4.5.引用标准
系统设计必须按照国际、国家和行业的有关标准和规范进行。本设计将依据和参照以下的设计规范和要求进行，但不仅仅限于以下所列范围：
《视频安防监控系统工程设计规范》（GB50395-2007）
《视频安防监控系统技术要求》（GA/T367-2001）
《视频安防监控数字录像设备》（GB20815-2006）
《安全防范工程技术规范》（GB50348-2004）
《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-94）
《安全防范报警设备安全要求和试验方法》（GB16796-1997）《民用闭路监控电视系统工程技术规范》（GB50198-1994）《入侵报警系统技术要求》（GA/T368-2001）
《计算机信息系统安全保护等级划分准则》（GB17859-1999）《计算机信息系统安全等级保护管理要求》（GA/T388-2002B）《IP 网络技术要求--网络性能参数与指标》（YD/T 1171-2001）《信息技术设备的安全》（GB4943-2001）
《建筑物防雷设计规范》（GB50057-1994）
《建筑物电子信息系统防雷技术规范》（GB50343-2004）
《音频、视频及类似电子设备安全要求》（GB8898-2001）
《汽车加油加气站设计与施工规范》（GB50156）
《石油库设计规范》（GB50074）
《石油化工企业电信设计规范》（SH/T 3153—2007）
《中国石化销售企业视频监控系统技术规定》
第五章基础硬件平台系统（按需）
5.1. 中心机房及网络传输设备
加油站专网承载视频监控业务和数据传输业务，IP成为当前最成熟的技术，越来越多的业务应用基于IP技术。加油站到加油站之间的线路将采用内部网络联接方式，考虑到加油站内部需要传输的数据包括有占较大带宽的视频信号，建议使用千兆光纤网络。
加油站局域网承载着消防报警、油气实时在线监测、安防监控、门禁管理、智能钥匙柜、智能管控PDA、油料自动罐装和大罐自动计量等八大业务系统数据传输业务，其中安防监控视频传输将占有较大带宽，建议建设千兆光纤网络。
基础网络建设作为加油站综合智能化系统的基础网络平台，担负着智能照明、语音、数据、网络办公、多媒体业务等信息的传递。实现全数字化的、多业务承载的、高带宽的、具有故障自愈能力的、高可控的计算机网络，安全承载和满足未来物联网发展趋势、设备升级迭代、数字通信、多媒体信息的传输要求。
智慧加油站以基础网络为信息传输基础，实现多种智能化应用、以及各系统综合管控。
5.2. 中心监控室大屏
大屏系统是智慧化加油站综合监控信息平台展示窗口，各个业务子系统都要在这里显示并实现统一管理。
监控室要配置一个音视频操作台，操作台桌面上安放一台中控系统的无线触摸屏。这样绝大部分的音视频操作都可以通过这个触摸屏来操作。
音视频控制设备包括视频矩阵、RGB矩阵、VGA分配器、功放、反馈抑止器、均衡器、DVD及MD机、中控主机等设备。在监控室设置一个操作台，安放2台电脑，1台为PC机用于指挥中心大屏的控制软件运行，另外1台为服务器用于运行数字加油站综合监管信息平台软件。
5.3. 监测信号接入设备
选用通讯和视频服务于一身的多功能一体化系统监控设备。采用国际领先的H.264（MPEG-4/part10）视频压缩技术，能同时实现多路视频信号和音频信号的同步压缩、实时网络传输和远程实时观看。系统具有VMD（移动图像侦测）报警、烟感报警、温感报警、人体远红外防盗报警、气体检测报警等功能，通过RS485实时采集传输现场设备数据，同时系统还能够通过网络进行远程实时动作控制（包括云台、镜头、消防等）。具有视频输出功能，脱离电脑可独立工作。
功能特点：