محافظت از منابع نفتی

با ادامه ی افزایش تقاضا برای انرژی و مخصوصا تقاضا برای نفت جهت برآورده کردن نیازهای بازارهای جهانی، سیستم های تحویل قابل اعتماد و کارآمدی چون خطوط لوله ها باید در برابر عوامل مخل عملکرد آنها مورد محافظت قرار بگیرند.

در حال حاضر، بیش از دو میلیون کیلومتر خط لوله گاز و نفت، با بیش از 85000 کیلومتر خط لوله ی برنامه ریزی شده یا ساخته شده، در سراسر جهان نصب شده است.علیرغم استفاده از اشکال مختلف حمل و نقل (کشتی ها، کامیون ها.قطارها) برای انتقال محصولات مربوط به انرژی به بازار، خطوط لوله همچنان به عنوان امن ترین، کارآمدترین و مقرون به صرفه ترین راه برای انتقال این منابع طبیعی تلقی میشوند.

بنابراین هرگونه اختلال در این جریان میتواند به صورت هر ساله هزینه ای برابر میلیون ها دلار برای این صنعت داشته باشد، هزینه هایی که میتوانند مالی و گاهی محیطی باشند و یا حتی هزینه های انسانی در بر داشته باشند.تقریبا میتوان گفت که در تمامی خطوط لوله های نفت و گاز و ایستگاه های پمپاژ هیچ نیروی انسانی حضور ندارد؛ ریسک های موجود در این تاسیسات شامل موارد زیر میشوند: انجام عملیات های ساختمانی نزدیک خطوط لوله ها، دستکاری، و اقدامات بدخواهانه ای چون حفاری غیرمجاز یا وارد آوردن ضربات غیرقانونی و خسارات مربوط به تغییرات آب و هوا.

1.دوربین های پیچیده، یک باید در ایستگاه های پمپاژ

محصولات امنیتی الکترونیکی که پیچیده و بادوام باشند، ارجحیت شماره 1 نصب سیستم های امنیتی در خطوط لوله ها و ایستگاه های پمپاژ هستند؛ از آنجایی که این نوع مکان ها معمولا در فضاهای ناهنجاری قرار دارند که با شرایط آب و هوایی دشوار بیرون و یا طبیعت محل نصب، دشوارتر هم میشوند.

در برخی از موارد خاص، انتقال گازهایی که به صورت بالقوه اشتعال زا بوده و با صنعت نفت و گاز در ارتباط هستند، فضاهای پیرامونی را تحت شرایط متفاوتی قرار میدهند.این گازها ممکن است که از یک منفذ خارج شوند، یا طی یک فرآیند که به صورت طبیعی رخ میدهد، داخل و اطراف یک تاسیسات نفتی شکل بگیرند.وقتی که این گازها در حجم کلان مشتعل شوند، این موضوع میتواند انفجارهای بزرگی را در پی داشته باشد.

دوربین های ضدانفجار به صورت خاص برای کار در مکان های خطرناکی چون این فضاها طراحی شده اند.این دوربین ها، حتی زمانی که جریان برق ولتاژ بالا را از خود عبور میدهند، منبع احتراق لازم را برای این گازهای اشتعال زا فراهم نمیکنند.این دوربین ها متضمن آن میشوند که با استاندارد اروپایی دقیقی چونAtex Directive 94/ 9/ CE مطابقت داشته باشند.این استاندارد توسط کمیسیون اروپا تعریف شده و طبق آن تمامی تجهیزات در نظر گرفته شده برای استفاده در فضاهایی که امکان انفجار در آنها وجود دارد، باید مطابق با این استاندارد عمل کنند.از آنجایی که امنیت فضاهای پیرامونی به عنوان نکته ای کلیدی در محافظت از ایستگاه های پمپاژ تلقی میشود، معمولا یک سری دوربین PTZ ضدانفجار، داخل ایستگاه پمپاژ و رو به بیرون تاسیسات قرار داده میشود.

چالش برانگیزترین محیط، فضای ناوهای دریایی است.از آنجایی که مقادیر زیادی نفت خام در ابر نفتکش ها منتقل میشوند، برخی از خطوط لوله در یک بندر به پایان میرسند تا اجازه دهند که نفت خام به آن نفتکش پمپاژ شود.در این مناطق،‌ زنگ زدگی و پوسیدگی میتواند در نتیجه ی هوای نمک آلود و رطوبت بالا در تماس با برخی از فلزات خاص ایجاد شود؛ بنابراین دوربین های نصب شده باید از استیل ضدزنگ ساخته شده و حفاظت نفود یا نرخ IP بالاتری از حالت نرمال داشته باشند.همچنین این دوربین ها با برف پاک کن های خاص خود ارائه میشوند، چرا که معمولا آنها در نزدیکی ستون های اسکله قرار دارند و به صورت دائم آب های نمک آلود زیادی به سمت آنها اسپری میشود.

برخی از ایستگاه های پمپاژ در مناطق دوردست قرار دارند و در این نوع مناطق، رسیدن شب نباید باعث متوقف شدن کار دوربین ها شود.تکنولوژی های دید در شب زیادی وجود دارد، اما دوربین های حرارتی میتوانند هر نوع حرارتی را تشخیص بدهند و زیر تاریکی مطلق هم کار کنند.این دوربین ها به کاربران اجازه میدهند تا در شرایط محیطی متفاوتی چون دود، باران، برف، گرد و غبار و مه غلیظ همچنان دید خود را حفظ کنند.

در ایستگاه های پمپاژ، اپراتورها معمولا زمین را تمیز میکنند و بعد ایستگاه ها را میسازند.رادارهای قرار داده شده در زمین که با اسکن کردن زمین به دنبال افراد و وسایل نقلیه میگردند، اشیاء یا افرادی که به تاسیسات فضای پیرامونی ایستگاه پمپاژ نزدیک میشوند را با استفاده از موج پیوسته با مدولاسیون فرکانس ﴿FMCW﴾ تشخیص میدهد.پس از آن، رادارها میتوانند شی مورد نظر را دنبال کنند و محل دقیق آن شی را روی صفحه ی رادار نمایش بدهند.

هنگامی که رادار یا سنسور موجود روی حصار، یک شی را تشخیص میدهد و آلارم یه صدا در می آید، دوربین PTZ یا دوربین حرارتی یکپارچه سازی شده برای ضبط کردن فعال میشود.

2.محافظت از دیتکتورها و سنسورها

سیستم های تهویه هوا، ژنراتورها و اشیاء فلزی موجود در ایستگاه های پمپاژی که هیچ کارمندی در آنجا حاضر نیست، گاهی به سرقت میروند.برای جلوگیری از این امر، با قرار دادن دوربین ها و دیتکتورهای باکیفیت در بیرون ایستگاه های پمپاژ، یک فضای پیرامونی مجازی راه می افتد.دیتکتورها معمولا کنار دوربین ها نصب میشوند و در واقع میتوانند به تقلید از چیزی بپردازند که دوربین ها می بینند؛ هر چیزی که دیتکتور تشخیص بدهد، توسط دوربین ضبط خواهد شد.هنگامی که یک فرد متجاوز از حصار فضای پیرامونی بالا میرود و از مقابل دیتکتور آلارم عبور میکند، دوربین های نظارتی سه تصویر متوالی از رخداد آلارم تهیه میکنند: این تصاویر معمولا با فاصله ی یک ثانیه ای از همدیگر گرفته میشوند.

دیتکتورهای با سنسور مادون قرمز پَسیو ( (PIR برای استفاده ی خارجی در فضاهای دشوار و نابهنجار طراحی شده اند؛ این دیتکتورها با بکارگیری جدیدترین مدارهای پردازش سیگنال و مدارهای سازگار شونده ی محیطی، اطمینان در تشخیص را فراهم میسازند و در عین حال آلارم های آزاردهنده را به حداقل میرسانند.تمامی این دیتکتورها طوری طراحی شده اند که در فضاهای دشواری با دمای بین -40 درجه سانتی گراد تا +40 درجه سانتی گراد قادر به ارائه ی عملکرد باشند.در چنین دماهایی، این دیتکتورها هنوز هم میتوانند به صورت قابل اطمینانی یک انسان را شناسایی کنند و آن را از سایر عوامل محیطی تشخیص بدهند.

نصب دوربین ها در ایستگاه های پمپاژ رایج تر از نصب آنها در محل قرارگیری خطوط لوله ها است، چرا که فاصله ی بین خطوط لوله ها باعث گران تمام شدن بکارگیری دوربین ها میشوند.اما در بسیاری از موارد و در خطوط لوله ی کوتاه تر، بسته به ذات نصب انجام شده یا نزدیکی آن به سایر مناطق و با توجه به تهدیدات موجود، بکارگیری دوربین ها میتواند مقرون به صرفه تلقی شود.این امر در مورد مناطقی صادق است که ترافیک مداوم دارند و یا اینکه خطوط لوله از روی یک جاده عبور میکند.

کابل های فیبر نوری دفن شده ای که در خطوط لوله ها برای اهداف ارتباطی استفاده میشوند را میتوان به عنوان کابل های حسگری برای تشخیص ریسک های ذکر شده استفاده نمود.برای این کار، فقط لازم است که کابل ارتباطی را به یک واحد کنترل حسگر وصل کرد.

واحد کنترل حسگر نیز در تکنولوژی فیبر نوری قرار دارد.یک پرتو لیزری از طریق کابل فیبر نوری منتقل میشود.هنگامی که هر حرکت، صدا یا لرزشی به آن فیبر یا زمین اطراف آن برسد، الگوی موج نور لیزر تغییر میکند و با استفاده از یک تکنولوژی حسگر نوری ویژه شناسایی میشود.پس از آن، سیگنال برگشتی به صورت خودکار توسط واحد کنترل حسگر مورد بازبینی و تجزیه و تحلیل قرار میگیرد.

این سیستم در عین اطمینان حاصل کردن از بالاترین نرخ تشخیص، نرخ آلارم های خطا را در برابر لرزش-های بیرونی همچون قطارهای باری یا هجوم بوران و طوفان به حداقل میرساند.همچنین با استفاده از چنین سیستمی، اقدامات صورت گرفته جهت حمله یا شکستگی خطوط لوله به صورت همزمان با وقوع رخداد و یا پیش از وقوع آن تشخیص داده میشوند.یک سیستم حسگر میتواند از حدود 40 کیلومتر خط لوله محافظت کند.

3.انتقال در مناطق دوردست

موضوع انتقال، نقش مهمی را در ارسال داده ها و تصاویری از مناطق دوردستی که فاقد نیروهای انسانی هستند،ایفا میکند.در تاسیسات قرار گرفته در قسمت های داخلی، همچون خطوط لوله و ایستگاه های پمپاژ، کابل های فیبر نوری به عنوان رایجترین حالت انتقالی تلقی میشوند که مورد استفاده قرار میگیرند.

خطوط لوله ها در مناطق بسیار دوردست قرار دارند.در اینجا، فیبرهای نوری فقط برای تامین امنیت مورد استفاده قرار نمیگیرند، بلکه علاوه بر آن برای اهداف ارتباط داده ای نیز استفاده میشوند.کابل فیبر نوری، تمامی زیربناها را همچون خطوط لوله ها، تمامی شیرهای انسداد و تمامی ایستگاه های پمپاژ را دوباره به اتاق کنترل اصلی متصل میکند.همچنین جریان محصول داخل خطوط لوله نیز مورد بازبینی قرار میگیرد.برای نصب یک خط لوله ی جدید، اغلب یک کابل فیبر نوری در امتداد طول بین خط لوله و سطح زمین نصب میگردد.برای نصب لوله های موجودی که از فیبر نوری در آنها استفاده شده، این کابل کشی میتواند برای سیستم حسگر فیبر نوری مورد استفاده قرار بگیرد.

همچنین سیستم انتقال فیبر نوری را میتوان برای نصب سیستم های نظارت ویدئویی در مناطق گسترده استفاده کرد تا از ایستگاه های فاقد نیروی انسانی محافظت نمود و تمامی تکنولوژی های مربوط به عملکرد خطوط لوله را به یکدیگر متصل کرد؛ این تکنولوژی ها شامل این موارد میشوند: اسکادا SCADA، مایکروویو و رادیو ترانک، TERRA، LANهای ثابت و بیسیم و سیستم های صوتی عمومی.

در کاربری های خارج از ساحل، سیستم های بیسیم و همچنین ماهواره ای از اهمیت بسیار بالایی برخوردار هستند و بسته به فاصله ی بین محل فاقد نیروی انسانی و تاسیسات مورد بازبینی، سیستم های بیسیم نقطه به نقطه (ارتباط از راه دور) اغلب در کنار چیز دیگر و یا به تنهایی مورد استفاده قرار میگیرند.در گذشته، هزینه ی بالا و پهنای باند محدود انتقال ویدئو ماهواره ای باعث میشد که نظارت فعالانه و بدون نیروهای انسانی دشوار باشد.با این حال پیشرفت های محصولات در تکنولوژی بیسیم باعث ممکن شدن انتقال بین فواصل طولانی شده است.

در صورتی که کسی با کندن کابل فیبر نوری اقدام به دستکاری خطوط لوله ها کند، سیستم موردنظر باید قادر به کار کردن روی یک پهنای باند مجزا و مستقل باشد.این سیستم باید قادر به کار کردن از طریق ماهواره یا شبکه GSM باشد.یک سیستم انتقال پشتیبان باید به هنگام عدم کارکرد سیستم دیگر، قادر به داشتن عملکرد باشد و فعال شود.

ایستگاه های پمپاژ در مناطق دوردست قرار دارند.هنگامی که از لحاظ امنیتی تخلفی صورت میگیرد و سیستم های امنیتی الکترونیک این تخلف را شناسایی میکنند، شاید نتوان پرسنل امنیتی را به سرعت به آنجا فرستاد.با این حال، در برخی از نقاط دودردست، نیروهای نظامی وظیفه دارند که به سیستم های نظارتی که یک آلارم واقعی را به صدا در آورده اند، عکس العمل نشان بدهند.

ویدئوها در مبارزه با سرقت نفت و تجهیزات نفتی نقشی بزرگ را ایفا میکنند، با این حال در شرایط بدون حضور نیروهای انسانی، ویدئوها به ابزاری تحقیقاتی برای پس از وقوع یک مسئله تبدیل میشوند و یا در کنار سایر راهکارهای امنیتی همچون راهکارهای صوتی استفاده میشوند تا از ورود افراد متجاوز جلوگیری کنند و آنها را نسبت به اقدام به ورود به آنجا ناامید سازند.اینجا است که استفاده از ویدئوها برای تشخیص انسانها، وسایل نقلیه و جرائم (پس از وقوع جرم) به صورت تحقیقاتی حائزاهمیت است.شاید نتوانید این افراد را در حین سرقت دستگیر کنید، اما شاید با کمک این ابزارها بتوانید از وقوع دوباره ی آنها جلوگیری کنید.

برگرفته از مجله a&s