1. 適用范圍

油田監(jiān)控/石油采集監(jiān)控

2. 行業(yè)現(xiàn)狀

目前，油田采油工區(qū)各個(gè)采油點(diǎn)分布比較分散，有的采油點(diǎn)之間相距幾百米，有的則相距到公里。采油機(jī)和室內(nèi)的水泵油泵等均是安全防范的重點(diǎn)對象。一旦發(fā)生火災(zāi)或爆炸等事故，都將會(huì)造成重大的人員傷亡和國家財(cái)產(chǎn)的重大損失。每個(gè)采油點(diǎn)通常都只有1到2人負(fù)責(zé)戶外的采油機(jī)和室內(nèi)的水泵油泵的維護(hù)、監(jiān)視、安全工作，不利于中心集中管理，防范力度薄弱。

隨著油田自動(dòng)化信息系統(tǒng)建設(shè)，油田內(nèi)部從以前粗放式管理向信息化管理過渡，逐步加強(qiáng)了對采油到輸油過程的集中管理， 要求建立包括油井遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控、輸油管線泄露監(jiān)測、集輸站庫自動(dòng)化監(jiān)控等多系統(tǒng)的監(jiān)控平臺，其目的是利用現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)，保證原油采集、輸送安全。同時(shí)，各上級領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)也希望對下屬企業(yè)的設(shè)備裝置運(yùn)行狀況、數(shù)據(jù)安全和故障現(xiàn)場進(jìn)行及時(shí)、全面的了解和掌握。通過數(shù)據(jù)源頭自動(dòng)采集，借助油田現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源自動(dòng)加載到廠級實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，為各級管理部門應(yīng)用提供開放的數(shù)據(jù)平臺，使生產(chǎn)和管理人員及時(shí)控制和掌握生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化，并可以對取得的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析、優(yōu)化，從而為保證生產(chǎn)設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，降低生產(chǎn)成本提供重要依據(jù)。

3. 需求分析

基于以上現(xiàn)狀，油田監(jiān)控需求主要表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)：

防盜、搶原油事件。事件發(fā)生時(shí)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程告警。

遠(yuǎn)程指導(dǎo)作業(yè)施工與設(shè)備維修

油井泄露原油告警

磕頭機(jī)（抽油機(jī)）正常工作過程中，突然停機(jī)，或靜止?fàn)顟B(tài)，突然啟動(dòng)抽油。如果發(fā)生此類事件，中心控制室端口，要提供聲光報(bào)警（根據(jù)客戶要求，可以增加語音告警）

傳輸距離較遠(yuǎn)，且采油點(diǎn)可能遷移或新增，因此整個(gè)圖像監(jiān)視系統(tǒng)，要便于今后系統(tǒng)監(jiān)視網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)充。

根據(jù)客戶要求，現(xiàn)場監(jiān)視圖像壓縮后存入硬盤。作為“歷史”存放，并可以以日期、時(shí)間、監(jiān)測站點(diǎn)為檢索要素查詢圖像。

要具備網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)視管理功能。

4. 設(shè)計(jì)思路

采用網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)直接將采集到的視頻信號轉(zhuǎn)換為基于以太網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)包方式。

網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)種類根據(jù)安裝位置和監(jiān)控需要靈活選用;

各采油點(diǎn)與中心站（總部監(jiān)控中心）通過無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。根據(jù)不同的傳輸距離選用不同天線和功率。為了保證圖像實(shí)時(shí)傳輸效果，通訊速率基本要求達(dá)到2M的帶寬。

建議如中心站為固定監(jiān)控室，可在中心站選用全向天線，監(jiān)控點(diǎn)為定向天線（實(shí)驗(yàn)達(dá)到10公里以上）。如中心監(jiān)控室為車載監(jiān)控中心站，則兩點(diǎn)都需選用全向天線。

由于各采油點(diǎn)分散且數(shù)量較多，為了便于中心站集中管理，采用“IDRS分布式集中管理平臺”

5. 系統(tǒng)組成

整個(gè)系統(tǒng)由采油點(diǎn)設(shè)備、無線網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備、總部監(jiān)控中心（中心站）、網(wǎng)絡(luò)客戶端組成。

5.1 采油點(diǎn)設(shè)備

網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)：是擁有獨(dú)立IP地址和嵌入式的操作系統(tǒng)從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的智能化產(chǎn)品。 它可以通過LAN、ADSL等連接或者是無線網(wǎng)絡(luò)適配器直接連接到網(wǎng)絡(luò)上。負(fù)責(zé)采集監(jiān)控現(xiàn)場的視頻圖像、報(bào)警數(shù)據(jù)等。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)機(jī)包括一個(gè)鏡頭、光學(xué)過濾器、影像感應(yīng)器、數(shù)字化壓縮控制器以及嵌入式操作系統(tǒng)。新型的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)還能夠配備其它更高級的功能如動(dòng)態(tài)監(jiān)測功能。

網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)應(yīng)安裝在油井附近，要求視野寬、無障礙、監(jiān)控范圍大;為了減少遠(yuǎn)距離圖像的抖動(dòng)，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的安裝也要確保牢固穩(wěn)定，同時(shí)盡量選擇風(fēng)阻較小的一體化球型云臺網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī);監(jiān)控點(diǎn)要能全天候工作，這就要求網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)具備遠(yuǎn)距離夜視功能。

5.2 無線傳輸設(shè)備

由于油田的油井分布區(qū)域很廣，傳輸方式不宜采用有線或光纜。因此應(yīng)首先考慮無線網(wǎng)絡(luò)傳輸方式，無線網(wǎng)絡(luò)傳輸既實(shí)現(xiàn)本地用戶之間的數(shù)據(jù)交換和傳輸，也能使用戶通過無線設(shè)備與外部數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)相連接，該系統(tǒng)具有靈活性、開放性和擴(kuò)展性，能夠滿足用戶目前和將來的信息傳輸和交換的需要，無線網(wǎng)絡(luò)傳輸具有傳輸距離遠(yuǎn)、傳輸速率高、擴(kuò)容方便和造價(jià)低等特點(diǎn)。

5.3 總部監(jiān)控中心

總部監(jiān)控中心采用IDRS分布式監(jiān)控管理系統(tǒng)。設(shè)備包括視頻工作站、中心服務(wù)器、報(bào)警管理主機(jī)組成。利用該平臺可以同時(shí)監(jiān)控管理成百上千個(gè)監(jiān)控點(diǎn)。

1） 中心服務(wù)器

用于集中管理整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)所有主控設(shè)備、用戶及用戶權(quán)限，是整個(gè)系統(tǒng)的管理核心和信息認(rèn)證中心。

2） 視頻工作站

負(fù)責(zé)對圖像進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)看、控制、錄像存儲(chǔ)的主機(jī)。同時(shí)具有流媒體轉(zhuǎn)發(fā)功能。

3） 電子地圖/報(bào)警管理主機(jī)

具有二級電子電子地圖，可所有監(jiān)控網(wǎng)點(diǎn)在電子地圖上進(jìn)行坐標(biāo)定位;具有報(bào)警集中管理功能，電子地圖自動(dòng)顯示報(bào)警網(wǎng)點(diǎn)，同時(shí)自動(dòng)上傳報(bào)警圖像。

4） 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控電視墻

網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控電視墻一般有兩種顯示方式，一種是把網(wǎng)絡(luò)視頻信號通過網(wǎng)絡(luò)視頻解碼器或視頻解碼卡解碼成模擬視頻信號，再輸送到模擬電視墻;另外一種是把網(wǎng)絡(luò)視頻信號直接通過PC計(jì)算機(jī)直接解碼顯示到顯示器上，給PC計(jì)算機(jī)配置多路輸出單顯示卡或配置多顯示卡可以增加顯示器輸出數(shù)量。上述兩種方案一般都可以通過專用控制軟件來對輸出圖像進(jìn)行控制。

本方案采用的是以北京百科博公司的電視客戶端軟件和DVR或NVR軟件為基礎(chǔ)的以顯示器為顯示終端的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控電視墻解決方案。

電視客戶端是以PC計(jì)算機(jī)作為視頻圖像解碼設(shè)備并以顯示器作為視頻圖像顯示終端設(shè)備來顯示網(wǎng)絡(luò)傳輸來的網(wǎng)絡(luò)視頻信號，支持多畫面分割顯示、單屏顯示和畫面輪循切換顯示等多種顯示模式。

IDRS-PC Server、NVR客戶端或IDRS-NVMS集中監(jiān)控管理系統(tǒng)中的中心管理服務(wù)器、流媒體服務(wù)器和集中管理客戶端都可以作為主控設(shè)備來控制電視客戶端，一臺主控設(shè)備可以同時(shí)控制多臺電視客戶端，但所有電視客戶端的顯示器總數(shù)不能超過24臺（即一臺主控設(shè)備最多能控制由24臺顯示器組建的顯示器墻）。

5） 網(wǎng)絡(luò)客戶端

網(wǎng)絡(luò)客戶端是指除了總部監(jiān)控中心以外，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其他需要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)控的用戶終端。

6.系統(tǒng)框圖

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