網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)在油田中的應(yīng)用

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一、行業(yè)背景

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，石油天然氣等能源產(chǎn)業(yè)在國(guó)家經(jīng)濟(jì)中的地位愈加顯著。實(shí)現(xiàn)高效安全生產(chǎn)，實(shí)行數(shù)字化遠(yuǎn)程管理，有效控制生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)所要求的統(tǒng)一、協(xié)調(diào)、高效、遠(yuǎn)程調(diào)度指揮、監(jiān)管和控制是目前眾多大型企業(yè)所企盼的。但是采油地常常分布在人煙稀少的偏僻地區(qū)，交通通訊不便，分布地域廣泛、現(xiàn)場(chǎng)人員較少，大部分地區(qū)處于無(wú)人或少人職守狀態(tài)，工作效率低下，面臨人為或自然因素破壞的危險(xiǎn)，系統(tǒng)維護(hù)成本較高。

二、技術(shù)現(xiàn)狀

網(wǎng)絡(luò)視頻技術(shù)歷經(jīng)近2、3年的發(fā)展，已經(jīng)在各個(gè)行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。它將傳統(tǒng)的模擬圖像進(jìn)行數(shù)字壓縮、通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，同時(shí)利用網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的數(shù)據(jù)傳輸能力，為多種設(shè)備提供數(shù)據(jù)傳輸信道，實(shí)現(xiàn)了分散布置、網(wǎng)絡(luò)傳輸和平臺(tái)整合。隨著無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸、接入設(shè)備的日益成熟、完善，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)以其方便快捷的通訊優(yōu)勢(shì)迅速在各種地形條件差、數(shù)字設(shè)備難于應(yīng)用的地方發(fā)展起來(lái)，所以網(wǎng)絡(luò)視頻技術(shù)和無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)的結(jié)合成為必然。天地偉業(yè)公司憑借自己多年對(duì)網(wǎng)絡(luò)視頻核心技術(shù)的把握以及在應(yīng)用軟件上的整合能力，實(shí)時(shí)地向業(yè)界推出了一套油田系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)視頻應(yīng)用平臺(tái)。本文將為讀者介紹這套系統(tǒng)的架構(gòu)和功能特色。

三、方案設(shè)計(jì)

系統(tǒng)將按照兩層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，在油田作業(yè)區(qū)設(shè)置本地監(jiān)控體系，包括油田工作區(qū)、生活區(qū)周邊監(jiān)控，采油井監(jiān)控和數(shù)據(jù)監(jiān)控管理。在油田系統(tǒng)總部設(shè)置遠(yuǎn)程統(tǒng)一監(jiān)管系統(tǒng)，包括警情處理，數(shù)據(jù)報(bào)表分析，遠(yuǎn)程管理等任務(wù)。系統(tǒng)整體架構(gòu)如圖一所示：在采油井關(guān)鍵部位設(shè)置定點(diǎn)監(jiān)控?cái)z像機(jī)，攝像機(jī)應(yīng)該安裝室外帶雨刷除塵功能的溫控護(hù)罩以避免粉塵油漬損壞攝像機(jī)，將攝像機(jī)的視頻線(xiàn)接入網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器。將油壓表、流量表等數(shù)據(jù)總線(xiàn)接入網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器，利用網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的透明通道進(jìn)行傳輸。在系統(tǒng)控制中還可以接入電流電壓檢測(cè)模塊、溫度濕度檢測(cè)模塊，這些檢測(cè)模塊都可以共享網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的數(shù)據(jù)通道。

網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器接入本地監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。在油田作業(yè)生活區(qū)安裝網(wǎng)絡(luò)一體球，實(shí)現(xiàn)對(duì)周邊環(huán)境的監(jiān)測(cè)。網(wǎng)絡(luò)一體球內(nèi)置高清晰度網(wǎng)絡(luò)編碼模塊、22倍光學(xué)變焦攝像機(jī)、金屬云臺(tái)、解碼器，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控前端全集成。網(wǎng)絡(luò)一體球可以設(shè)置掃描區(qū)間，在指定的區(qū)間內(nèi)進(jìn)行水平巡視。它也可以接入多種報(bào)警設(shè)備，當(dāng)有警情的時(shí)候，自動(dòng)調(diào)用預(yù)置位，封鎖重要監(jiān)控區(qū)域，自動(dòng)發(fā)出報(bào)警、聯(lián)動(dòng)錄像、向上級(jí)指揮機(jī)構(gòu)發(fā)出告警提示、向相關(guān)負(fù)責(zé)人發(fā)出手機(jī)報(bào)警短信。在本地監(jiān)控系統(tǒng)中設(shè)置綜合管理主機(jī)，負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)監(jiān)控、錄像、設(shè)備控制、數(shù)據(jù)采集分析等任務(wù)。同時(shí)綜合管理主機(jī)還將為遠(yuǎn)程油田系統(tǒng)總部提供數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)，保證上級(jí)指揮機(jī)構(gòu)可以在遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)對(duì)本地的管理。在總部管理中心，將設(shè)置統(tǒng)一監(jiān)管系統(tǒng)?？梢杂行ПO(jiān)管下屬各個(gè)采油站點(diǎn)的實(shí)時(shí)工作情況。對(duì)上傳的數(shù)據(jù)采集進(jìn)行數(shù)據(jù)報(bào)表分析。管理人員也可以利用網(wǎng)絡(luò)通訊平臺(tái)和各個(gè)采油站點(diǎn)的工作人員進(jìn)行在線(xiàn)語(yǔ)音、文字交流。

四、功能特點(diǎn)

1、考慮到油田多分布在交通通訊條件較差的地區(qū)，非常適合于采用無(wú)線(xiàn)設(shè)備進(jìn)行組網(wǎng)傳輸。系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用美國(guó)AXELWARE無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備作為網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備。按照一路視頻占用512KBPS的帶寬進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以滿(mǎn)足用戶(hù)實(shí)時(shí)圖像監(jiān)控、數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蟆?/P>

2、提供完善的實(shí)時(shí)監(jiān)控、設(shè)備管理、權(quán)限控制、錄像策略、系統(tǒng)日志管理、報(bào)警系統(tǒng)管理、圖像管理、人員管理等功能，

3、通過(guò)數(shù)據(jù)采集模塊，將抽油機(jī)的電流電壓、溫度濕度實(shí)時(shí)上傳至監(jiān)控中心，并自動(dòng)形成報(bào)表，如圖三。監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)將會(huì)保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，為日后分析提供依據(jù)。

4、網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器應(yīng)用軟件可以監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)。一旦超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值可以通過(guò)控制接口控制系統(tǒng)保護(hù)功能，包括開(kāi)啟空調(diào)保持環(huán)境溫度，開(kāi)啟過(guò)流過(guò)壓保護(hù)電路。同時(shí)這些報(bào)警數(shù)據(jù)將會(huì)優(yōu)先傳送到上級(jí)指揮機(jī)構(gòu)。為上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)作出決策提供依據(jù)。

5、利用網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的雙向語(yǔ)音功能，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺(tái)實(shí)現(xiàn)領(lǐng)導(dǎo)和各采油站點(diǎn)工作人員在線(xiàn)語(yǔ)音、文字交流。如圖四，系統(tǒng)按照人們熟悉的QQ聊天工具的設(shè)計(jì)風(fēng)格，方便人們迅速掌握。

6、系統(tǒng)將設(shè)置2級(jí)代理轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制。在采油站設(shè)置一級(jí)代理轉(zhuǎn)發(fā)，向上級(jí)指揮中心提供音視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)，這樣管理中心將可以在總部看到所有采油站點(diǎn)的監(jiān)控情況。在管理中心再設(shè)置一臺(tái)代理轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器，為公網(wǎng)用戶(hù)提供接口，這樣即使在外面出差的領(lǐng)導(dǎo)也可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)訪(fǎng)問(wèn)整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)任意地點(diǎn)、任意時(shí)間自由訪(fǎng)問(wèn)。

7、前端監(jiān)控系統(tǒng)錄像策略包含定時(shí)錄像、手動(dòng)錄像、報(bào)警聯(lián)動(dòng)錄像、視頻移動(dòng)錄像等多種錄像模式。管理員可以在重點(diǎn)區(qū)域重點(diǎn)時(shí)段啟用定時(shí)錄像功能，在報(bào)警設(shè)備防區(qū)設(shè)置報(bào)警聯(lián)動(dòng)錄像功能，當(dāng)有警情的時(shí)候可以自動(dòng)聯(lián)動(dòng)錄像并設(shè)置報(bào)警預(yù)錄時(shí)間達(dá)999秒。

8、網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)一體球可以提供高清晰的監(jiān)控畫(huà)面，畫(huà)質(zhì)達(dá)到DVD級(jí)。在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中設(shè)置有地形面貌檢索記錄，工作人員可以記錄現(xiàn)場(chǎng)的地形地貌，為日后的勘探提供直觀的視頻錄像文件，相關(guān)的技術(shù)參數(shù)也可以由數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索出來(lái)。

五、結(jié)束語(yǔ)

網(wǎng)絡(luò)視頻產(chǎn)品作為監(jiān)控行業(yè)的第三代設(shè)備已經(jīng)將自己的步伐跨進(jìn)更多的應(yīng)用領(lǐng)域。隨著網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的愈加完善，系統(tǒng)集成化要求的提高，多媒體通訊應(yīng)用愈加廣泛，網(wǎng)絡(luò)視頻產(chǎn)品必將在更多的行業(yè)發(fā)揮巨大優(yōu)勢(shì)。