網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)在油田中的應用

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一、行業(yè)背景

隨著中國經濟的快速發(fā)展，石油天然氣等能源產業(yè)在國家經濟中的地位愈加顯著。實現(xiàn)高效安全生產，實行數(shù)字化遠程管理，有效控制生產過程中的關鍵技術環(huán)節(jié)，實現(xiàn)大規(guī)模生產所要求的統(tǒng)一、協(xié)調、高效、遠程調度指揮、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)場人員較少，大部分地區(qū)處于無人或少人職守狀態(tài)，工作效率低下，面臨人為或自然因素破壞的危險，系統(tǒng)維護成本較高。

二、技術現(xiàn)狀

網絡視頻技術歷經近2、3年的發(fā)展，已經在各個行業(yè)得到廣泛應用。它將傳統(tǒng)的模擬圖像進行數(shù)字壓縮、通過網絡傳輸實現(xiàn)遠程監(jiān)控，同時利用網絡視頻服務器的數(shù)據(jù)傳輸能力，為多種設備提供數(shù)據(jù)傳輸信道，實現(xiàn)了分散布置、網絡傳輸和平臺整合。隨著無線網絡傳輸、接入設備的日益成熟、完善，無線網絡以其方便快捷的通訊優(yōu)勢迅速在各種地形條件差、數(shù)字設備難于應用的地方發(fā)展起來，所以網絡視頻技術和無線傳輸技術的結合成為必然。天地偉業(yè)公司憑借自己多年對網絡視頻核心技術的把握以及在應用軟件上的整合能力，實時地向業(yè)界推出了一套油田系統(tǒng)網絡視頻應用平臺。本文將為讀者介紹這套系統(tǒng)的架構和功能特色。

三、方案設計

系統(tǒng)將按照兩層網絡結構進行設計，在油田作業(yè)區(qū)設置本地監(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)總部設置遠程統(tǒng)一監(jiān)管系統(tǒng)，包括警情處理，數(shù)據(jù)報表分析，遠程管理等任務。系統(tǒng)整體架構如圖一所示：在采油井關鍵部位設置定點監(jiān)控攝像機，攝像機應該安裝室外帶雨刷除塵功能的溫控護罩以避免粉塵油漬損壞攝像機，將攝像機的視頻線接入網絡視頻服務器。將油壓表、流量表等數(shù)據(jù)總線接入網絡視頻服務器，利用網絡視頻服務器的透明通道進行傳輸。在系統(tǒng)控制中還可以接入電流電壓檢測模塊、溫度濕度檢測模塊，這些檢測模塊都可以共享網絡視頻服務器的數(shù)據(jù)通道。

網絡視頻服務器接入本地監(jiān)控網絡。在油田作業(yè)生活區(qū)安裝網絡一體球，實現(xiàn)對周邊環(huán)境的監(jiān)測。網絡一體球內置高清晰度網絡編碼模塊、22倍光學變焦攝像機、金屬云臺、解碼器，實現(xiàn)了監(jiān)控前端全集成。網絡一體球可以設置掃描區(qū)間，在指定的區(qū)間內進行水平巡視。它也可以接入多種報警設備，當有警情的時候，自動調用預置位，封鎖重要監(jiān)控區(qū)域，自動發(fā)出報警、聯(lián)動錄像、向上級指揮機構發(fā)出告警提示、向相關負責人發(fā)出手機報警短信。在本地監(jiān)控系統(tǒng)中設置綜合管理主機，負責實時監(jiān)控、錄像、設備控制、數(shù)據(jù)采集分析等任務。同時綜合管理主機還將為遠程油田系統(tǒng)總部提供數(shù)據(jù)轉發(fā)服務，保證上級指揮機構可以在遠程實現(xiàn)對本地的管理。在總部管理中心，將設置統(tǒng)一監(jiān)管系統(tǒng)。可以有效監(jiān)管下屬各個采油站點的實時工作情況。對上傳的數(shù)據(jù)采集進行數(shù)據(jù)報表分析。管理人員也可以利用網絡通訊平臺和各個采油站點的工作人員進行在線語音、文字交流。

四、功能特點

1、考慮到油田多分布在交通通訊條件較差的地區(qū)，非常適合于采用無線設備進行組網傳輸。系統(tǒng)設計采用美國AXELWARE無線網絡設備作為網絡視頻服務器的網絡接入設備。按照一路視頻占用512KBPS的帶寬進行設計，可以滿足用戶實時圖像監(jiān)控、數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蟆?/P>

2、提供完善的實時監(jiān)控、設備管理、權限控制、錄像策略、系統(tǒng)日志管理、報警系統(tǒng)管理、圖像管理、人員管理等功能，

3、通過數(shù)據(jù)采集模塊，將抽油機的電流電壓、溫度濕度實時上傳至監(jiān)控中心，并自動形成報表，如圖三。監(jiān)控數(shù)據(jù)將會保存在數(shù)據(jù)庫中，為日后分析提供依據(jù)。

4、網絡視頻服務器應用軟件可以監(jiān)測系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)。一旦超過標準值可以通過控制接口控制系統(tǒng)保護功能，包括開啟空調保持環(huán)境溫度，開啟過流過壓保護電路。同時這些報警數(shù)據(jù)將會優(yōu)先傳送到上級指揮機構。為上級領導作出決策提供依據(jù)。

5、利用網絡視頻服務器的雙向語音功能，通過網絡監(jiān)控平臺實現(xiàn)領導和各采油站點工作人員在線語音、文字交流。如圖四，系統(tǒng)按照人們熟悉的QQ聊天工具的設計風格，方便人們迅速掌握。

6、系統(tǒng)將設置2級代理轉發(fā)機制。在采油站設置一級代理轉發(fā)，向上級指揮中心提供音視頻數(shù)據(jù)轉發(fā)服務，這樣管理中心將可以在總部看到所有采油站點的監(jiān)控情況。在管理中心再設置一臺代理轉發(fā)服務器，為公網用戶提供接口，這樣即使在外面出差的領導也可以通過互聯(lián)網訪問整個監(jiān)控系統(tǒng)。實現(xiàn)任意地點、任意時間自由訪問。

7、前端監(jiān)控系統(tǒng)錄像策略包含定時錄像、手動錄像、報警聯(lián)動錄像、視頻移動錄像等多種錄像模式。管理員可以在重點區(qū)域重點時段啟用定時錄像功能，在報警設備防區(qū)設置報警聯(lián)動錄像功能，當有警情的時候可以自動聯(lián)動錄像并設置報警預錄時間達999秒。

8、網絡視頻服務器、網絡一體球可以提供高清晰的監(jiān)控畫面，畫質達到DVD級。在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中設置有地形面貌檢索記錄，工作人員可以記錄現(xiàn)場的地形地貌，為日后的勘探提供直觀的視頻錄像文件，相關的技術參數(shù)也可以由數(shù)據(jù)庫中檢索出來。

五、結束語

網絡視頻產品作為監(jiān)控行業(yè)的第三代設備已經將自己的步伐跨進更多的應用領域。隨著網絡建設的愈加完善，系統(tǒng)集成化要求的提高，多媒體通訊應用愈加廣泛，網絡視頻產品必將在更多的行業(yè)發(fā)揮巨大優(yōu)勢。