一、行業背景
隨著中國經濟的快速發展,石油天然氣等能源產業在國家經濟中的地位愈加顯著。實現高效安全生產,實行數字化遠程管理,有效控制生產過程中的關鍵技術環節,實現大規模生產所要求的統一、協調、高效、遠程調度指揮、監管和控制是目前眾多大型企業所企盼的。但是采油地常常分布在人煙稀少的偏僻地區,交通通訊不便,分布地域廣泛、現場人員較少,大部分地區處于無人或少人職守狀態,工作效率低下,面臨人為或自然因素破壞的危險,系統維護成本較高。
二、技術現狀
網絡視頻技術歷經近2、3年的發展,已經在各個行業得到廣泛應用。它將傳統的模擬圖像進行數字壓縮、通過網絡傳輸實現遠程監控,同時利用網絡視頻服務器的數據傳輸能力,為多種設備提供數據傳輸信道,實現了分散布置、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勢迅速在各種地形條件差、數字設備難于應用的地方發展起來,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,實時地向業界推出了一套油田系統網絡視頻應用平臺。本文將為讀者介紹這套系統的架構和功能特色。
三、方案設計
系統將按照兩層網絡結構進行設計,在油田作業區設置本地監控體系,包括油田工作區、生活區周邊監控,采油井監控和數據監控管理。在油田系統總部設置遠程統一監管系統,包括警情處理,數據報表分析,遠程管理等任務。系統整體架構如下圖所示:
在采油井關鍵部位設置定點監控攝像機,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、流量表等數據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據通道。網絡視頻服務器接入本地監控網絡。
在油田作業生活區安裝網絡一體球,實現對周邊環境的監測。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,實現了監控前端全集成。網絡一體球可以設置掃描區間,在指定的區間內進行水平巡視。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,封鎖重要監控區域,自動發出報警、聯動錄像、向上級指揮機構發出告警提示、向相關負責人發出手機報警短信。
在本地監控系統中設置綜合管理主機,負責實時監控、錄像、設備控制、數據采集分析等任務。同時綜合管理主機還將為遠程油田系統總部提供數據轉發服務,保證上級指揮機構可以在遠程實現對本地的管理。
在總部管理中心,將設置統一監管系統。可以有效監管下屬各個采油站點的實時工作情況。對上傳的數據采集進行數據報表分析。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,非常適合于采用無線設備進行組網傳輸。系統設計采用美國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控、數據傳輸的要求。
2、提供完善的實時監控、設備管理、權限控制、錄像策略、系統日志管理、報警系統管理、圖像管理、人員管理等功能,如下圖:
3、通過數據采集模塊,將抽油機的電流電壓、溫度濕度實時上傳至監控中心,并自動形成報表,如下圖。監控數據將會保存在數據庫中,為日后分析提供依據。
4、網絡視頻服務器應用軟件可以監測系統運行數據。一旦超過標準值可以通過控制接口控制系統保護功能,包括開啟空調保持環境溫度,開啟過流過壓保護電路。同時這些報警數據將會優先傳送到上級指揮機構。為上級領導作出決策提供依據。
5、利用網絡視頻服務器的雙向語音功能,通過網絡監控平臺實現領導和各采油站點工作人員在線語音、文字交流。如下圖,系統按照人們熟悉的QQ聊天工具的設計風格,方便人們迅速掌握。
6、系統將設置2級代理轉發機制。在采油站設置一級代理轉發,向上級指揮中心提供音視頻數據轉發服務,這樣管理中心將可以在總部看到所有采油站點的監控情況。在管理中心再設置一臺代理轉發服務器,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網訪問整個監控系統。實現任意地點、任意時間自由訪問。
7、前端監控系統錄像策略包含定時錄像、手動錄像、報警聯動錄像、視頻移動錄像等多種錄像模式。管理員可以在重點區域重點時段啟用定時錄像功能,在報警設備防區設置報警聯動錄像功能,當有警情的時候可以自動聯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控畫面,畫質達到DVD級。在系統數據庫中設置有地形面貌檢索記錄,工作人員可以記錄現場的地形地貌,為日后的勘探提供直觀的視頻錄像文件,相關的技術參數也可以由數據庫中檢索出來。
五、結束語
網絡視頻產品作為監控行業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發揮巨大優勢。天地偉業公司也愿意與各位一道,貢獻出自己的一份力量。