油田远程监控系统-技术方案

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建设背景 错误!未定义书签。需求分析 错误!未定义书签。第三章系统总体设计 错误!未定义书签。系统设计的原则 错误!未定义书签。系统设计的依据与标准 错误!未定义书签。系统设计思路 错误!未定义书签。监控系统示意图 错误!未定义书签。第四章 系统前端设计 错误!未定义书签。前端设备配置选型 错误!未定义书签。无线数字视频效劳器 错误!未定义书签。野外一体化云台摄像机 错误!未定义书签。前端避雷设施 错误!未定义书签。第五章系统掌握中心设计 错误!未定义书签。视频解码效劳器 错误!未定义书签。视频治理效劳器 错误!未定义书签。视频存储效劳器 错误!未定义书签。监控电视墙 错误!未定义书签。其他配套设施 错误!未定义书签。第六章工程组织与实施 错误!未定义书签。施工组织与预备 错误!未定义书签。施工物料预备与现场检查 错误!未定义书签。安全文明施工 错误!未定义书签。施工治理与质量检查 错误!未定义书签。第七章系统技术支持与人员培训 错误!未定义书签。第一章建设背景油田的采油井、输油管和储油罐大都分布在野外，抽油机连续不断的正常运行、输油管的连续传输、储油罐的安全存储与企业的经济效益息息相关。对采油井、输油管和储油罐工作状态的实时监控始终是生产作业单位一项重要和困难的内容，随着油田自动化信息系统建设的逐步推动，油田内部从以前粗放式治理向信息化治理过渡，逐步加强了对采油到输油过程的集中治理。油田自动化信息系统要求建立包括油井远程视频监控、配电线路自动化系统、输油管线泄露监测、集输站库自动化监控等多系统的监控平台，其中的油田远程视频监控系统目的是利用现场监控系统，实现数据源头自动采集，借助油田现有网络资源自动加载到厂级实时数据库，为各级治理部门应用供给开放的数据平台，使生产和治理人员24小时无人值守的监控方式，以保证采油井、输油管和储油罐不会因简单的工作状况以及工作人员的违章操作、不法分子的蓄意破坏等的影响，造成不必要甚至是巨大的损失。其次章需求分析行业特点：气候环境较为恶劣，雪、雾、风沙等自然现象较为普遍，且气温波动较大。石油化工企业一般地处偏远、空旷、掩盖范围广，油田采油工区各个采油点分布比较分散。监控前端包括机〔或视频网络效劳器〕、可控云台、报警信号发生器〔火灾、气体泄露、防盗等〕等局部组成，将音频、视频、报警等信号，转换压缩成网络可以传输的数据包，经网络传回监控中心的效劳器，进展集中处理。前端的监控摄像机应当安装室外带雨刷除尘功能的温控护罩以避开粉尘油渍损坏摄像机，将摄像机的视频线接入网络视频效劳器。将油压表、流量表等数据总线接入网络视频效劳器，利用网络视频效劳器的透亮通道进展传输。在系统掌握中还可以接入电流电压检测模块、温度湿度检测模块，这些检测模块都可以共享网络视频效劳器的数据通道。网络视频效劳器接入本地无线监控网络。要求全天24小时实时监控全部油井视频图像。第三章系统总体设计系统设计的原则开放性原则 设计的现场总线构造是开放性系统，实现与将来设备的更多互连和互操作。先进性监控系统应尽量承受先进技术产品设备，只有承受先进技术设备，才能保证系统先进性。牢靠性系统的牢靠性是第一位的，在方案设计中必需充分考虑系统的安全，依照安全国家标准实行安全治理措施，保证网路的安全牢靠运行。经济性系统的经济性是一个重要因素，使系统具有良好的性能价格比是共缆监控系统设计的一个重要原则。可扩展性在系统需要扩展时，前端设备数量将敏捷增加，不转变系统的运行方式，以保证用户的投资安全。有用性承受高科技手段，进展智能化设计，尽量削减系统操作的简单性，并作到系统工作稳定牢靠，维护简洁；软件使用界面友好，完全到达智能化掌握。系统设计的依据与标准《中华人民共和国公共安全行业标准》〔GA/T74-94〕《工业与民用闭路监视电视系统工程技术标准》〔GB50198-94〕《安全防范系统工程程序与要求》〔GA/T75-94〕《电气设备安全设计导则》GB4064《电气设备抗干扰特性》GB4890《电气设备雷击保护导则》GB7450《电力设施抗震设计与标准》GB50260-96《中华人民共和国公共安全行业标准》〔GA/T74-94〕《中华人民共和国安全防范工程技术标准》〔GB50348-2023〕系统设计思路系统组成：数字无线监控分三个组成局部：前端图像采集系统〔含供电系统〕、无线传输系统、后端监控治理指挥系统，我们依据油田现场的实际状况承受“远程数字无线视频监控”的系统方案。其中，无线传3G3GCDMA2023(EVDO)网络进展传输。该系统满足本地监控和中心联网多级网络化视频监控的需求。可24小时实时监控油田安全状况,降低了安全监控人员的劳动强度，为监控中心指挥供给强有力的保障，使各级监视中心的调度人员通过监视远端传送上来的现场图像，直观、准确、准时地了解各工区的实际状况。其中数据&视频无线信号的传输及采集局部，由前端无线视频效劳器供给单独数据传输DTU压、用电量、油液流量、压力、温度、液面、示功图、功率、功率因数等各种数据传感器将相应参数会聚到前端无线视频效劳器。无线视频效劳器设备可供给RS232/485备采集数据传输至各级监控中心〔采集站、作业区、厂区等〕。数据传输至各采集站，作业区，厂区监控中心后，视频解码器设备复原出RS232/485传输，汇总。监控系统示意图第四章 系统前端设计前端设备是监控系统重要组成局部，对系统的前端设计方法如下：前端设备配置选型为了实现油田远程视频监控的功能，对系统的设备的选择必需依据设计要求承受符合标准标准和现场使用环境需求的产品。无线数字视频效劳器DVS线难、距离远、临时性、移动性、传统连线方式难于实现的地方，使安防监控可应用于森林、电力、海事、车载、油田、环保、水利、气象等领域；承受视频压缩技术，压缩比高，且处理格外敏捷；TCP/IP据、串行数据通过TCP/IP支持PPPOE、DHCP，ICMP内置WEBIE支持云台与电动镜头的掌握，支持多种解码器协议，可进展预置位、巡航、轨迹的设置与调用；支持RS-232支持双向双工语音对讲；具有报警输入、移动侦测报警、报警联动输出等报警功能；支持定时抓拍图片传输技术；支持路由上网，DMZ，NAT支持RTU支持网口，串口数据与视频数据流之间的QOS支持多种数据存储方式，效劳器存储，本地SDPC技术参数回放区分率视频帧率码流类型通讯接口电源功耗

QCIF/CIF/2CIF/DCIF/4CIF(D1)1-4PALPAL：1--25/秒/复合流16K～2M〔2M，单位：bps〕1-42Vp-p，阻抗：Ω〕ADPAM8Kbps〔电平：2Vp-p，阻抗：1kΩ〕1RJ45，1RS232，1个RS485口TCP/IP,PPPOE,DDNS,FTP,DNS,DMZ,NTP,DHCP,NAT,ICMP4GPIO4GPIODC12V≤7W工作温度工作湿度重量

-20℃--＋65℃45mm(高)×262mm(宽)×(深)≤2Kg野外一体化云台摄像机产品性能特点：专为全天候环境设计，由高强度金属材料制成，防紫外线、防水、耐老化、防酸雨、耐高温、抗腐蚀。自动光圈、自动白平衡、自动聚拢、背光补偿功能100360°～10°/秒旋转速度128RS232/485实时位置显示〔准确到°〕具备多种摄像机型号，以满足各种使用需求具备红外灯自动跟随摄像机低照度的开启/关闭而动作的功能〔选配〕雨刷功能,用于去除雨天或者雾气冷凝在像机前的玻璃上水气〔选配〕内置最多四路报警输入，两路报警关心输出，可满足特别场合的应用需要技术参数信号制式图像传感器像素焦距范围视频输出左右速度通讯电源保护预置位功率

PAL或NTSC1/4“SONYSuperHADColorCCD有，带可移动滤光片PAL:795(H)×596(V)NTSC:811(H)×508(V)480～360°连续旋转°～10°/秒+60°～-50°°～10°/秒RS232/485有有IP661284AC24V/AC220V70W+10%-30°C～+65°C55W340×202×448mm〔H〕15Kg前端避雷设施前端监控点防雷包含直击雷防护，供电系统感应雷防护，电子设备感应雷防护，接地系统，线缆屏蔽等局部，本方案设计仅考虑视频监控系统自身前端设备防雷需求，即线缆屏蔽处理、等电位连接及视频与掌握信号防护。线缆屏蔽处理全部监控设备线缆都进展穿金属管或金属线槽进展屏蔽并且两端接地，同时将电源线缆和信号线缆分开敷设。等电位连接将摄像机、设备箱等用φ12电位连接，防止因电位差而发生还击。视频与掌握信号防护依据《建筑物电子信息系统防雷技术标准》〔GB50343-2023〕中安全防范系统的防雷与接地要求，实行以下措施：置于户外的摄像机信号掌握线输出、输入端口设置信号线路浪涌保护器。系统视频、掌握信号线路及供电线路的浪涌保护器，分别依据视频信号线路、解码掌握信号线路及摄像机供电线路的性能参数来选择。防雷设备介绍电源浪涌保护器技术参数Un(V):220标称放电电流In(8/20μs)(kA):20Ta≤(ns):100Ures(V/5kA):1200视频浪涌保护器

工作电压(V):24接口类型:BNC标称放电电流In(8/20μs)(kA):5Up(V)线与线:＜50Ta≤(ns):1(Mbit/s):20插入损耗≤(dB):≥(dB):20特性阻抗(Ω):75外形尺寸(mm):82×25×25技术参数接口类型:CH端口工作电压(V):24称放电电流In(8/20μs)(kA):5Up(V)线与线:＜70Ta≤(ns):1传输速率(Mbit/s):1油田远程视频监控中心设置在油田生产治理中心，中心设置电视墙监控，计算机通过数字视频监控平台对前端监控点进展全方位控24网络相连，使系统具有监看、录像、保存、回放和报警功能。视频解码效劳器一体化视频解码效劳器内置多功能视音频解码器，用于将前端视频效劳器等编码设备的编码图像通过网络解码后显示在电视墙上，专为视频监控系统的部署与治理而设计，支持多种网络传输协议，代码固化在系统FLASH中，系统运行稳定牢靠。承受集成度更高的TIDM648处理芯片，解码引擎强劲，支持多种码流的传输方式，可对当720P4CIF/DCIF/2CIF/CIF区分率图像解码，并支持BNC和VGA同时输出解码图像，另还带有语音对讲、报警输入/输出、解码云台掌握等功能，为大型电视墙解码效劳供给强有力的支持。解码功能解码图像和音频支持HIK、标准、MPEG4图像压缩格式。支持PS、RTP和局部厂家自定义码流封装格式。支持PAL和NTSC支持720P、VGA、SVGA、4CIF、2CIF、DCIF、CIF、QCIF图像区分率解码。解码资源可解码16CIF/8路4CIF/4720P，承受8个BNC和4个VGABNC1/2/4VGA为1/2/4/9/16面，其它VGA1/2/4解码模式TCP、UDP、多播、RTPMPEG4时支持RTPoverTCP,RTPoverUDP。IP、动态切换解码，快速解码、快速切换。支持轮循解码：在一个解码通道上设置多个远程监控通道，解码器依据配置的挨次和时间循环解码，远程登陆编码器或者流媒体效劳器取流，解码后本地输出，最多支持64支持从流媒体取流：远程登陆海康流媒体效劳器，从流媒体效劳器接收实时数据，解码后本地输出。支持远程回放编码器录像文件：远程登陆带存储功能的编码器，直接从编码器猎取录像文件数据，解码后本地输出。网络功能配备1个10/100/1000MbpsUTP以太网接口，支持TCP/IP、UDP、RTP支持DHCP协议：通过DHCPIP子网掩码和网关。支持NTP功能：可通过NTP时。支持DDNS功能：支持动态域名解析。支持SADP搜寻：可通过SADP解码器的IP支持TELNET：可通过telnet命令登陆设备，查看设备信息、修改网络参数等。报警功能开关量报警输入解码器具有报警输入输出口，均为开关量信号输入，可以设置为“常开”或“常闭”，依据时间可以设置不同的4个布防时间段，在布防的时间段假设发生报警可以触发相关的报警处理方式，触发开关量输出、触发蜂鸣器报警、上传中心等。开关量报警输出开关量报警输出可以连接报警设备，联动进展报警例如：声光报警器等，时间在布防时间段内进展报警处理。特别处理特别报警处理状况包括：网线断报警、IP法访问报警，支持多种处理方式，开关量报警输出、蜂鸣器报警、上传报警中心等。特别重启软件看门狗功能，用于检测重要的线程和设备的系统资源，当消灭无法恢复的特别时，自动重启设备。硬件看门狗，实时对硬件设备进展探测，当系统任务调度消灭特别时，自动重启设备。用户治理系统一共可创立32131透亮通道解码器承受RS232/RS485串行接口，可实现透亮传输，通过网络远程发送数据到解码器，解码器RS232/RS485可对数据不做任何处理进展传输，并且解码器透亮通道支持一对多的透亮传输，可以同时建立多条透亮通道。云台掌握解码器通过SDKDVRDVS接的云台。接口名称与连接说明VIDEO/AUDIOOUT 视频/音频输出接口，BNC接口。LINEIN 1个音频输入对讲接口，BNC接口，用来连接有源的音频输入设备。LINEOUT 音频对讲输出口，BNC音频输出设备。AUDIO-1~AUDIO-4VGA1~VGA4BNCVGAVGA1~VGA4 解码显示接口用来连接显示器。RS232 连接RS-232设备，如电脑等。LAN10/100/1000Mbps自适应的UTP以太网接口。RS-485 RS-485ALAMIN 8路报警输入接口。ALAMOUT 8路报警输出接口。电源 DC12V电源接口。接地端 接地端。视频治理效劳器高性能，高牢靠45nm5500IntelQPI总线设计，将处理器间的连接带宽提升至s；处理器集成三通道内存掌握器，协作高速DDR3CPU32GB/s100%。存储子系统实现对SSD8SAS800MB/s2023MB/s，极大缓解了存储IO关键部件全冗余设计提高系统可用性：1+1750W余电源，提高供电牢靠性；3+3系统故障；512MBRAID，协作热插拔硬盘实现数据高可用；内存镜像实现内存高可用。治理更智能智能的能耗监控和治理解决方案；支持对系统能耗状况进展实时监控，把握不同时间段效劳器的能耗曲线，可通过治理软件对系统能耗进展策略设置，支持在不同的时间段进展能耗封顶设置，到达能耗节约的目的支持联想慧眼IVIPMI标准，无论操作系统状态如何〔正常、宕机、非主流操作系统〕，只要电源供电，就可以通过网络直接和被管效劳器交互，猎取效劳器硬件安康信息和大事；无论操作系统状态如何，可以对效劳器进展批量开关机、重启、远程激活ID值进展预警。支持邮件、颜色变化、告警弹出等报警方式。精彩的节能设计多种静态能耗优化设计降低系统自身能耗；高效率主板供电设计，通过选用转换效率更高的VRCPU、内存的供电效率，在降低系统散热量的同时降低了系统额90%，极SSD盘进一步降低系统能耗。动态能耗优化设计降低不同负载状况下的能耗；支持LECOT能耗优化技术，实现系统的动态按需供电；实时监控系统的任务处理状况和CPUCPU载状态下的功率消耗；实时监控系统能耗，能耗封顶设置到达能耗优化目的；IFSC风量，降低低温状态下的散热功耗，到达智能散热的效果。数据中心根底设施规划工具—RLPC；以机柜为单位准确计算输入功率、散热量峰值及重量，便利客户进展机柜供电、散热及承重规划，合理配置UPS总拥有本钱。优化设计的虚拟化效劳器平台VOT〔VirtualizationOptimizationTechnology〕虚拟优化技术，打通从GuestOSVMM层的IOmapping80%虚拟化应用导致的性能损失。可选嵌入式虚拟化预装模块，安全隔离，加快虚拟应用启动速度；针对VMWare装和效劳选择。技术参数处理器Cache内存

(2U)机架式4M2GBR-ECCDDR3-1333内存热插拔硬盘 146G热插拔寸SAS硬盘(10000转)网卡电源

IntelDVD-RWUSB：555--760mm单电源故障定位系后置DIT〔DoctorInside〕故障诊断模块，实现快速开机无统 显故障定位功能3个PCI-E×16扩展槽〔×8signal，全高〕I/O扩展槽 可选升级至5个：1个PCI-E×16扩展槽〔×8signal，全

口环境温度

高〕2PCI-E×8〔全高〕2PCI-E×8〔半高〕6USB接口(1412RJ45RJ45工作环境：10℃～35℃运输/储存环境：-40℃～70℃工作环境：35%-80％的相对湿度其它特性 系统尺寸

：20%-93％的相对湿度高：宽：430mm主机重量主机重量深：〔满配，含包装〕视频存储效劳器IPSANRAIDNASIPSANDVSDVS、IP摄像机的网络集中存储。兼容性IPIP集IPSANNASiSCSI/CIFS/NFS/FTP//AFP功能模块支持WORMS控数据克隆功能；iSCSI〔读写，智能只读，只读，同步读写〕；RAID，支持RAID0、RAID1、DRAID5；多网口的负载均衡和失败替换；WebGUICLI；安全性、牢靠性基于加密网页的全中文治理系统，冗余电源、热插拔硬盘、RAID5、RAID6技术、系统双备份。扩展性最大可支持万兆接口扩展；供给全套二次开发API主要特点RAID0、1、5网络输出：21G。技术参数支持实时监视存储路数：D1〔PAL：704*576，NTSC：1Mbps〕：128CIF〔PAL：352*288，NTSC：外部接口及环境参数存储接口：2个RJ4510M/100M/1000M电源：210--240VAC，47--63Hz功率：250W--460W10℃--＋40℃工作湿度：5％--95％3U、19监控电视墙在本工程系统建设中，施工方依据现场勘查结果，供给电视拼接墙及操作台设计效果图给甲方，经甲方确认后输出施工图纸，机房装修甲方负责，大屏安装施工方负责。拼接架拼接处理器操作台及掌握PC此拼接墙支持外部信号采集后在拼接墙上开窗口显示。外部信号可以是视频信号或VGA信号。外部采集的信号窗口可以任意位置开窗口显示，支持任意窗口放大、缩小、跨屏、漫游、叠加、全屏等。拼接墙掌握软件操作简洁，上手快，操作人员可以依据操作主机上的显示来掌握拼接墙上各个屏幕的显示。电视墙系统构造：123×41920×10807680×3240。通过掌握计算机集中掌握，并可依据用户需要制定常用显示模式，实现简洁敏捷的使用界面。调度员能够通过软件远程掌握大屏幕的画面。7X24拼接治理软件拼接治理软件的调整、使用简洁易行，用户操作界面友好直观，操作过程简捷，经短时培训即可操作使用。使用户对大屏幕的操作、窗口的切换和缩放、信号源的切换布局便利快捷、得心应手。完成对显示墙开的VGA完成对拼接墙显示预案的设定、保存和调用。实现外接信号在显示墙上开窗口显示。其他配套设施与监控中心各项设备相配套的设施，包括视频矩阵、掌握键盘、网络交换机、效劳器机柜、不连续电源〔UPS〕、电视墙构造件、操作台等等。为保证油田远程监控系统工程顺当进展，我公司将组成强有力的组织治理机构，实行工程经理负责制，依据工期和要求，在施工组织设计、设备供给、安装施工治理、系统测试等环节上，制定严谨有效的治理措施和科学合理的施工进度打算。同时，为确保工程顺当进行，将指派专人负责与其他施工单位亲热联系，相互沟通、相互配合，从而使施工工作保质保量的如期完成。施工组织与预备为保证工程能够保质保量完工，我公司建立了由公司主要技术人员组成的施工治理组，全部工作人员均有备案。现场勘察施工方案设计依据我公司设计方案，进