数字化油田方案

#盘将车载预定义的短信息发送回中心，它控制并接口车载设备中的GPS接收机、GSM通讯机、输入/输出模块、LCD液晶显示器、通话设备及其它模块，使之协调统一，协同完成系统预定功能。车载终端功能：a.具有GPS定位。氏双向数据通讯。c.接收并显示中英文信息。d.数据输入。e.菜单操作。f.声音提示（超速、收到新信息）j.发送车载预定义短信息。h.车载电话全国漫游通话。i.车载故障自检、故障报警提示、故障弱化功能。g.具有数字键、确认键、向前键、向后键、显示切换键、返回键、摘机键、挂机键等键盘。k.可外接传感器、控制执行机构。3.2系统软件设计车辆监控管理系统软件结构从逻辑上分为通信层、服务层和应用层三层结构，模型结构包括基础数据层、系统应用层、用户服务层三层结构。该系统基于数据同步、数据库、信息发布和内容管理、开放式集成等技术，系统采用组件式结构，灵活方便，并有良好的通用性和可扩充性。SQLServer」数据库Q其它GPS备份数据库p移动通信代理服务」协议解释黑u短信」GPRS/CDMA」数据借音」SQLServer」数据库Q其它GPS备份数据库p移动通信代理服务」协议解释黑u短信」GPRS/CDMA」数据借音」移动终端设备一协议解释器加I II~~车辆行||命令-II调度憎思，||车辆信息… 管理」 发布系统। 管理系统u 数字地图"IIIII索统数据总线车辆监控调度¥InternetHTTP数据库InternetGPS薮据处理服务+J数据库访问系统互连」系统软件结构图（1）通信层通信层提供车载设备与GPS中心之间的数据通信服务，车载终端与中心之间通信采用中国移动GPRS服务，并遵循系统与移动终端无线通信接口标准。（2）服务层服务层提供中心系统移动通信代理服务、数据处理服务、信息发布服务、GIS信息管理服务、数据库服务。1）移动通信代理服务移动通信代理服务内含移动通信接口服务，是中心与移动终端设备之间的通信接口，负责协议转换、数据汇集。其中每种移动终端设备对应一种协议解释器，通信接口服务可以支持多种不同类型、不同厂家的终端协议解释。2）数据处理服务数据处理服务负责与上层应用的通信接口，系统数据的分发与处理，操作命令的认证、下发、确认，数据的存储、分析，数据处理服务是本系统的核心部件。3）数据库服务数据库存储服务提供管理中心所有车辆信息、用户信息、终端设备信息、出租调度营运信息等。本系统数据库采用SQLServer。（3）应用层系统功能如下图所示。应用层功能模块系统功能框图应用层功能模块系统功能框图油田网络视频监控系统方案第一章系统概述需求分析辽河油田油区面积较大，油井分布较散，油区治安环境非常复杂。特别是近几年来，不法分子盗油、破坏油田生产设施事件时有发生，给国家和企业带来了巨大的损失。因此，为了及时发现和预防各种盗油事件的发生，引入先进成熟的视频技术、网络通信技术、图像处理技术，在油区建设一套技术先进、可靠性高、实用性强的油区视频监控系统，有着十分重要的意义和作用。设计原则针对油田监控系统需求的特点，在进行设计的时候，本着架构合理、安全可靠、产品主流、技术先进、低成本、低维护量的设计思路，依此为用户提供先进、安全、可靠、高效的解决方案。（1）技术的先进性：整个系统选型、软硬件设备的配置均要符合高新技术的潮流，关键的如视频数字化、远距离监控均采用国内外工程建设中被广泛采用的技术与产品。在满足功能的前提下，系统设计具有先进性，并且在今后一段时间内保持一定的先进性。（2）架构合理：采用先进成熟的技术来架构各个子系统组成稳定可靠大系统，使其能安全平稳地运行，有效地消除各子系统可能产生的瓶颈，选用合适的设备来保证各子系统具有良好的扩展性。（3）产品主流：在设备选型时，主要依据目前主流市场的实际情况结合目前市场上占有率高的各类产品中选择具有最优性能价格比和扩充能力的产品。（4）低成本、低维护量：所设计的系统和采用的产品应该是简单、实用、易操作、易维护。系统的易操作和易维护是保证非计算机专业人员使用好本系统的条件。（5）集中管理：前端现场设备，各分系统集中于中控室统一控制，实施对所有远端设备的控制、设置，以保证系统的高效、有序、可靠的发挥其管理职能。（6）开放性与标准化原则：在系统设计中，采用开放式的设计思想，保证系统与其它应用系统之间具有完善的接口。并且采用已经被广泛使用的工业标准和技术标准规范，以充分和其它应用系统无逢集成和连接。第二章系统总体设计系统目标油田监控系统建设的总体目标是：通过先进的产品和成熟的技术，满足系统建设的总体要求，为油田提供一个结构合理、高性能、高可靠性的视频图像监控综合管理服务和安全防范技术支撑平台，全面、及时、系统的掌握生产一线的重要数据和现场活动图像，为生产决策提供最有力的一手资料。具体包括：（1）通过建立厂区周界围墙区域、门岗位置区域、停车场区域以及其他重要区域的视频图像监控系统，实时了解油田重要区域的治安情况，加强重点部位的安全监管力度，为保卫工作提供有力保障和科学依据，系统要求24小时全天候不间断运行；（2）通过建立油田区域视频图像监控系统，全天候的实时传送车间的重要生产画面，及时的应对突发情况，实施了解各生产装置车间安全生产情况，为油田安全生产提供有力保障；提高生产安全性,为辅助生产提供资料；（3）通过建设一套可靠的专用视频网络传输系统。实现网络化异地视频监控管理，实现多中心多级控制管理，实现与生产部门和总部资源共享，紧急情况下实现跨区域视频监控等；（4）通过建设监控控制室，值班人员随时都可以观看监控画面，并通过对摄像机上下左右的控制，达到监控范围的要求，把前端的监控画面实时地展现给车间工作人员、调度室调度人员、保卫科监控人员，并能实现特定用户在油网能到达的办公室内对监控视频的查看；通过先进的视频存储技术，管理人员可通过录像查看15天的监控画面。2.2设计内容本方案设计的内容主要包括以下几个方面：油田视频图像监控系统包括厂区周界围墙区域、门岗位置区域、停车场区域、罐区、装卸台、各生产装置车间等重点要害部位安装监控摄像机，组成数字化、网络化、智能化系统，实现全天候，全方位的监控，形成统一协调的动态视频指挥网络。视频监控系统设计按照整体结构我们可以划分成三个部分：图2-1系统整体结构（1）视频监控前端设计监控系统前端遍布于整个厂区，包括围墙附近、门岗区域、装卸台区域和灌区等车间重要区域。前端设计采用高清晰的监控摄像机，大范围的监控区域选择配备辅助转动设备和变焦设备，可让摄像机上下左右旋转和拉近拉远，让监控无死角；在漆黑的夜晚，通过增加辅助不可视光源的方式达到夜视效果。在防爆级别较高的灌区和油气含量较高的装置区，给摄像机增加了防爆护罩，增加了防爆系列的防爆云台和防爆辅助光源。（2）网络视频传输系统设计建设一套监控专用网络传输系统，设计了一个星型拓扑网络，车间的监控图像的传输互不干扰，任何一个车间的传输部分出现问题或中断的情况不影响其它车间和厂区的监控图像的传输。此网络分为了2部分进行传输：车间监控点的图像传输和厂区周围监控点的图像传输，传输介质采用了光纤进行传输。（3）监控中心（中控室）设计在油田设置专门的监控中心，本方案设计2个监控中心和若干分控中心：调度室监控中心、保卫科监控中心和各车间分控中心。2个监控中心都能单独运作，实现所有画面信号的接受和观看，车间的分控中心通过权限划分只能观看自己车间的监控图像，配备硬盘录像机相关视频控制设备和显示设备，实现视频数据集中管理和存储，能实时查看监控图像和近15天的监控录像，为厂区的安全管理提供依据。2.3系统原理图

前端设备监控主机保卫科监控中心设备调度室监控中心设备车间分控中心电视墙硬盘录像机各视频矩光端机组视频分配器组光端机组视频分配器组光端机硬盘录像机监控主机网络分控主机液晶电视摄像机云台摄像机云台交换机交换机控制键盘图前端设备监控主机保卫科监控中心设备调度室监控中心设备车间分控中心电视墙硬盘录像机各视频矩光端机组视频分配器组光端机组视频分配器组光端机硬盘录像机监控主机网络分控主机液晶电视摄像机云台摄像机云台交换机交换机控制键盘图2-2监控系统原理图第三章系统详细设计视频监控前端设计监控点前端设备负责信号的采集，主要包括摄像机、镜头、防护罩、云台、解码器、水泥线杆、光端机等设备。这些设备将现场的图像、数据等信号进行拾取并转换为中心控制设备能够处理的信号格式外，还具有其它的增强功能，如扩大监视范围的云台、变焦镜头；保证主要前端设备能够正常工作的防护设备，如防爆护罩、防爆红外灯和防爆云台等。视频图像监控前端由若干前端监控点组成，将监控点分为两个监控区域，分别为厂区范围监控区域以及生产装置车间监控区域。厂区周边的监控范围比较大，夜间监控距离分别可达50米、300米，并且所有设备都要求在夜晚无光的条件下看清监控范围内的物体，因此采用激光夜视监控设备和红外夜视监控辅助，各个监控点根据现场需要分别配备高精密度变速云台和变焦镜头。本方案中50米的监控点采用红外夜视设备和低照度高清摄像机，300米设备采用激光夜视设备，可旋转的所有监控点摄像机可实现光圈自动调节、聚焦、变倍的多项操作功能，图像信号通过光端机处理后通过搭建起来的视频专网传至中控室，再经过高速网络交换机连接到视频监控服务器上，进行实时监控及录像，视频图像资料实现网络实时共享。网络视频传输系统设计监控传输部分设计要求监控系统传输部分负责把前端监控点的图像信息传输到控制、显示、记录等设备上。油田的前端控制点分为两个监控区域，此外，监控图像还需要显示在总控中心的显示设备上。厂区范围区域的监控图像需要显示在总控中心的显示设备上。每个生产装置车间设置为车间级独立的监控系统，在各个生产装置车间配置监控主机，本车间的监控图像显示在生产装置车间的控制室内，同时，各个车间级监控中心的监控图像传输至总控中心，经过监控主机显示并通过液晶显示器扩大图像。监控系统传输部分设计原则（1）在保证前端设备与主控室之间视频、控制信号传递畅通、信号清晰的前提下，建立专用网络，能同时满足用户其他网络应用的需求。（2）传输系统保证可接入企业网和internet,通过企业网实现远距离范围内跨区域视频监控。（3）系统可与其它系统实现资源共享。监控系统传输部分设计根据传输部分的设计要求以及用户现场的实际情况，本方案采用模拟传输与数字访问相结合的方式，在调度监控中心配置一台多路数矩阵以及一台高性能交换机。厂区范围的前端监控点，统一铺设光缆，采取“就近编组”的原则，通过光端机—光纤—光端机的方式将模拟视频信号传输至调度总控中心，每路视频信号到达总控中心后，一分为二，一路连至数字硬盘录像机，数字硬盘录像机连至高性能交换机上，另一路直接连到视频矩阵。每个车间设一个分控中心，前端监控点采集的视频信号经过光端机传输到调度监控中心，采用光端机—光纤—光端机的模式，将各个车间的模拟信号会聚到中心的嵌入式数字硬盘录像机上，在由网络到达各分控中心。

图3-1监控系统视频信息流图监控中心设计监控中心功能（1）实时监控控制功能：利用现场设备采集的图像信号进行全方位监控，在中控室建设控制平台，可以对远端设备镜头、激光灯的光斑进行实时调整。（2）录像和存储功能：系统对各个监控点的图像进行全天24小时不间断实时录像，录像保存时间不小于15天，具备自动溢出功能。录像方式可以是自动录像也可以是手动录像。（3）查询和回放功能：用户可以方便的进行录像查询，可以通过多种方式进行查询，比如日期、镜头名称、地点等方式。（4）抓图功能：值班员可以方便的对现场监控图像进行抓拍。（5）预置位功能：对重点目标可以设置预置位，便于迅速定位。（6）网络浏览功能：系统具有网络浏览功能，分控用户和分控中心也可以观看到生产第一线的实时情况。（7）多种用户权限功能：为便于系统管理和系统的稳定，系统必须具备多种用户登录权限，设置不同的管理功能权限，防止数据参数被更改，影响到系统稳定，影响到重要数据的安全。3.3.2调度室监控中心设计监控中心由液晶电视电视、控制台、视频矩阵、监控主机、网络交换机等设备组成。调度室监控中心选择如下配置（参考）：（1）监控大屏选用液晶显示器，通过轮巡的方式显示各级画面。（2）在调度室监控中心监控区域共3台数字硬盘录像机接入到网络中，分控中心及远程IP网络客户端通过登录数字硬盘录像机可以同时监控和控制前段摄像机。（3）配置2台视频还原主机，作为生产装置车间模数转换的工作主机。3.3.3保卫科监控中心设计说明保卫科监控中心拓扑图结构如下图3-2所示。键盘处理器视频分配器交换机插卡式光端机组监控主机智能网络矩阵保卫科监控中心键盘处理器视频分配器交换机插卡式光端机组监控主机智能网络矩阵保卫科