數(shù)字化油田方案

1、 數(shù)字化油田解決方案二。一五年第一部分數(shù)字化油田解決方案抽油機故障診斷專家系統(tǒng)第一章系統(tǒng)概述需求分析油田生產的主要目標是提高原油產量。提高抽油機的工作效率，保障抽油機安全運行是提高產量的主要措施。多數(shù)油田生產企業(yè)采用人工巡檢的方式來對抽油機進行維護。這種方式雖然有一定效果，但是，由于人員有限和技術手段的落后，使得企業(yè)無法及時掌握每一臺抽油機的運行狀況，從而不能及時對抽油機出現(xiàn)的故障進行排除。隨著計算機技術和通信技術的快速發(fā)展，以及油田自動化發(fā)展的需要，遼河油田公司采用抽油機監(jiān)控管理系統(tǒng)，通過抽油機現(xiàn)場采集終端實時傳送的現(xiàn)場生產數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控，及示功圖的顯示。但該監(jiān)控系統(tǒng)只能實現(xiàn)對抽油

2、機運行參數(shù)的監(jiān)控，及示功圖的顯示，不能實現(xiàn)對抽油機運行狀況的綜合分析，為了更好的對抽油機的整體運行做出判斷，并對所監(jiān)測到的抽油機的各項運行參數(shù)進行綜合分析，本方案設計了一套故障診斷專家系統(tǒng)進行分析。專家系統(tǒng)背景知識按專家系統(tǒng)的特性及處理問題的類型進行分類，專家系統(tǒng)分為10類：解釋型、診斷型、預測型、設計型、規(guī)劃型、控制型、監(jiān)測型、維修型、教育型和調試型。本系統(tǒng)采用的是故障診斷專家系統(tǒng)。這類專家系統(tǒng)是根據(jù)輸入的信息推出相應的對象存在的故障、找出產生故障的原因并給出排除故障的方案。由于現(xiàn)象與故障之間不一定存在嚴格的對應關系，因此在建造這類系統(tǒng)時，需要掌握有關對象較全面的知識，并能處理多種故障同時并

3、存及間歇性故障等情況。專家系統(tǒng)特點專家系統(tǒng)應具備如下特征：（1）啟發(fā)性，不僅能使用邏輯知識，也能能使用啟發(fā)性知識，它運用規(guī)范的專門知識和直覺的評判知識進行判斷、推理和聯(lián)想，實現(xiàn)問題求解。（2）透明性，它使用戶在對專家系統(tǒng)結構不了解的情況下，可以進行相互交往，并了解知識的內容和推理思路，系統(tǒng)還能回答用戶的一些有關系統(tǒng)自身行為的問題。（3）靈活性，專家系統(tǒng)的知識與推理機構的分離，使系統(tǒng)不斷接納新的知識，從而確保系統(tǒng)內知識不斷增長以滿足商業(yè)和研究的需要。第二章系統(tǒng)總體設計設計目標針對遼河油田公司抽油機監(jiān)控管理系統(tǒng)只能實現(xiàn)對抽油機運行參數(shù)的監(jiān)控，及示功圖的顯示，而不能實現(xiàn)對抽油機運行狀況的綜合分析的不

4、足，設計一套抽油機故障診斷系統(tǒng)，實現(xiàn)對抽油機故障的診斷，并能快速有效的給出應急方案，為排除抽油機故障提供了很好的幫助。專家系統(tǒng)總體設計和功能說明按照專家系統(tǒng)的設計原則，本方案將抽油機故障診斷專家系統(tǒng)的基本結構分為下六個部分:人機接口，全局數(shù)據(jù)庫，抽油機運行參數(shù)數(shù)據(jù)庫，知識庫，故障診斷模塊、知識庫管理模塊。總體結構如圖2-1所示。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)抽油機運行參數(shù)數(shù)據(jù)庫人機接口-N-V1用戶r全局數(shù)據(jù)庫矩陣庫管理模塊征兆實事庫規(guī)則庫故障庫知識庫圖2-1專家系統(tǒng)結構圖人機接口是工作人員操作抽油機故障診斷專家系統(tǒng)的人機交互界面，完成各種對專家系統(tǒng)的操作。全局數(shù)據(jù)庫是用來記錄系統(tǒng)的運行過程，存放各個功能模塊的

5、中間運行結果、數(shù)據(jù)或狀態(tài)，同時使各種不同類型的知識能夠協(xié)同工作，并為解釋模塊的解釋工作提供依據(jù)。全局數(shù)據(jù)庫由任務安排表、規(guī)劃表和結果表組成。任務安排表主要記錄等待執(zhí)行的任務；規(guī)劃表由一些記錄當前狀態(tài)和當前要處理數(shù)據(jù)的全程變量獨虜躲示W記錄中解耕懿鍛舲程最itt機防麴町靴來存般喉默觸翻艇行魏提塘診船主殿歌源，援是楙雕三相槌電流、裁徐雄、o嬲瘁夠跌耨所飆蟀和螂鼠跳事轆肝顏系轆理過程懦翻灘魁程中越的跳事貪僦事疑蟒i緬的林轆。其頻過程-虢通姍蒯機麴轆鐘的魏進行分機翻1雕螂比虬掂鼬嚏度醵大副嘀軀螭醉期I,示施面如等。醐翻|卜據(jù)毓戈期新懿信瞅修實。娜牌用于存翩赫就其帔嬲瑜溯腦種睇雕珊珊黑罅就1蠅腦限峰庫主

6、購解診HH郵摘名制以及椒臧麒睡那鞭方黑睇診喊蛀蛻魏楙雌螂瞬工他由醐獲取、mi翻廨憎分觸.助魏分為酬於:赴魏和拜蛾取。M取是系轆腦屏自翻楙機斷舞進砂麻抽籟#事實;手赫蛀姓獺燧采瞅機魂防尋疆蒯行赫，秋赤蝶棚如機運行磁的楙a磷事實:繃艇麟虹作翩膽翻的跳好挪推理飆進碗毓魄醐雌鼠瞬耀麟由自趟牌手動診蹦成，弱繃尾神期麴M8敕眠秋診斷任猊同診靴我過手翻B0幀略一些噫豁驪磷岫動繃實事鼬診鵬弟瞬解髀賴慧齡瞬料睫札對颼嬸郵螂蝴的旗向W盧盥器打盤宮核版至錦曲可理翩株和添財性 GPS車輛監(jiān)控管理系統(tǒng)方案第一章系統(tǒng)概述1.1需求分析中國石油遼河油田公司下設采油、科研、集輸、銷售等20個廠、院和公司，地跨遼寧、內蒙兩省區(qū)

7、13個市（地）、34個縣（旗）。由于作業(yè)現(xiàn)場區(qū)域廣、區(qū)域內交通道路復雜、車輛零星分散難以集中管理，使得公司的車輛幾乎處于無管理狀態(tài)。GPS車輛監(jiān)控管理系統(tǒng)是針對中國石油遼河油田公司的實際需求和石油行業(yè)的技術特點所設計。GPS車輛監(jiān)控管理系統(tǒng)充分利用各類無線通訊平臺作為通訊手段，采用C/S和B/S的綜合應用體系架構，應用了TCP/IP、HTTP、WEB、ASP、網絡路由等網絡技術結合GPS（全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)）技術和GIS（地理信息系統(tǒng)）技術，能夠很好的滿足中國石油遼河油田公司對車輛管理的實際需要。本系統(tǒng)將GPS和GPRS/CDMA等無線通信技術相結合，使得流動在不同地方的運輸車輛變得透明而且可以

8、控制。利用GPS和GIS技術對車輛運行狀態(tài)的全程信息化管理和信息處理，實時掌握車輛和駕乘人員動態(tài)，滿足掌握車輛基本信息。本系統(tǒng)建立1個總控中心以及多個分控管理點。總控中心設立在公司總部，多個分控管理點分別根據(jù)不同需要安裝在不同管理單位。分控中心完成車載終端的數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)派發(fā)、業(yè)務應用、數(shù)據(jù)處理及歷史數(shù)據(jù)存儲等工作，監(jiān)控點可以根據(jù)實際需求經過授權可以監(jiān)控所屬車輛。被管理車載終端具有GPRS/CDMA通信處理功能。車輛的狀態(tài)、設備情況和報警的信息均通過GPRS/CDMA網絡傳達給總控中心，完成系統(tǒng)對車輛的監(jiān)控管理工作，實現(xiàn)中心總控。1.2設計原則（1）先進性原則本系統(tǒng)是一個綜合性通訊管理系統(tǒng)工程

9、，集GPS技術、數(shù)據(jù)通信技術、計算機網絡技術、地理信息技術等各種先進技術成一體。系統(tǒng)設計必須采用標準化、模塊化系統(tǒng)集成技術，使系統(tǒng)具有開放性、兼容性和擴充性。系統(tǒng)的建設必須采用成熟的高科技技術，既反應當前科學技術發(fā)展的先進水平又具有發(fā)展?jié)摿ΑＳ绕涫墙ㄔO必須采用目前最先進的系統(tǒng)平臺及設備，首先能夠滿足業(yè)務需要；并能夠支持和滿足各種相關業(yè)務的其它應用需求。（2）可靠性原則由于車輛GPS系統(tǒng)使用環(huán)境的特殊性，必須保證系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠。本系統(tǒng)的可靠性主要體現(xiàn)在兩個方面：一是中心系統(tǒng)的可靠性，包括硬件系統(tǒng)的可靠性，操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、中心服務系統(tǒng)等軟件平臺的可靠性；二是移動信息終端的可靠性，主要是車載單元

10、通信系統(tǒng)要能夠穩(wěn)定可靠的工作。（3）可擴展性原則系統(tǒng)必須具有良好的擴展性，當用戶數(shù)量增加時，能夠增加用戶服務終端的數(shù)量和應用種類，能夠成倍增加接入調度服務分支機構；監(jiān)控范圍擴大時，能夠擴充支持不同的無線通信協(xié)議；移動信息終端種類增加時，能夠方便地接入中心系統(tǒng)，保護用戶投資。系統(tǒng)的設計應采用模塊化結構，包括系統(tǒng)的通信接口，用戶接口，服務功能及中心系統(tǒng)的操作管理上都應采用模塊化的設計，保證了系統(tǒng)功能的擴展。（4）多樣性原則GPS系統(tǒng)服務中心與無線通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心之間的數(shù)據(jù)通信應支持多種通信方式。采用平臺化設計，可以同時接入多種不同的通信系統(tǒng)。（5）實用性原則整個系統(tǒng)的操作方便、簡潔、高效，多操作平

11、臺整體設計、統(tǒng)一操作，既充分體現(xiàn)快速反應的特點，又便于工作人員進行業(yè)務處理和綜合管理，便于領導層、管理層及時了解各項統(tǒng)計信息和決策信息。（6）安全性原則對于系統(tǒng)的管理實行嚴格的權限管理，只有持有一定權限的密鑰才能訪問、監(jiān)控、實施相應的管理、控制操作，確保系統(tǒng)安全可靠。物理網絡安全措施包括防火墻、VPN、物理網絡隔離。第二章系統(tǒng)總體設計系統(tǒng)設計目標GPRS/CDMA是目前解決無線通信信息服務的一種較完美的業(yè)務，它是以數(shù)據(jù)流量計費、覆蓋范圍廣泛、數(shù)據(jù)傳輸速度更快。為行業(yè)和企業(yè)用戶開展無線辦公提供了基礎設施平臺，為推動移動辦公的應用和發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。與有線網絡相比，GPRS/CDMA網絡具有租用

12、費用低、移動辦公，不受地域制約等優(yōu)點，無線網絡通信為企業(yè)和行業(yè)用戶開展了無線辦公提供了一種新的選擇。本系統(tǒng)采用GPRS/CDMA通訊業(yè)務、GPS衛(wèi)星定位技術、GIS地理信息技術、語音采集技術、計算機網絡和數(shù)據(jù)庫等技術，建立一個以遼河油田公司總部為總控中心、以公司下屬二級單位為分控中心、可通過互聯(lián)網接入總控中心的用戶終端的車輛監(jiān)控管理系統(tǒng)；系統(tǒng)由控制中心系統(tǒng)、無線通信平臺（GPRS/CDMA）、車載終端三部分組成一個全天候、全范圍的駕駛員管理和車輛跟蹤的綜合平臺；系統(tǒng)軟件設計容量5000輛，可擴展至10000輛，入網車輛不僅可以是本公司車輛，也可以是其他外聘單位的車輛。系統(tǒng)采用分組管理，分控中心

13、只能監(jiān)控管轄范圍內的車輛，不能越權監(jiān)控其他單位車輛；系統(tǒng)可對車輛實施動態(tài)跟蹤、監(jiān)控、行車記錄、管理等功能，對于監(jiān)控車輛，可以在電子地圖上顯示出來，并保存車輛運行軌跡數(shù)據(jù)；保證系統(tǒng)安全的前提下采用國際通用的系統(tǒng)規(guī)范和傳輸協(xié)議，能比較容易的實現(xiàn)與其他系統(tǒng)的網絡連接和數(shù)據(jù)共享以及系統(tǒng)擴容。系統(tǒng)總體結構系統(tǒng)總控中心網絡結構拓撲圖系統(tǒng)采用分級管理模式，軟件結構構架采取C/S與B/S相結合結構，在邏輯上，系統(tǒng)由三部分組成，即GPS定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)(GIS)和通訊鏈路(GPRS/CDMA)組成；從物理組成上講，系統(tǒng)也由四部分組成，即總控中心、分控中心、通訊網絡和車載終端?？偪刂行目偪刂行氖窍到y(tǒng)的核心，

14、由通信服務器、WEB服務器、管理監(jiān)控終端、數(shù)據(jù)存儲設備、網絡設備及顯示設備等組成。對入網車輛運行情況進行實時監(jiān)控，能及時將車輛發(fā)出的遇險或故障求助信息通知相關單位和人員；能為分控中心提供天氣、道路等各類資訊，提供車輛的各類數(shù)據(jù)和車輛的動態(tài)信息；能通知、督促、協(xié)調各分控中心進行應急調度等，能提供Web信息查詢。分控中心分控中心是指與總控中心相聯(lián)的管理部門，提供對轄區(qū)或內部車輛的監(jiān)控和信息交互、調度指揮管理等功能。無線通信傳輸網絡公眾通信網：用中國移動GPRS或中國聯(lián)通CDMA的數(shù)據(jù)傳輸網絡，組建VPN專網，搭建系統(tǒng)總控中心和車載終端的交互通道，并提供輔助傳輸手段（如短信）。d）車載終端車載終端作

15、為系統(tǒng)應用的平臺，具備GPS衛(wèi)星定位、導航、油耗控制等功能，通過無線通信系統(tǒng)向總控中心發(fā)送車輛位置和狀態(tài)信息，接收和執(zhí)行中心控制指令和資訊信息。3.1.3車載終端車載終端安裝在每輛車上，由車輛的蓄電池供電。（1）車載設備組成車載設備由GPS接收機/GPS天線、GPRS通訊模塊/GPRS天線、車載控制顯示單元（控制單元、LCD顯示器、鍵盤）、各類傳感器、通話設備和輸入/輸出接口組成。車載設備組成框圖示意如下：（2）車載設備功能車載設備通過GPS接收機對接收到的GPS衛(wèi)星信號進行處理，得到車輛當前的位置、速度等信息，并交給車載控制單元處理；通過GSM通訊設備可和中心之間進行雙向無線數(shù)據(jù)通訊并有話音

16、移動電話功能；車載設備通過輸入/輸出接口可以連接很多外接設備，擴展許多功能，增強系統(tǒng)的功能；通話設備（可配免提）提供駕駛員通話用；車載控制顯示單元是整個車載設備的智能控制中心，可以接收中心向車載發(fā)送調度文字信息，并在液晶顯示器顯示出來，駕駛員可以通過鍵 盤將車載預定義的短信息發(fā)送回中心，它控制并接口車載設備中的GPS接收機、GSM通訊機、輸入/輸出模塊、LCD液晶顯示器、通話設備及其它模塊，使之協(xié)調統(tǒng)一，協(xié)同完成系統(tǒng)預定功能。車載終端功能：a.具有GPS定位。民雙向數(shù)據(jù)通訊。c.接收并顯示中英文信息。d.數(shù)據(jù)輸入。e.菜單操作。f.聲音提示（超速、收到新信息）j.發(fā)送車載預定義短信息。h.車載

17、電話全國漫游通話。i.車載故障自檢、故障報警提示、故障弱化功能。g.具有數(shù)字鍵、確認鍵、向前鍵、向后鍵、顯示切換鍵、返回鍵、摘機鍵、掛機鍵等鍵盤。k.可外接傳感器、控制執(zhí)行機構。3.2系統(tǒng)軟件設計車輛監(jiān)控管理系統(tǒng)軟件結構從邏輯上分為通信層、服務層和應用層三層結構，模型結構包括基礎數(shù)據(jù)層、系統(tǒng)應用層、用戶服務層三層結構。該系統(tǒng)基于數(shù)據(jù)同步、數(shù)據(jù)庫、信息發(fā)布和內容管理、開放式集成等技術，系統(tǒng)采用組件式結構，靈活方便，并有良好的通用性和可擴充性。SQLServerJ數(shù)據(jù)裊其它GPS移動通信代理服務備份頡據(jù)庫p協(xié)議解釋黑u短信GPRS/CDMA數(shù)據(jù)借音移動終端設備一協(xié)議解釋器加III車輛行駛|命令，I

18、I調度信息33車輛信息3管理發(fā)布系統(tǒng)I管理系統(tǒng)P數(shù)字地圖4IIIII索統(tǒng)數(shù)據(jù)總線車輛監(jiān)控調度InternetHTTP數(shù)據(jù)庫InternetGPS藪據(jù)處理服祭數(shù)據(jù)庫訪問系統(tǒng)互連系統(tǒng)軟件結構圖（1）通信層通信層提供車載設備與GPS中心之間的數(shù)據(jù)通信服務，車載終端與中心之間通信采用中國移動GPRS服務，并遵循系統(tǒng)與移動終端無線通信接口標準。（2）服務層服務層提供中心系統(tǒng)移動通信代理服務、數(shù)據(jù)處理服務、信息發(fā)布服務、GIS信息管理服務、數(shù)據(jù)庫服務。1）移動通信代理服務移動通信代理服務內含移動通信接口服務，是中心與移動終端設備之間的通信接口，負責協(xié)議轉換、數(shù)據(jù)匯集。其中每種移動終端設備對應一種協(xié)議解釋器

19、，通信接口服務可以支持多種不同類型、不同廠家的終端協(xié)議解釋。2）數(shù)據(jù)處理服務數(shù)據(jù)處理服務負責與上層應用的通信接口，系統(tǒng)數(shù)據(jù)的分發(fā)與處理，操作命令的認證、下發(fā)、確認，數(shù)據(jù)的存儲、分析，數(shù)據(jù)處理服務是本系統(tǒng)的核心部件。3）數(shù)據(jù)庫服務數(shù)據(jù)庫存儲服務提供管理中心所有車輛信息、用戶信息、終端設備信息、出租調度營運信息等。本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫采用SQLServer。（3）應用層系統(tǒng)功能如下圖所示。單位分組系統(tǒng)車輛實時信息車輛基本查詢車輛信息車輛查詢車輛區(qū)域查詢車輛詳細信息車輛高級查詢歷史軌跡查詢越界管理大貨車速度車輛行駛管理速度限制小貨車速度應用層功能模塊下達命令調度下達數(shù)字地圖車輛報警信息其他車型速度車輛呼叫超

20、速上限設置危險點管理發(fā)送短信接收短信查詢短信快速回復管理系統(tǒng)功能框圖油田網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)方案第一章系統(tǒng)概述需求分析遼河油田油區(qū)面積較大，油井分布較散，油區(qū)治安環(huán)境非常復雜。特別是近幾年來，不法分子盜油、破壞油田生產設施事件時有發(fā)生，給國家和企業(yè)帶來了巨大的損失。因此，為了及時發(fā)現(xiàn)和預防各種盜油事件的發(fā)生，引入先進成熟的視頻技術、網絡通信技術、圖像處理技術，在油區(qū)建設一套技術先進、可靠性高、實用性強的油區(qū)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，有著十分重要的意義和作用。設計原則針對油田監(jiān)控系統(tǒng)需求的特點，在進行設計的時候，本著架構合理、安全可靠、產品主流、技術先進、低成本、低維護量的設計思路，依此為用戶提供先進、安全、可

21、靠、高效的解決方案。（1）技術的先進性：整個系統(tǒng)選型、軟硬件設備的配置均要符合高新技術的潮流，關鍵的如視頻數(shù)字化、遠距離監(jiān)控均采用國內外工程建設中被廣泛采用的技術與產品。在滿足功能的前提下，系統(tǒng)設計具有先進性，并且在今后一段時間內保持一定的先進性。（2）架構合理：采用先進成熟的技術來架構各個子系統(tǒng)組成穩(wěn)定可靠大系統(tǒng)，使其能安全平穩(wěn)地運行，有效地消除各子系統(tǒng)可能產生的瓶頸，選用合適的設備來保證各子系統(tǒng)具有良好的擴展性。（3）產品主流：在設備選型時，主要依據(jù)目前主流市場的實際情況結合目前市場上占有率高的各類產品中選擇具有最優(yōu)性能價格比和擴充能力的產品。（4）低成本、低維護量：所設計的系統(tǒng)和采用的產

22、品應該是簡單、實用、易操作、易維護。系統(tǒng)的易操作和易維護是保證非計算機專業(yè)人員使用好本系統(tǒng)的條件。（5）集中管理：前端現(xiàn)場設備，各分系統(tǒng)集中于中控室統(tǒng)一控制，實施對所有遠端設備的控制、設置，以保證系統(tǒng)的高效、有序、可靠的發(fā)揮其管理職能。（6）開放性與標準化原則：在系統(tǒng)設計中，采用開放式的設計思想，保證系統(tǒng)與其它應用系統(tǒng)之間具有完善的接口。并且采用已經被廣泛使用的工業(yè)標準和技術標準規(guī)范，以充分和其它應用系統(tǒng)無逢集成和連接。第二章系統(tǒng)總體設計系統(tǒng)目標油田監(jiān)控系統(tǒng)建設的總體目標是：通過先進的產品和成熟的技術，滿足系統(tǒng)建設的總體要求，為油田提供一個結構合理、高性能、高可靠性的視頻圖像監(jiān)控綜合管理服務和

23、安全防范技術支撐平臺，全面、及時、系統(tǒng)的掌握生產一線的重要數(shù)據(jù)和現(xiàn)場活動圖像，為生產決策提供最有力的一手資料。具體包括：（1）通過建立廠區(qū)周界圍墻區(qū)域、門崗位置區(qū)域、停車場區(qū)域以及其他重要區(qū)域的視頻圖像監(jiān)控系統(tǒng)，實時了解油田重要區(qū)域的治安情況，加強重點部位的安全監(jiān)管力度，為保衛(wèi)工作提供有力保障和科學依據(jù)，系統(tǒng)要求24小時全天候不間斷運行；（2）通過建立油田區(qū)域視頻圖像監(jiān)控系統(tǒng)，全天候的實時傳送車間的重要生產畫面，及時的應對突發(fā)情況，實施了解各生產裝置車間安全生產情況，為油田安全生產提供有力保障；提高生產安全性,為輔助生產提供資料；（3）通過建設一套可靠的專用視頻網絡傳輸系統(tǒng)。實現(xiàn)網絡化異地視頻

24、監(jiān)控管理，實現(xiàn)多中心多級控制管理，實現(xiàn)與生產部門和總部資源共享，緊急情況下實現(xiàn)跨區(qū)域視頻監(jiān)控等；（4）通過建設監(jiān)控控制室，值班人員隨時都可以觀看監(jiān)控畫面，并通過對攝像機上下左右的控制，達到監(jiān)控范圍的要求，把前端的監(jiān)控畫面實時地展現(xiàn)給車間工作人員、調度室調度人員、保衛(wèi)科監(jiān)控人員，并能實現(xiàn)特定用戶在油網能到達的辦公室內對監(jiān)控視頻的查看；通過先進的視頻存儲技術，管理人員可通過錄像查看15天的監(jiān)控畫面。2.2設計內容本方案設計的內容主要包括以下幾個方面：油田視頻圖像監(jiān)控系統(tǒng)包括廠區(qū)周界圍墻區(qū)域、門崗位置區(qū)域、停車場區(qū)域、罐區(qū)、裝卸臺、各生產裝置車間等重點要害部位安裝監(jiān)控攝像機，組成數(shù)字化、網絡化、智能

25、化系統(tǒng)，實現(xiàn)全天候，全方位的監(jiān)控，形成統(tǒng)一協(xié)調的動態(tài)視頻指揮網絡。視頻監(jiān)控系統(tǒng)設計按照整體結構我們可以劃分成三個部分：圖2-1系統(tǒng)整體結構（1）視頻監(jiān)控前端設計監(jiān)控系統(tǒng)前端遍布于整個廠區(qū)，包括圍墻附近、門崗區(qū)域、裝卸臺區(qū)域和灌區(qū)等車間重要區(qū)域。前端設計采用高清晰的監(jiān)控攝像機，大范圍的監(jiān)控區(qū)域選擇配備輔助轉動設備和變焦設備，可讓攝像機上下左右旋轉和拉近拉遠，讓監(jiān)控無死角；在漆黑的夜晚，通過增加輔助不可視光源的方式達到夜視效果。在防爆級別較高的灌區(qū)和油氣含量較高的裝置區(qū)，給攝像機增加了防爆護罩，增加了防爆系列的防爆云臺和防爆輔助光源。（2）網絡視頻傳輸系統(tǒng)設計建設一套監(jiān)控專用網絡傳輸系統(tǒng)，設計了一

26、個星型拓撲網絡，車間的監(jiān)控圖像的傳輸互不干擾，任何一個車間的傳輸部分出現(xiàn)問題或中斷的情況不影響其它車間和廠區(qū)的監(jiān)控圖像的傳輸。此網絡分為了2部分進行傳輸：車間監(jiān)控點的圖像傳輸和廠區(qū)周圍監(jiān)控點的圖像傳輸，傳輸介質采用了光纖進行傳輸。（3）監(jiān)控中心（中控室）設計在油田設置專門的監(jiān)控中心，本方案設計2個監(jiān)控中心和若干分控中心：調度室監(jiān)控中心、保衛(wèi)科監(jiān)控中心和各車間分控中心。2個監(jiān)控中心都能單獨運作，實現(xiàn)所有畫面信號的接受和觀看，車間的分控中心通過權限劃分只能觀看自己車間的監(jiān)控圖像，配備硬盤錄像機相關視頻控制設備和顯示設備，實現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)集中管理和存儲，能實時查看監(jiān)控圖像和近15天的監(jiān)控錄像，為廠區(qū)的安

27、全管理提供依據(jù)。2.3系統(tǒng)原理圖前端設備監(jiān)控主機保衛(wèi)科監(jiān)控中心設備調度室監(jiān)控中心設備車間分控中心電視墻硬盤錄像機各視頻矩光端機組視頻分配器組光端機組視頻分配器組光端機硬盤錄像機監(jiān)控主機網絡分控主機液晶電視攝像機云臺攝像機云臺交換機交換機控制鍵盤圖2-2監(jiān)控系統(tǒng)原理圖第三章系統(tǒng)詳細設計視頻監(jiān)控前端設計監(jiān)控點前端設備負責信號的采集，主要包括攝像機、鏡頭、防護罩、云臺、解碼器、水泥線桿、光端機等設備。這些設備將現(xiàn)場的圖像、數(shù)據(jù)等信號進行拾取并轉換為中心控制設備能夠處理的信號格式外，還具有其它的增強功能，如擴大監(jiān)視范圍的云臺、變焦鏡頭；保證主要前端設備能夠正常工作的防護設備，如防爆護罩、防爆紅外燈和防

28、爆云臺等。視頻圖像監(jiān)控前端由若干前端監(jiān)控點組成，將監(jiān)控點分為兩個監(jiān)控區(qū)域，分別為廠區(qū)范圍監(jiān)控區(qū)域以及生產裝置車間監(jiān)控區(qū)域。廠區(qū)周邊的監(jiān)控范圍比較大，夜間監(jiān)控距離分別可達50米、300米，并且所有設備都要求在夜晚無光的條件下看清監(jiān)控范圍內的物體，因此采用激光夜視監(jiān)控設備和紅外夜視監(jiān)控輔助，各個監(jiān)控點根據(jù)現(xiàn)場需要分別配備高精密度變速云臺和變焦鏡頭。本方案中50米的監(jiān)控點采用紅外夜視設備和低照度高清攝像機，300米設備采用激光夜視設備，可旋轉的所有監(jiān)控點攝像機可實現(xiàn)光圈自動調節(jié)、聚焦、變倍的多項操作功能，圖像信號通過光端機處理后通過搭建起來的視頻專網傳至中控室，再經過高速網絡交換機連接到視頻監(jiān)控服務

29、器上，進行實時監(jiān)控及錄像，視頻圖像資料實現(xiàn)網絡實時共享。網絡視頻傳輸系統(tǒng)設計監(jiān)控傳輸部分設計要求監(jiān)控系統(tǒng)傳輸部分負責把前端監(jiān)控點的圖像信息傳輸?shù)娇刂?、顯示、記錄等設備上。油田的前端控制點分為兩個監(jiān)控區(qū)域，此外，監(jiān)控圖像還需要顯示在總控中心的顯示設備上。廠區(qū)范圍區(qū)域的監(jiān)控圖像需要顯示在總控中心的顯示設備上。每個生產裝置車間設置為車間級獨立的監(jiān)控系統(tǒng)，在各個生產裝置車間配置監(jiān)控主機，本車間的監(jiān)控圖像顯示在生產裝置車間的控制室內，同時，各個車間級監(jiān)控中心的監(jiān)控圖像傳輸至總控中心，經過監(jiān)控主機顯示并通過液晶顯示器擴大圖像。監(jiān)控系統(tǒng)傳輸部分設計原則（1）在保證前端設備與主控室之間視頻、控制信號傳遞暢通、

30、信號清晰的前提下，建立專用網絡，能同時滿足用戶其他網絡應用的需求。（2）傳輸系統(tǒng)保證可接入企業(yè)網和internet,通過企業(yè)網實現(xiàn)遠距離范圍內跨區(qū)域視頻監(jiān)控。（3）系統(tǒng)可與其它系統(tǒng)實現(xiàn)資源共享。3.2.3監(jiān)控系統(tǒng)傳輸部分設計根據(jù)傳輸部分的設計要求以及用戶現(xiàn)場的實際情況，本方案采用模擬傳輸與數(shù)字訪問相結合的方式，在調度監(jiān)控中心配置一臺多路數(shù)矩陣以及一臺高性能交換機。廠區(qū)范圍的前端監(jiān)控點，統(tǒng)一鋪設光纜，采取“就近編組”的原則，通過光端機光纖光端機的方式將模擬視頻信號傳輸至調度總控中心，每路視頻信號到達總控中心后，一分為二，一路連至數(shù)字硬盤錄像機，數(shù)字硬盤錄像機連至高性能交換機上，另一路直接連到視頻矩陣。每個車間設一個分控中心，前端監(jiān)控點采集的視頻信號經過光端機傳輸?shù)秸{度監(jiān)控中心，采用光端機光纖光端機的模式，將各個車間的模擬信號會聚到中心的嵌入式數(shù)字硬盤錄像機上，在由網絡到達各分控中心?？蛻?主機范用14班.外器府繳柞后臺系統(tǒng)有戶蜀I機流性體股揖瑞IDYE1上Hl，K主機覘為1R