行业概述

系统组成

行业特点

行业概述

随着油田自动化信息系统建设，油田内部从以前粗放式管理向信息化管理过渡，逐步加强了对采油到输油过程的集中管理，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，为各级管理部门应用提供开放的数据平台，使生产和管理人员及时控制和掌握生产动态，从而实现整个生产过程的自动化；并可以对取得的实时数据进行统计、分析、优化，从而为保证生产设备正常运转、降低生产成本提供重要依据。

系统组成

远程数字油田视频无线监控系统由三部分组成：前端图像采集系统（含供电系统）、无线传输系统、后端监控管理指挥系统。专门针对油井所在地区的地理特点，结合当地的地理环境而推出的一套完整的安全综合治理 “ 远程数字油田无线监控系统 ” 解决方案。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情况，降低了安全监控人员的劳动强度，为监控中心指挥提供强有力的保障，使各级监视中心的调度人员通过远端传送的现场图像，直观、准确、及时地了解各工区的实际情况。

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，要求微波设备具备全室外工作特性。

油田一般地处偏远，地域辽阔，油田采油工区各个采油点分布比较分散，有的采油点之间相距几百米，有的则相距到数十公里。 采用点对点、点对多点混合组网模式。

系统扩充性强。采油点随工作的进展，随时可能增加或拆除，因此要求无线设备安装简便、灵活。

胜利油田滨州无线监控方案

一：项目背景：

本项目是胜利油田滨州采油大队无线监控项目，共有约80个点要实现无线网络监控。因油井相对集中，所以决定一共安装15台摄像机，采用1管5或6的方式，实现全部油井的监控。后端监控室内实现PC服务器、DVR、电视墙同时监控，DVR24小时不间断录像，PC服务器白天实时监控，夜间录像。

二：方案详解：

1：拓扑图

2：方案设计:

如上图所示，分别用不同颜色的标记标出了中心点与各远端点的位置。经过现场实地观察，中心点的东北面监控点比较少，分散面积大，西南面监控点比较集中，所以，在方案设计上

2．1、中心点：中心点建有一座无线接收塔，塔高约30米，在塔27米地方有一个操作平台，平台上安装防水箱，网桥等设备全部安装在防水箱内。在中心接收点，共安装四台网桥设备，每台网桥搭配一块90度的板状天线，四台网桥通过双绞线连接到交换机上，在通过一根光纤与监控室的服务器连接，因本项目从塔顶到监控室距离将近200米，所以从塔顶到监控室采用了光纤接入，当然也可用两台高带宽的网桥做点对点，但造价较高。

2．2、远端点：每个远端点都立有一根高15米的电线杆（地面约13米），以安装监控设备，远端点选用网桥加定向天线的方式与中心点连接，这样，可以保证无线连路上的传输距离与信号强度。

2．3、监控室：监控室的主要设备有，视频解码器、服务器、24口交换、操作台、DVR、电视墙。视频解码器与服务器与交换机相连，塔顶的信号通过光纤接入交换机,视频解码器接入DVR，DVR连接电视墙，这样，从塔顶到服务器实现数字信号传输，在从服务器通过视频解码器将信号转换成摸拟信号进入DVR，在由DVR将图像输入到电视墙上。

2．4、摄像机选择：因本项目所要实现的监控不是只对本井监控，还需要监控点对周围的5到6口井都进行全天24小时的监控，这就要求摄像机的距离，成像质量等一定要高于一般摄像产品，在摄像机的选择上，我们采用了SONY原装像机加红外灯的方式，实现全天24小时的监控。

三、系统架构：

1、通过网络视频编码器对前端视频进行编码采集；后端在通过视频解码器对数字信号进行解码。

2、通过系统软件进行集中控制和带宽管理；

3、通过监控客户端软件进行视频实时监控和云台控制；

4、通过DVR硬盘录像服务器进行录像管理及录像回放；

1：无线监控前端的系统构成

基于用户要求监控前端是无线的并可在一定距离内灵活变换位置的需求，在为用户提供性价比较高的产品为原则的基础上，对于无线部分北京金涛思创网络技术有限公司采用PROXIM公司的Tsunami Multipoint 用户端。整个监控前端的系统构成为：监控头—视频编码器—无线用户端。

2：监控室系统构成

监控室可以使用两种视频格式，即数字格式或模拟格式。

数字格式：其组成如下：通过Tsunami Multipoint中心基站接收到的由用户端发回数字视频信号，经由网络传输监控室，在监控室PC服务器上使用视频管理软件管理视频信号，即可实现数字监控中心。监控软件可实现分屏显示，支持4,6,9等，支持云台控制镜头光圈变焦等传统监控所具备的所用功能。其又具有传统监控无法比拟的功能：无需专用的视频处理设备，如录像机等；无需必须到监控室查看监控情况，只要连接到监控室网络，即可随时关注监控信息，灵活性高；设备投入资本低，无需矩阵和专用监视，使用普通PC即可。视频存储和查询方便，完全数字化，完全基于PC机即可完成。

模拟信号：其组成方式如下：通过Tsunami Multipoint中心基站接收到的由用户端发回数字视频信号，经由网络传输至监控室，在通过解码器即数字转模拟设备，将数字信号转换成模拟信号，在通过64-16矩阵分屏器，将模拟信号传输至监视器。至此，以模拟信号方式为主的无线监控管理中心构建完成。与传统的监控解决办法后端处理方式完全一样，只需根据前端监控点数量添加数模转换设备。优点是解决了传统监控无法解决的远距离传输的问题。

3：电视墙监控

通过视频解码器，将网络传送过来的视频码流重新转换成模拟视频信号，在通过DVR输出端口将信号输入到电视墙上。

4:监控室录像及回放

本方案提供了一套中心录像服务器软件，该软件可以安装到一台或多台PC服务器上，通过该软件，可以对录像文件进行管理和配置，指定录像计划，服务器将自动安装录像计划进行录像，录像可以存储在服务器的IDE硬盘中，也可以通过服务器配备的Raid等存储设备进行实时存储。

另外，视频解码器将通过交换机进入的数字信号转换成模拟信号后，输入到DVR硬盘录像机中，录像机配备两块1000G硬盘，进行24小时的不间断录像，实现监控画面的实时录像及回放。

这样就实现了：中心PC服务器对前端云台转动、摄像机变焦、变倍的控制；画面亮度、色彩、对比度的调整以及移动侦测区域、报警以及数字视频信号的录像、回放等管理；DVR对模拟信号的24小时实时管理。

5：系统的可扩展性

本方案具有高度的可扩展性，具体体现在：

1、不限制设备数量，随时可以增加多个视频监控点

2、不限制用户数量，可以多人同时监控操作

3、服务器可以分布配置，对于某些特殊服务器如录像服务器和转发服务器，可以配置多个，系统将自动进行负载均衡，保证系统的良好允许。

4、优化的网络资源管理使系统具备大数量监控点实时监控的能力。

5、对于用户需求中的可扩展部分，系统可以随时满足用户的扩展需求。