數(shù)字化油田專項方案

數(shù)字化油田處理方案二○一五年

第一部分數(shù)字化油田處理方案——抽油機故障診療教授系統(tǒng)系統(tǒng)概述需求分析油田生產(chǎn)關(guān)鍵目標是提升原油產(chǎn)量。提升抽油機工作效率，保障抽油機安全運行是提升產(chǎn)量關(guān)鍵方法。多數(shù)油田生產(chǎn)企業(yè)采取人工巡檢方法來對抽油機進行維護。這種方法即使有一定效果，不過，因為人員有限和技術(shù)手段落后，使得企業(yè)無法立即掌握每一臺抽油機運行情況，從而不能立即對抽油機出現(xiàn)故障進行排除。伴隨計算機技術(shù)和通信技術(shù)快速發(fā)展，和油田自動化發(fā)展需要，遼河油田企業(yè)采取抽油機監(jiān)控管理系統(tǒng)，經(jīng)過抽油機現(xiàn)場采集終端實時傳送現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時監(jiān)控，及示功圖顯示。但該監(jiān)控系統(tǒng)只能實現(xiàn)對抽油機運行參數(shù)監(jiān)控，及示功圖顯示，不能實現(xiàn)對抽油機運行情況綜合分析，為了愈加好對抽油機整體運行做出判定，并對所監(jiān)測到抽油機各項運行參數(shù)進行綜合分析，本方案設計了一套故障診療教授系統(tǒng)進行分析。教授系統(tǒng)背景知識按教授系統(tǒng)特征及處理問題類型進行分類，教授系統(tǒng)分為10類：解釋型、診療型、估計型、設計型、計劃型、控制型、監(jiān)測型、維修型、教育型和調(diào)試型。本系統(tǒng)采取是故障診療教授系統(tǒng)。這類教授系統(tǒng)是依據(jù)輸入信息推出對應對象存在故障、找出產(chǎn)生故障原因并給出排除故障方案。因為現(xiàn)象和故障之間不一定存在嚴格對應關(guān)系，所以在建造這類系統(tǒng)時，需要掌握相關(guān)對象較全方面知識，并能處理多個故障同時并存及間歇性故障等情況。教授系統(tǒng)特點教授系統(tǒng)應含有以下特征：（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，它利用規(guī)范專門知識和直覺評判知識進行判定、推理和聯(lián)想，實現(xiàn)問題求解。（2）透明性，它使用戶在對教授系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不了解情況下，能夠進行相互交往，并了解知識內(nèi)容和推理思緒，系統(tǒng)還能回復用戶部分相關(guān)系統(tǒng)本身行為問題。（3）靈活性，教授系統(tǒng)知識和推理機構(gòu)分離，使系統(tǒng)不停接納新知識，從而確保系統(tǒng)內(nèi)知識不停增加以滿足商業(yè)和研究需要。系統(tǒng)總體設計2.1設計目標針對遼河油田企業(yè)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)監(jiān)控，及示功圖顯示，而不能實現(xiàn)對抽油機運行情況綜合分析不足，設計一套抽油機故障診療系統(tǒng)，實現(xiàn)對抽油機故障診療，并能快速有效給出應急方案，為排除抽油機故障提供了很好幫助。2.2教授系統(tǒng)總體設計和功效說明根據(jù)教授系統(tǒng)設計標準，本方案將抽油機故障診療教授系統(tǒng)基礎結(jié)構(gòu)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，故障診療模塊、知識庫管理模塊?？傮w結(jié)構(gòu)圖2-1所表示。圖2-1教授系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖人機接口是工作人員操作抽油機故障診療教授系統(tǒng)人機交互界面，完成多種對教授系統(tǒng)操作。全局數(shù)據(jù)庫是用來統(tǒng)計系統(tǒng)運行過程，存放各個功效模塊中間運行結(jié)果、數(shù)據(jù)或狀態(tài)，同時使多種不一樣類型知識能夠協(xié)同工作，并為解釋模塊解釋工作提供依據(jù)。全局數(shù)據(jù)庫由任務安排表、計劃表和結(jié)果表組成。任務安排表關(guān)鍵統(tǒng)計等候?qū)嵤┤蝿眨挥媱澅碛刹糠纸y(tǒng)計目前狀態(tài)和目前要處理數(shù)據(jù)全程變量組成:結(jié)果表示部分統(tǒng)計中間結(jié)果和最終止果全程量。抽油機運行參數(shù)數(shù)據(jù)庫用來存放實時采集來抽油機運行數(shù)據(jù)，是故障診療關(guān)鍵數(shù)據(jù)起源，關(guān)鍵是抽油機三相電壓電流、載荷、位移、振動等數(shù)據(jù)。知識庫包含征兆事實庫，規(guī)則庫和故障庫。征兆事實庫用于存放系統(tǒng)推理過程中需要和推理過程中產(chǎn)生征兆事實，征兆事實是故障診療基礎依據(jù)。其獲取過程通常是經(jīng)過對抽油機參數(shù)數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)進行分析，得到特征數(shù)據(jù)，比如，振動加速度最大最小值，電壓電流平均值，示功圖面積值等。再對得到特征數(shù)據(jù)根據(jù)一定標準進行抽象，得到征兆事實。規(guī)則庫用于存放領域教授和其它知識源對抽油機多種故障推理規(guī)則，是知識庫最關(guān)鍵組成部分。故障庫關(guān)鍵存放經(jīng)診療推理后故障名稱，和相對應操作提議和處理方案。故障診療模塊關(guān)鍵完成對抽油機故障診療工作，由征兆獲取、診療推理和診療解釋三個部分組成。征兆獲取分為兩種方法:自動獲取和手動獲取。自動獲取是系統(tǒng)依據(jù)程序自動對抽油機運行參數(shù)進行分析和抽象得到征兆事實；手動獲取關(guān)鍵由領域教授采取人機對話方法手動選擇進行補充，完成對示功圖和抽油機運行環(huán)境特征到征兆事實抽象。診療推理模塊工作是利用己獲取征兆實事根據(jù)推理規(guī)則進行推理得出抽油機故障。診療推理模塊由自動診療和手動診療組成。自動診療是利用目前取得征兆事實自動完成診療任務;手動診療則是經(jīng)過手動補充征兆或回復部分問題，結(jié)合目前征兆和自動診療實事得出診療結(jié)果。診療解釋單元負責在整個診療推理過程中，對問題求解依據(jù)和知識應用向用戶解釋，以提升診療系統(tǒng)可了解性和透明性。知識庫管理模塊關(guān)鍵完成對各類知識查詢、修改、添加、刪除和知識定位、知識存放等日常管理功效。GPS車輛監(jiān)控管理系統(tǒng)方案系統(tǒng)概述1.1需求分析中國石油遼河油田企業(yè)下設采油、科研、集輸、銷售等20個廠、院和企業(yè)，地跨遼寧、內(nèi)蒙兩省區(qū)13個市（地）、34個縣（旗）。因為作業(yè)現(xiàn)場區(qū)域廣、區(qū)域內(nèi)交通道路復雜、車輛零星分散難以集中管理，使得企業(yè)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企業(yè)實際需求和石油行業(yè)技術(shù)特點所設計。GPS車輛監(jiān)控管理系統(tǒng)充足利用各類無線通訊平臺作為通訊手段，采取C/S和B/S綜合應用體系架構(gòu)，應用了TCP/IP、HTTP、WEB、ASP、網(wǎng)絡路由等網(wǎng)絡技術(shù)結(jié)合GPS（全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)）技術(shù)和GIS（地理信息系統(tǒng)）技術(shù)，能夠很好滿足中國石油遼河油田企業(yè)對車輛管理實際需要。本系統(tǒng)將GPS和GPRS/CDMA等無線通信技術(shù)相結(jié)合，使得流動在不一樣地方運輸車輛變得透明而且能夠控制。利用GPS和GIS技術(shù)對車輛運行狀態(tài)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)，滿足掌握車輛基礎信息。本系統(tǒng)建立1個總控中心和多個分控管理點。總控中心設置在企業(yè)總部，多個分控管理點分別依據(jù)不一樣需要安裝在不一樣管理單位。分控中心完成車載終端數(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)存放等工作，監(jiān)控點能夠依據(jù)實際需求經(jīng)過授權(quán)能夠監(jiān)控所屬車輛。被管理車載終端含有GPRS/CDMA通信處理功效。車輛狀態(tài)、設備情況和報警信息均經(jīng)過GPRS/CDMA網(wǎng)絡傳達給總控中心，完成系統(tǒng)對車輛監(jiān)控管理工作，實現(xiàn)中心總控。1.2設計標準（1）優(yōu)異性標準本系統(tǒng)是一個綜合性通訊管理系統(tǒng)工程，集GPS技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、計算機網(wǎng)絡技術(shù)、地理信息技術(shù)等多種優(yōu)異技術(shù)成一體。系統(tǒng)設計必需采取標準化、模塊化系統(tǒng)集成技術(shù)，使系統(tǒng)含有開放性、兼容性和擴充性。系統(tǒng)建設必需采取成熟高科技技術(shù)，既反應該前科學技術(shù)發(fā)展優(yōu)異水平又含有發(fā)展?jié)摿ΑＳ绕涫墙ㄔO必需采取現(xiàn)在最優(yōu)異系統(tǒng)平臺及設備，首先能夠滿足業(yè)務需要；并能夠支持和滿足多種相關(guān)業(yè)務其它應用需求。（2）可靠性標準因為車輛GPS系統(tǒng)使用環(huán)境特殊性，必需確保系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠。本系統(tǒng)可靠性關(guān)鍵表現(xiàn)在兩個方面：一是中心系統(tǒng)可靠性，包含硬件系統(tǒng)可靠性，操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、中心服務系統(tǒng)等軟件平臺可靠性；二是移動信息終端可靠性，關(guān)鍵是車載單元通信系統(tǒng)要能夠穩(wěn)定可靠工作。（3）可擴展性標準系統(tǒng)必需含有良好擴展性，當用戶數(shù)量增加時，能夠增加用戶服務終端數(shù)量和應用種類，能夠成倍增加接入調(diào)度服務分支機構(gòu)；監(jiān)控范圍擴大時，能夠擴充支持不一樣無線通信協(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)設計應采取模塊化結(jié)構(gòu)，包含系統(tǒng)通信接口，用戶接口，服務功效及中心系統(tǒng)操作管理上全部應采取模塊化設計，確保了系統(tǒng)功效擴展。（4）多樣性標準GPS系統(tǒng)服務中心和無線通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心之間數(shù)據(jù)通信應支持多個通信方法。采取平臺化設計，能夠同時接入多個不一樣通信系統(tǒng)。（5）實用性標準整個系統(tǒng)操作方便、簡練、高效，多操作平臺整體設計、統(tǒng)一操作，既充足表現(xiàn)快速反應特點，又便于工作人員進行業(yè)務處理和綜合管理，便于領導層、管理層立即了解各項統(tǒng)計信息和決議信息。（6）安全性標準對于系統(tǒng)管理實施嚴格權(quán)限管理，只有持有一定權(quán)限密鑰才能訪問、監(jiān)控、實施對應管理、控制操作，確保系統(tǒng)安全可靠。物理網(wǎng)絡安全方法包含防火墻、VPN、物理網(wǎng)絡隔離。系統(tǒng)總體設計2.1系統(tǒng)設計目標GPRS/CDMA是現(xiàn)在處理無線通信信息服務一個較完美業(yè)務，它是以數(shù)據(jù)流量計費、覆蓋范圍廣泛、數(shù)據(jù)傳輸速度愈加快。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，為推進移動辦公應用和發(fā)展發(fā)明了有利條件。和有線網(wǎng)絡相比，GPRS/CDMA網(wǎng)絡含有租用費用低、移動辦公，不受地域制約等優(yōu)點，無線網(wǎng)絡通信為企業(yè)和行業(yè)用戶開展了無線辦公提供了一個新選擇。本系統(tǒng)采取GPRS/CDMA通訊業(yè)務、GPS衛(wèi)星定位技術(shù)、GIS地理信息技術(shù)、語音采集技術(shù)、計算機網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)庫等技術(shù)，建立一個以遼河油田企業(yè)總部為總控中心、以企業(yè)下屬二級單位為分控中心、可經(jīng)過互聯(lián)網(wǎng)接入總控中心用戶終端車輛監(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、全范圍駕駛員管理和車輛跟蹤綜合平臺；系統(tǒng)軟件設計容量5000輛，可擴展至10000輛，入網(wǎng)車輛不僅能夠是本企業(yè)車輛，也能夠是其它外聘單位車輛。系統(tǒng)采取分組管理，分控中心只能監(jiān)控管轄范圍內(nèi)車輛，不能越權(quán)監(jiān)控其它單位車輛；系統(tǒng)可對車輛實施動態(tài)跟蹤、監(jiān)控、行車統(tǒng)計、管理等功效，對于監(jiān)控車輛，能夠在電子地圖上顯示出來，并保留車輛運行軌跡數(shù)據(jù)；確保系統(tǒng)安全前提下采取國際通用系統(tǒng)規(guī)范和傳輸協(xié)議，能比較輕易實現(xiàn)和其它系統(tǒng)網(wǎng)絡連接和數(shù)據(jù)共享和系統(tǒng)擴容。2.2系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)總控中心網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)拓撲圖系統(tǒng)采取分級管理模式，軟件結(jié)構(gòu)構(gòu)架采取C/S和B/S相結(jié)合結(jié)構(gòu)，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(wǎng)絡和車載終端。總控中心總控中心是系統(tǒng)關(guān)鍵，由通信服務器、WEB服務器、管理監(jiān)控終端、數(shù)據(jù)存放設備、網(wǎng)絡設備及顯示設備等組成。對入網(wǎng)車輛運行情況進行實時監(jiān)控，能立即將車輛發(fā)出遇險或故障求援信息通知相關(guān)單位和人員；能為分控中心提供天氣、道路等各類資訊，提供車輛各類數(shù)據(jù)和車輛動態(tài)信息；能通知、督促、協(xié)調(diào)各分控中心進行應急調(diào)度等，能提供Web信息查詢。分控中心分控中心是指和總控中心相聯(lián)管理部門，提供對轄區(qū)或內(nèi)部車輛監(jiān)控和信息交互、調(diào)度指揮管理等功效。無線通信傳輸網(wǎng)絡公眾通信網(wǎng)：用中國移動GPRS或中國聯(lián)通CDMA數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡，組建VPN專網(wǎng)，搭建系統(tǒng)總控中心和車載終端交互通道，并提供輔助傳輸手段（如短信）。車載終端車載終端作為系統(tǒng)應用平臺，含有GPS衛(wèi)星定位、導航、油耗控制等功效，經(jīng)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，接收和實施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以下：（2）車載設備功效車載設備經(jīng)過GPS接收機對接收到GPS衛(wèi)星信號進行處理，得到車輛目前位置、速度等信息，并交給車載控制單元處理；經(jīng)過GSM通訊設備可和中心之間進行雙向無線數(shù)據(jù)通訊并有話音移動電話功效；車載設備經(jīng)過輸入/輸出接口能夠連接很多外接設備，擴展很多功效，增強系統(tǒng)功效；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智能控制中心，能夠接收中心向車載發(fā)送調(diào)度文字信息，并在液晶顯示器顯示出來，駕駛員能夠經(jīng)過鍵盤將車載預定義短信息發(fā)送回中心，它控制并接口車載設備中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(diào)統(tǒng)一，協(xié)同完成系統(tǒng)預定功效。車載終端功效：a.含有GPS定位。b.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.聲音提醒（超速、收到新信息）j.發(fā)送車載預定義短信息。h.車載電話全國漫游通話。i.車載故障自檢、故障報警提醒、故障弱化功效。g.含有數(shù)字鍵、確定鍵、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、控制實施機構(gòu)。3.2系統(tǒng)軟件設計車輛監(jiān)控管理系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)從邏輯上分為通信層、服務層和應用層三層結(jié)構(gòu)，模型結(jié)構(gòu)包含基礎數(shù)據(jù)層、系統(tǒng)應用層、用戶服務層三層結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)基于數(shù)據(jù)同時、數(shù)據(jù)庫、信息公布和內(nèi)容管理、開放式集成等技術(shù)，系統(tǒng)采取組件式結(jié)構(gòu)，靈活方便，并有良好通用性和可擴充性。系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)圖（1）通信層通信層提供車載設備和GPS中心之間數(shù)據(jù)通信服務，車載終端和中心之間通信采取中國移動GPRS服務，并遵照系統(tǒng)和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、信息公布服務、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(nèi)含移動通信接口服務，是中心和移動終端設備之間通信接口，負責協(xié)議轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)聚集。其中每種移動終端設備對應一個協(xié)議解釋器，通信接口服務能夠支持多個不一樣類型、不一樣廠家終端協(xié)議解釋。2）數(shù)據(jù)處理服務數(shù)據(jù)處理服務負責和上層應用通信接口，系統(tǒng)數(shù)據(jù)分發(fā)和處理，操作命令認證、下發(fā)、確定，數(shù)據(jù)存放、分析，數(shù)據(jù)處理服務是本系統(tǒng)關(guān)鍵部件。3）數(shù)據(jù)庫服務數(shù)據(jù)庫存放服務提供管理中心全部車輛信息、用戶信息、終端設備信息、出租調(diào)度營運信息等。本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫采取SQLServer。（3）應用層系統(tǒng)功效以下圖所表示。系統(tǒng)功效框圖油田網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)方案第一章系統(tǒng)概述1.1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)境很復雜。尤其是近幾年來，不法分子盜油、破壞油田生產(chǎn)設施事件時有發(fā)生，給國家和企業(yè)帶來了巨大損失。所以，為了立即發(fā)覺和預防多種盜油事件發(fā)生，引入優(yōu)異成熟視頻技術(shù)、網(wǎng)絡通信技術(shù)、圖像處理技術(shù)，在油區(qū)建設一套技術(shù)優(yōu)異、可靠性高、實用性強油區(qū)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，有著十分關(guān)鍵意義和作用。1.2設計標準針對油田監(jiān)控系統(tǒng)需求特點，在進行設計時候，本著架構(gòu)合理、安全可靠、產(chǎn)品主流、技術(shù)優(yōu)異、低成本、低維護量設計思緒，依此為用戶提供優(yōu)異、安全、可靠、高效處理方案。（1）技術(shù)優(yōu)異性：整個系統(tǒng)選型、軟硬件設備配置均要符合高新技術(shù)時尚，關(guān)鍵如視頻數(shù)字化、遠距離監(jiān)控均采取中國外工程建設中被廣泛采取技術(shù)和產(chǎn)品。在滿足功效前提下，系統(tǒng)設計含有優(yōu)異性，而且在以后一段時間內(nèi)保持一定優(yōu)異性。（2）架構(gòu)合理：采取優(yōu)異成熟技術(shù)來架構(gòu)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(chǎn)生瓶頸，選擇適宜設備來確保各子系統(tǒng)含有良好擴展性。（3）產(chǎn)品主流：在設備選型時，關(guān)鍵依據(jù)現(xiàn)在主流市場實際情況結(jié)合現(xiàn)在市場上擁有率高各類產(chǎn)品中選擇含有最優(yōu)性能價格比和擴充能力產(chǎn)品。（4）低成本、低維護量：所設計系統(tǒng)和采取產(chǎn)品應該是簡單、實用、易操作、易維護。系統(tǒng)易操作和易維護是確保非計算機專業(yè)人員使用好本系統(tǒng)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，實施對全部遠端設備控制、設置，以確保系統(tǒng)高效、有序、可靠發(fā)揮其管理職能。（6）開放性和標準化標準：在系統(tǒng)設計中，采取開放式設計思想，確保系統(tǒng)和其它應用系統(tǒng)之間含有完善接口。而且采取已經(jīng)被廣泛使用工業(yè)標準和技術(shù)標準規(guī)范，以充足和其它應用系統(tǒng)無逢集成和連接。第二章系統(tǒng)總體設計2.1系統(tǒng)目標油田監(jiān)控系統(tǒng)建設總體目標是：經(jīng)過優(yōu)異產(chǎn)品和成熟技術(shù)，滿足系統(tǒng)建設總體要求，為油田提供一個結(jié)構(gòu)合理、高性能、高可靠性視頻圖像監(jiān)控綜合管理服務和安全防范技術(shù)支撐平臺，全方面、立即、系統(tǒng)掌握生產(chǎn)一線關(guān)鍵數(shù)據(jù)和現(xiàn)場活動圖像，為生產(chǎn)決議提供最有力一手資料。具體包含：（1）經(jīng)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)域和其它關(guān)鍵區(qū)域視頻圖像監(jiān)控系統(tǒng)，實時了解油田關(guān)鍵區(qū)域治安情況，加強關(guān)鍵部位安全監(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)要求二十四小時全天候不間斷運行；（2）經(jīng)過建立油田區(qū)域視頻圖像監(jiān)控系統(tǒng)，全天候?qū)崟r傳送車間關(guān)鍵生產(chǎn)畫面，立即應對突發(fā)情況，實施了解各生產(chǎn)裝置車間安全生產(chǎn)情況，為油田安全生產(chǎn)提供有力保障；提升生產(chǎn)安全性,為輔助生產(chǎn)提供資料；（3）經(jīng)過建設一套可靠專用視頻網(wǎng)絡傳輸系統(tǒng)。實現(xiàn)網(wǎng)絡化異地視頻監(jiān)控管理，實現(xiàn)多中心多級控制管理，實現(xiàn)和生產(chǎn)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）經(jīng)過建設監(jiān)控控制室，值班人員隨時全部能夠觀看監(jiān)控畫面，并經(jīng)過對攝像機上下左右控制，達成監(jiān)控范圍要求，把前端監(jiān)控畫面實時地展現(xiàn)給車間工作人員、調(diào)度室調(diào)度人員、保衛(wèi)科監(jiān)控人員，并能實現(xiàn)特定用戶在油網(wǎng)能抵達辦公室內(nèi)對監(jiān)控視頻查看；經(jīng)過優(yōu)異視頻存放技術(shù)，管理人員可經(jīng)過錄像查看15天監(jiān)控畫面。2.2設計內(nèi)容本方案設計內(nèi)容關(guān)鍵包含以下多個方面：油田視頻圖像監(jiān)控系統(tǒng)包含廠區(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(chǎn)裝置車間等關(guān)鍵要害部位安裝監(jiān)控攝像機，組成數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化系統(tǒng)，實現(xiàn)全天候，全方位監(jiān)控，形成統(tǒng)一協(xié)調(diào)動態(tài)視頻指揮網(wǎng)絡。視頻監(jiān)控系統(tǒng)設計根據(jù)整體結(jié)構(gòu)我們能夠劃分成三個部分：圖2-1系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)（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)，包含圍墻周圍、門崗區(qū)域、裝卸臺區(qū)域和灌區(qū)等車間關(guān)鍵區(qū)域。前端設計采取高清楚監(jiān)控攝像機，大范圍監(jiān)控區(qū)域選擇配置輔助轉(zhuǎn)動設備和變焦設備，可讓攝像機上下左右旋轉(zhuǎn)和拉近拉遠，讓監(jiān)控無死角；在漆黑夜晚，經(jīng)過增加輔助不可視光源方法達成夜視效果。在防爆等級較高灌區(qū)和油氣含量較高裝置區(qū)，給攝像機增加了防爆護罩，增加了防爆系列防爆云臺和防爆輔助光源。（2）網(wǎng)絡視頻傳輸系統(tǒng)設計建設一套監(jiān)控專用網(wǎng)絡傳輸系統(tǒng)，設計了一個星型拓撲網(wǎng)絡，車間監(jiān)控圖像傳輸互不干擾，任何一個車間傳輸部分出現(xiàn)問題或中止情況不影響其它車間和廠區(qū)監(jiān)控圖像傳輸。此網(wǎng)絡分為了2部分進行傳輸：車間監(jiān)控點圖像傳輸和廠區(qū)周圍監(jiān)控點圖像傳輸，傳輸介質(zhì)采取了光纖進行傳輸。（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(diào)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)控中心全部能單獨運作，實現(xiàn)全部畫面信號接收和觀看，車間分控中心經(jīng)過權(quán)限劃分只能觀看自己車間監(jiān)控圖像，配置硬盤錄像機相關(guān)視頻控制設備和顯示設備，實現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)集中管理和存放，能實時查看監(jiān)控圖像和近15天監(jiān)控錄像，為廠區(qū)安全管理提供依據(jù)。2.3系統(tǒng)原理圖圖2-2監(jiān)控系統(tǒng)原理圖第三章系統(tǒng)具體設計3.1視頻監(jiān)控前端設計監(jiān)控點前端設備負責信號采集，關(guān)鍵包含攝像機、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)場圖像、數(shù)據(jù)等信號進行拾取并轉(zhuǎn)換為中心控制設備能夠處理信號格式外，還含有其它增強功效，如擴大監(jiān)視范圍云臺、變焦鏡頭；確保關(guān)鍵前端設備能夠正常工作防護設備，如防爆護罩、防爆紅外燈和防爆云臺等。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)域和生產(chǎn)裝置車間監(jiān)控區(qū)域。廠區(qū)周圍監(jiān)控范圍比較大，夜間監(jiān)控距離分別可達50米、300米，而且全部設備全部要求在夜晚無光條件下看清監(jiān)控范圍內(nèi)物體，所以采取激光夜視監(jiān)控設備和紅外夜視監(jiān)控輔助，各個監(jiān)控點依據(jù)現(xiàn)場需要分別配置高精密度變速云臺和變焦鏡頭。本方案中50米監(jiān)控點采取紅外夜視設備和低照度高清攝像機，300米設備采取激光夜視設備，可旋轉(zhuǎn)全部監(jiān)控點攝像機可實現(xiàn)光圈自動調(diào)整、聚焦、變倍多項操作功效，圖像信號經(jīng)過光端機處理后經(jīng)過搭建起來視頻專網(wǎng)傳至中控室，再經(jīng)過高速網(wǎng)絡交換機連接到視頻監(jiān)控服務器上，進行實時監(jiān)控及錄像，視頻圖像資料實現(xiàn)網(wǎng)絡實時共享。3.2網(wǎng)絡視頻傳輸系統(tǒng)設計3.2.1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)控點圖像信息傳輸?shù)娇刂啤@示、統(tǒng)計等設備上。油田前端控制點分為兩個監(jiān)控區(qū)域，另外，監(jiān)控圖像還需要顯示在總控中心顯示設備上。廠區(qū)范圍區(qū)域監(jiān)控圖像需要顯示在總控中心顯示設備上。每個生產(chǎn)裝置車間設置為車間級獨立監(jiān)控系統(tǒng)，在各個生產(chǎn)裝置車間配置監(jiān)控主機，本車間監(jiān)控圖像顯示在生產(chǎn)裝置車間控制室內(nèi)，同時，各個車間級監(jiān)控中心監(jiān)控圖像傳輸至總控中心，經(jīng)過監(jiān)控主機顯示并經(jīng)過液晶顯示器擴大圖像。3.2.2監(jiān)控系統(tǒng)傳輸部分設計標準（1）在確保前端設備和主控室之間視頻、控制信號傳輸通暢、信號清楚前提下，建立專用網(wǎng)絡，能同時滿足用戶其它網(wǎng)絡應用需求。（2）傳輸系統(tǒng)確?？山尤肫髽I(yè)網(wǎng)和internet，經(jīng)過企業(yè)網(wǎng)實現(xiàn)遠距離范圍內(nèi)跨區(qū)域視頻監(jiān)控。（3）系統(tǒng)可和其它系統(tǒng)實現(xiàn)資源共享。3.2.3監(jiān)控系統(tǒng)傳輸部分設計依據(jù)傳輸部分設計要求和用戶現(xiàn)場實際情況，本方案采取模擬傳輸和數(shù)字訪問相結(jié)合方法，在調(diào)度監(jiān)控中心配置一臺多路數(shù)矩陣和一臺高性能交換機。廠區(qū)范圍前端監(jiān)控點，統(tǒng)一鋪設光纜，采取“就近編組”標準，經(jīng)過光端機—光纖—光端機方法將模擬視頻信號傳輸至調(diào)度總控中心，每路視頻信號抵達總控中心后，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)控點采集視頻信號經(jīng)過光端機傳輸?shù)秸{(diào)度監(jiān)控中心，采取光端機—光