油田监控系统解决方案.docx

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油田监控系统解决方案

油田监控系统解决方案

一、前言

油田油井大多都分布在各采油场，油井工作状况监测和控制，一直是采油场一项重要和困难内容，一般油井大多为油井巡视员或维修工定期巡回检查，随着油田现代化管理水平不断提高，早期巡视员方式已逐渐被油井无人值守系统所代替。

同时为了有效防范非法分子采油集破坏采油设施，有效保护国有资产，为相关部门提供第一时间资料，从而有效打击非法采油者集破坏设施不法分子，保护国有资产流失。

目前需要对采油厂区进行安装无线视频监控设备，根据油田环境具体要求，各监控点需要24小时实时监控，监控点要求白天为彩色监控图像，夜间为黑白图像，有镜头变倍，云台控制等功能。

还可根据需求进行设置，如监控点场景平时为静态，一旦有物体闯入场景系统将进行图像自动抓拍，监控中心产生报警联动，为工作人员提供信息。

在考虑到根据油田特殊环境，如果采用传统有线模拟监控，比较难处理问题如下：

厂区范围大，距离远，最远可达数公里，这个距离是无法铺设同轴电缆；模拟视频信号是很容易被电磁信号所干扰，造成监控质量不良。

基于以上原因，我公司提出应用CDMA1X或GPRS无线网络传输方式解决方案，避免了有线方式所无法解决问题，全新设计了应用“天目通”无线网络视频服务器为核心设备解决方案。

二、应用无线监控意义.

随着信息技术飞速发展和我国国民经济信息化推进，在现有环境中全面实现信息电子化交换和信息资源共享成为必要。

在联网建设中，使用中国联通CDMA1X和中国移动GPRS无线网络产品可以实现无限距离无线远程通信功能。

同时，更具划时代应用意义便是在无线网络基础上，结合先进图像压缩技术，和无线宽带网络应用视频服务器，完成区内保安监控功能，无线技术应用是新一代视频监控技术在信息化进程路上巨大飞跃。

它具有充分利用现有网络资源，节约投资，无需布线特性，是有线网络望尘莫及。

另外，无线产品具有传输距离远、可以在无法布线困难环境下使用、支持移动侦测监控和多路报警输入功能，以及云台控制和多种接收方式特点。

因此可以使用它来替代传统视频线缆来构建未来视频监控信息化网络。

三、有线监控和无线监控比较

在许多远程视频监控系统方案设计中，经常会遇到问题是如何远程传输现场模拟视频监视信号。

使用同轴电缆传输模拟视频信号，在距离上会受到限制，超过几百米便需要放大中继，因此，常规视频监视系统只适合在一座建筑物内或一定区域范围内使用。

此外，常规系统在一路同轴电缆上只能传输单一视频信号，传输控制信号和话音需要单独敷设电缆。

远距离传输视频可行方法是将模拟视频信号数字化并压缩编码，利用构建无线数字通讯线路上传输。

传统远程监控系统是基于模拟视频信号传输模拟监控系统（CCTV），而无线监控系统能有效解决有线监控系统在传输远程视频上难题，并且还有许多有线监控系统所不具备优点，两者比较如下表中表一。

表一、传统模拟监控（CCTV）系统和无线数字监控系统比较

比较项目

有线监控

无线监控

（应用“天目通”无线网络服务器）

系统配置

由监视器、硬盘录像机、视频转换器、画面分割器、矩阵控制器等组成。

设备繁琐，可靠性低

设备简洁，可靠性高，本身是一台基于CDMA1X或GPRS无线网络视频服务器

系统安装

复杂，需要安装调试以上许多设备

简单，通上电源，打开电脑即可看

施工工期

长：

根据具体情况而定。

极端：

只需在监控点安装设备即可

资金投入

大：

距离远以及布线困难时需大量人力及物力

小：

只需1-2个安装人员，无线缆及敷设费用

硬件维护

困难，无法进行远程检测，需厂方人员到场才能确定原因

方便，可在远程进行检测，确定故障原因，如因操作不当，即可解决，如硬件损坏，只需更换网络视频服务器

操作

要经过很多培训才可操作众多电器设备

友好用户界面做任何事情只需轻轻一按鼠标

管理

需多人值守

可实现无人值守

信息存储

多个大容量硬盘

存储在操作电脑数据库中

传输介质

传统同轴电缆，光纤

无线网络传输：

有中国联通CDMA或中国移动GPRS网络信号地区即可

图像质量

扫描线分辨率300线

可达到704*576分辨率

检索

可根据发生时间及摄像机编号检索

多级随机检索，可根据场景位置、发生时间，用户名称，摄像机编号等快速找到所需 图像信息。

编辑

打印、刻录等功能

可对每一帧画面进行各种处理：

编辑，转发，打印等

警报系统

报警后必须有人通知下属

自动报警设置，通过手机短信自动通知负责人员

软件组成

需厂方专用软件

随机赠送软件光盘，用户可随意安装在多个后端主机上

系统升级

需更换软件或小部分硬件

只需下载升级程序安装即可

基于以上对比可以看出，采用无线监控系统完全可满足客户监控需求，比如小区、楼宇、工厂、通信基站设备，电力、油田、旅游风景区监控等。

四、监控系统功能需求

●       远程实时监控功能

       远程监控图像及现场监控图像同步，传输画面要求稳定。

       在监控中心，授权用户可以同时查看所有监控现场监控状态，实时浏览各监控现场监控画面，可任意组合多个现场画面同时显示，也可以独立显示某一监控现场监控画面，并可以任意切换到其他监控现场。

       当定位于某一监控现场时，可显示该监控现场多个画面组合画面，并能从中选择某一监控画面单独放大显示。

       监控画面捕捉以及存储、编辑、打印、转发等功能。

       各监控点摄像镜头应符合现场实际需要，具有自动光圈和变焦功能，并符合现场环境要求。

       远程操作可以具备云台控制功能，如控制摄像头做出俯仰和转动动作，调整镜头进行变焦变倍等。

并具备密码保护功能。

●       录像及回放

       远程录像信息检索、点播等功能，具备录像定位、循环播放、不同速度回放等功能。

       录像计划：

可控制录像时间以及预定时段自动录像，并对存储信息提供检索、点播等功能。

●       报警

       用户在进行远程监控时，如发现问题，可通过电脑或其他方式向监控中心主系统提交报警信息。

系统接收到报警信号后，自动运行相关告警程序进行告警，自动弹出警告画面，并以警铃、警灯等方式进行提示。

       前端可接红外探测器，烟雾探测器等多种报警设备，当前端探测器发生报警同时，自动向负责人手机发送报警信息，主动通知相关部门采取相应及时措施。

五、“天目通”监控系统产品介绍

“天目通”产品是一种有线/无线监控设备，可根据用户需求利用Internet实现对各种场合进行监控。

“天目通”产品具有网络接入灵活、运行成本低特点，无需重新布线；用户无论在何地，都可以使用监控电脑（安装“天目通”远程监控终端软件）或移动电话、PDA收取各监控点图像。

“天目通”系统软件产品用于对单路/多路监控终端实施远程管理和实时监控，可以同时连接Internet和CDMA。

采用TCP/IP协议将传送到网络中MPEG4图像实时显示，保存于数据库中。

并提供数据库查询、播放和删除功能，使用户能随时查阅需要流媒体信息。

“天目通”监控系统软件采用数据库，既可采用简单MicrosoftAccess,也可采用SQLServer2000。

在局域网或广域网环境下，可以根据实际需要建立不同规模硬件工作环境。

1.1后端接收电脑硬件环境

配置

要求

备注

CPU

P4及以上

内存

DDR256M及以上

硬盘

40G及以上

根据用户实际需求而定

显卡

32M及以上

网卡

10M及以上

光驱

4倍速及以上

用于软件系统安装

显示器

17寸（分辨率1024×768）

宽带接入

上行20K及以上

根据用户实际需求而定

1.2软件环境

配置

要求

备注

操作系统

中文Windows2000

数据库

MicrosoftAccess/MicrosoftSQLServer

接入IP

动态/静态公网IP一个

1.3、“天目通”监控系统总体架构

●       通过前端摄像机对图像进行采集；

●       通过“天目通”网络视频服务器对前端视频进行计算、压缩并发射；

●       通过CDMA1X或GPRS无线网络进行视频信号传输；

●       通过后端系统软件进行集中控制和管理；

●       通过监控客户端软件进行视频实时监控和云台控制；

●        通过监控电脑进行录像管理及录像回放；

六、系统设计目标

在进行监控系统设计时候，依照贵单位对该系统基本需求，本着架构合理、安全可靠、产品主流、低成本、低维护量作为出发点，并依此为贵公司提供先进、安全、可靠、高效系统解决方案。

架构合理：

就是要采用先进合理技术来架构系统，使整个系统安全平稳运行，并具备未来良好扩展条件。

稳定性和安全性：

这是贵公司最关心问题，只有稳定运行系统，才能确保贵公司监控系统平稳运行。

系统技术先进性是系统高性能保证和基础，同时可有效地减少使用人员和系统维护人员麻烦。

良好可扩展性则是为了用户发展考虑。

随着贵公司安防系统应用时间增长，未来对安防系统要求会更高。

可扩展性保证当用户有更多要求时，引入新设备可以顺利地及本次配备设备共同工作，进一步扩展及提高系统性能。

产品主流：

系统是否采用当今主流产品，关系到系统整体质量和未来能否得到良好技术支持.

在设备选型时，我们将主要依据贵公司提出具体需求，同时考虑产品厂家技术先进性，产品是否为主流产品，原厂商产品技术资料完整性，原厂商技术支持力量和产品制造公司发展前景。

所有这些是保证用户得到良好技术支持条件，也是保障用户投资基本条件。

低成本低维护量：

指力争有良好性能价格比，所采用产品应是简单，易操作，易维护，高可靠度。

系统是否具有优良性能价格比是判断一个系统优劣条件重要依据。

系统易操作和易维护性是保证非专业人员使用好一个系统条件。

高可靠度是保障系统运行基本要求，也是易维护性保障。

我司将本着上述设计原则，来进行贵公司监控系统设计。

并将严格按照国际惯例并结合本公司产品技术实力及工程经验，进行贵单位监控系统整个工程安装、测试以及验收，完工时将同时提交及工程相关每个设备安装使用手册、及系统各种图表等各项文档资料，还将根据用户实际需求提出技术培训和有偿服务建议。

七、系统设计原则、依据

7.1设计原则

本设计以行业标准作为设计依据，结合油田具体情况，用最佳设计方案体现最高性能价格比，是本方案设计指导思想，也是本方案设计基本出发点和追求目标。

根据油田各油井总体分布图，并充分考虑现场实际情况，前端设计采用高清晰度彩色摄像机，由抗干扰高屏蔽同轴电缆传输给“天目通”无线网络视频服务器，利用CDMA1X或GPRS无线网络传输到后端监控电脑,保证视频信号和控制信号准确传输；还可采用电视墙实时显示监控系统信息。

a、先进性：

在投资费用许可情况下，系统采用当今先进技术和设备，一方面能反映系统所具有先进水平，另一方面又使系统具有强大发展潜力，以便该系统在尽可能时间内及社会发展相适应。

b、可靠性：

系统最重要就是可靠性，系统一旦瘫痪后果将是难以想象，因此系统必须可靠地、能连续地运行，系统设计时在成本接受条件下，从系统结构、设备选择、产品供应商技术服务及维修响应能力等各方面均应严格要求，使得故障发生可能性尽可能少。

即便是出现故障时，影响面也要尽可能小。

c、安全性：

对于安全防范系统，其本身安全性能不可忽视，系统设计时，必须采取多种手段防止本系统各种形式及途径非法破坏。

d、可扩充性：

系统设计时应充分考虑今后发展需要，系统应具有预备容量扩充及升级换代可能。

e、规范性：

由于本系统是一个严格综合性系统，在系统设计及施工过程中应参考各方面标准及规范，严格遵从各项技术规定，做好系统标准化设计及施工。

7.2总体设计方案

1抽油井井口监控

共有抽油井若干口，以后视实际需求还可扩展。

要求达到以下功能：

∙自动监测抽油机工作电压、电流，实现过压、欠压、过流、欠流、缺相自动保护；

∙实时监测井口油压、套压、温度；

∙实时监控手动和远程遥控抽油机启停；

∙实时监控抽油机间抽控制。

2计量站监控

计量站若干个，以后视实际需求可扩展。

要求达到以下功能：

∙实时监控自动倒井、自动计量；

∙实时监控分离器液位、压力和温度，实现液位、压力越限自动保护；

∙实时监控集油管汇压力、温度。

3中控室监控

设中控室1座，可实现控制全部油井。

要求达到以下功能：

∙实时监控显示远程现场RTU测控信息；

7.3系统组成

1、摄像部分

摄像部分一般安装在监视现场,它一般包括摄像机、镜头、防护罩、支架和云台等。

它作用是对监视区域进行摄像并将其转换成电信号。

2、报警部分

报警部分可连接多种报警接入探测器：

红外双鉴探测器、烟雾感应探测器、玻璃破碎感应器、煤气泄漏探测器、按钮以及多路输出报警：

警号、警灯等。

3、图像和控制信号传输部分

以“天目通”无线网络视频服务器为核心设备，前端摄像机通过同轴电缆及服务器进行连接，视频图像在服务器内进行压缩、编码、并通过天线将视频图像及控制、报警信号发送到网络上。

传输部分为无线CDMA1X或GPRS宽带网络传输

4、图像控制存储部分

监控中心机房安装监控主机，可采用单台电脑或多台监视器作为电视墙。

后端通过Internet网络进行接收，图像资料系统采用存储在控制电脑硬盘数据库中。

设计整个监控系统可以连续保存录像资料1个月，监控系统支持录像及回放全双工工作。

八、系统选型和配置说明

1、“天目通”无线网络视频服务器SV-01C-F

主要功能和技术参数

操作系统

实时操作系统（RTOS）

传输网络

CDMA网络GPRS网络

视频输入

1-4路视频信号输入

图像压缩

MPEG4压缩方式

视频显示

1,4,9,16画面显示和多画面循环切换功能

画面存储

后端实时存储,前端选配存储卡

图像分辨率

704*576352*288176*144

画面质量

多档次可调

操作界面

图形化操作界面和后端管理软件

图像移动侦测

灵敏度设置和侦测触发报警

录像回放

具备多种回放模式,可根据时间,编号,用户名随意查询

报警联动功能

4路外部报警输入,1路报警输出,具备动态监测报警功能

云台控制接口

通过支持RS485通讯云台解码器,可扩展多种解码器协议

管理方式

采用两级用户管理,密码方式确保合法用户方可登陆

图像管理

可进行编辑,打印,删除,转发等功能

电源

DC12V

功耗

5W

2、低照度一体化摄像机SCC-C4201P

三星低照度一体化摄像机，内置22倍光学变焦及10倍电子放大变焦镜头，DSP数字信号处理，带画中画功能。

技术规格：

✧扫描系统：

PAL标准：

625行，每秒25帧

✧摄像元件：

InterlineTransferSuperHADCCD

✧图像大小：

1/4英寸（约3.6*2.7毫米）

✧像素：

795（H）*596（V）所有像素752（H）*582（V）有效像素

✧图像结构：

无几何扭曲、失真现象

✧同步系统：

内同步

✧交叉（交错）扫描：

2：

1交叉

✧分辨率：

水平：

480线，垂直：

350线

✧视频输出幅度：

VBS1.0Vp-p,（75欧姆，复合视频信号）

✧信噪比（S/N）：

大于48分贝

✧最低照度：

0.02Lux（感光度增至128倍）

✧Y校正（伽玛）：

0.45

✧镜头：

22倍光学变焦（Zoom），10倍电子变焦；（焦距=3.6-79.2毫米）；F值（广角镜：

1.6,远摄镜：

3.8）

✧控制（屏幕显示菜单）：

摄像机ID：

开（12字符，位置设定）/关；光圈：

自动/手动；快门：

（1/100-1/100000秒）/关/自动/（x2-x128）FIX/（x2-x128）;镜头控制：

摄像机/遥控；白平衡：

自动追踪白平衡/自动白平衡控制/手动（3200K预置，5600K预置，R/B增益校正）；自动变焦：

自动/手动/一次触发；预设：

128；退出：

结束/储存/预设；背光补偿：

开（预设或面积设定）/关；自动增益：

开（Leve1控制）/关；Leve1控制：

H-DTL,V-DTLLeve1控制；视频控制：

视频+/-（正/负），伽玛：

（0.45/1）

✧输入/输出插座：

视频输出：

BNC（后面）；电源：

2-针终端头（后面）；控制：

RS-485或普通云镜控制器

✧环境条件：

操作温度：

14度-122度F（-10度-50度）；湿度：

90%RH以内。

✧电源指示灯：

发光二极管（后面）

✧电源要求：

12伏特直流，1A，稳压电流

✧耗电量：

约6瓦特

✧尺寸（宽*高*深）60.5*59.5*104.5毫米

✧重量：

约350克。

3.彩色低照度摄像机VC-916D

技术规格：

✧图像传感器：

1/3”ExviewHADCCD

✧有效像素：

PAL：

500（水平）*582（垂直）NTSC：

510（水平）*492（垂直）

✧感光面积：

4.9mm*3.7mm

✧信号系统：

PAL/NTSC制式

✧水平清晰：

420电视线

✧镜头安装方式：

C/CS格式可选

✧自动增益控制：

开启/关闭可选择

✧背光补偿：

开启/关闭可选择

✧电子快门：

开启/关闭可选择

✧快门速度：

1/50（1/60）---1/100,000（秒）

✧自动光圈镜头：

VIDEO/DC伺服型可选择

✧白平衡：

自动跟踪白平衡

✧信噪比：

大于48db（AGCOFF）

✧最低照度：

F1.2时,0.01Lux

✧视频输出：

1.0VP-P,75欧姆

✧所需电源：

DC12V/AC24V

✧功率消耗：

小于2.8W

✧插　　口：

VIDEOOUT（BNC）

✧尺　　寸：

58mm*50mm*115mm

4、室内外全球云台YA5409K

技术规格：

✧Y5409K为全天候环境设计，内置全方位云台。

✧安装方式可选择壁、吊装（吊杆长度可任选）。

✧结构设计为双层罩，起到遮阳作用，专用支架WS2741,WS2700-XX。

✧独特双层罩间加排风扇结构可增加空气流速，便于排风散热，降低球内温度

✧同一机型可根据环境及用户需求不同配置有：

✧YA5409K（V1.0版本）普通球型云台

✧YD5409K（V2.0版本）含内置解码器普通球型云台

✧YP5409K（V3.0版本）含内置解码器且带有预置功能球型云台

✧YB5409K含固定摄像机支架

✧YH5409K为高速智能球型摄像机，内置高速预置云台及解码器

九、系统防雷要求

××公司无线监控系统防雷设计包括电源防雷、视频信号防雷、接地三个部分内容。

1、电源防雷

电子设备因雷击造成损坏，很大比例是由于感应雷串到电源造成设备损坏。

根据GB50174-93《电子计算机机房设计规范》和GB50057-94《建筑物防雷设计规范》要求中心计算机机房等大量重要电子设备集中场所应设计两级以上电源防雷保护。

对于监控系统供电防雷保护，要求建立二级电源防雷防护：

第一级防护在机房总配电柜进线端，应采用一套国际知名品牌加强型电源避雷器，第二级防护在机房供电UPS进线端，应采用一套标准型电源避雷器。

2、视频信号防雷

系统应在摄像机前端安装防雷器。

当视频信号有过电压现象发生，避雷器瞬间导通，以保证前端摄像机及主机安全。

3、接地

根据GB50057—94《建筑物防雷设计规范》、JGJ/T16—92《民用建筑电气设计规范》有关规定，对控制室内所有设备接地极和设备金属外壳进行接地处理。

接地具体处理方法是：

从共同接地体接地干线上引一条支干线到中心机房，在机房安装汇流铜排，电源接地、防静电接地、防雷接地和设备外壳接地各单独引接地导线到接地铜排，牢固连接，以保证电气设备和人身安全。

十、系统供电及控制室要求

✧为保证监控系统正常稳定工作，系统采用UPS集中供电；

✧监控系统和中心控制室采用单独电源供电回路；

✧主干采用AC220V供电,在摄像机前端采用变压器就近供电；

✧中心控制室必须配备有通讯、安全和消防等设备；

✧中心控制室必须单独安装空调装置，保证控制室温度在16～28℃之间，相对湿度不大于85%；

✧控制室室内光线充足，其照度应不小于300Lux；

✧控制室其它设备和金属外壳也必须做好等电位连接，以保证控制室内人身和设备安全。

十一、技术培训

现场培训

我公司将免费向用户提供现场培训。

负责现场安装技术人员将对用户方操作人员进行培训。

培训通常在系统安装、调试、试运行阶段进行，集中在系统安装调试现场。

培训内容主要包括系统安装、调试、操作和日常维护包括常见故障排除方法等。

安装和售后服务

技术文件和技术服务

a.我公司向用户提供随机手册以及完整技术文件、系统说明、供用户确认其所提供产品技术性能。

b.设备安装期间，我公司为用户提供现场培训，指导用户进行上机实际操作，以及系统调试，常见故障排除方法。

c.用户应保证对整个系统正常运行提供必要后勤保障。

3.3售后服务、技术支持

a.我公司保证对系统实行“一年保修，终身维护”。

b.系统无论出现何种故障，我公司相关技术人员将在收到故障通知后，24小时内到现场，负责排除故障。

c.在保修期内我公司将定期向用户询问、检查系统运行情况，及时处理用户在运行中出现问题。

d.在保修期内，对于系统发生任何问题，我公司保证将负责排除。

如设备属非人为操作不当造成损坏，我公司予以免费更换。

如因操作不当造成设备损坏，我公司仅收取设备成本费。

e.保修期满后，对于系统发生任何问题，我公司将提供技术支持，或派遣工程技术人员到达现场排除，收取更换设备成本费。

十二、产品列表

序号

名称

型号

价格

1

“天目通”无线网络视频服务器

Sv-01c-f

2

一体化摄像机

3

云台

4

“天目通”监控系统软件

5

6