一、     前言

随着中国经济的快速发展，石油天然气等能源产业在国家经济中的地位愈加显著。近年来国家大力倡导国家能源安全与能源储备，客观上向中国的能源产业提出了更高的要求，同时也提供了更多的发展空间。于是实现高效安全生产，实行数字化远程管理，有效控制生产过程中的关键技术环节，实现大规模生产所要求的统一、协调、高效、远程调度指挥、监管、控制是目前众多大型企业所企盼的。但是采油地常常分布在人烟稀少的偏僻地区，交通通讯不便，分布地域广泛、现场人员较少，大部分地区处于无人或少人职守状态，工作效率低下，面临人为或自然因素破坏的危险，系统维护成本较高。

二、     用户需求

XX油田，在230平方公里的区域面积里分布着32口油井，要求能够全天24小时对每一口油井进行不间断监控。要求对油井作业区的设备进行监控，图像要求清晰、网络传输流畅，当有人非法侵入油井作业区时，不仅能够联动摄像机进行录像抓拍，还需要联动警号、警灯进行语音提示，同时支持发送短信到值班人员的手机上。

三、方案设计

   系统将按照两层网络结构进行设计，在油井作业区设置本地监控体系，包括油井设备监控、油井周边区域监控，周界报警灯。在油田系统总部设置远程统一监管系统，包括警情处理，数据报表分析，远程管理等任务。

1、系统总体架构

系统将前端的三十二个油井划分为四个图像汇集点，每一个图像汇集点包含包括6到10个油井，具体划分根据实际情况进行确定。前端油井的监控数据先汇集到图像汇集点后，再由图像汇集点传输至监控中心，由监控中心进行集中管理和控制。系统整体架构如图一所示。

 

  

图一、系统总体示意图

 

● 将32口油井根据实际情况分成4组视频汇聚区然后每组分别进行视频汇聚

首先在每组视频汇聚区内的的油井中选择其中一口处于中心位置的油井作为该组的中心点，在该位置上架设2台无线主桥，在该组另外8口油井上分别架设1台无线从桥。再将中心点的2台2台主桥分别与其它8台从桥做成2组1点对4点的点对多点无线连接，这样该组所有油井的监控图像和报警信息都汇聚到了该组中心点。

另外三组也按照这样的方式将每组视频汇聚到各组的自己中心点。由于2.4G无线网桥能够提供3~4个独立频段，空中净速率高达5M。

1点对4点的点对多点传输可以为每个监控点分配800K-1.5M的净速率，在指挥中心不同时调用全部图像的情况下完全可以保证图像的稳定传输。其完善的POE网线供电系统为大规模组网时的远程管理和控制提供了可靠的保障，室外一体化的工业设计使其在恶劣的室外环境下可以稳定的工作。

● 将距离监控中心18 km外的4组视频汇集区的视频图像传输至监控中心。

这个传输部分的重点在于解决：

A、.远距离传输问题。

B、视频汇聚后高带宽要求问题。

C、大规模组网频段干扰问题。

为解决以上3个问题，具体实施如下：

首先我们在监控中心安装4台无线中心网桥，每台无线中心网桥指向一个视频汇聚区；然后在每个视频汇聚区的中心（已经安装了2台主桥）各安装一台无线中心网桥桥。使它们分别与监控中心的一台无线中心网桥组建成1路点对点的无线链路，这样32口油井的监控图像经过汇聚后由4条无线中心网桥组成的点对点无线链路传输至指挥中心。

●    无线中心网桥普通模式下可以提供高达26M的净速率，TURBO模式下可以提供40M的净速率，并且具备5个相互独立的不交叉频点。解决了带宽和频段干扰问题

●    特殊的传输协议和先进的OFDM调试方式，再配以合适的外接天线，LP5800的距离可达50km，并且速率不会因为距离的增大而是带宽降低。

●    无线中心网桥自身具有双频工作的特点，即它可以工作在两个不同的频段上，在大规模组网时可以大大节约有限的带宽资源，从而保障了整个无线系统的高速率视频传输。

●    强大的无线链路流量控制系统可以有效的分配数据流量，保证了带宽的高利用率。

●    128 bit WEP无线加密功能包括了极高的多层安全性，使得无线扩频网络几乎无法攻破。

●    天地伟业系列无线网桥具有一体化室外设计使得它可以承受-35℃～55℃的温差变化，防水，防潮，防尘，防磁的工业设计和高稳定的工作状态使它受到了公安、武警、消防、野战部队等军事部门和交通、海关、油田、矿山、水利、电力、金融等国家重要部门的完全信任。

2、前端汇聚区详图

系统汇集点详图

三、系统设备介绍

在采油井关键部位设置天地伟业动点监控摄像机，摄像机应该安装室外带雨刷除尘功能的温控护罩以避免粉尘油渍损坏摄像机，将摄像机的视频线接入网络视频服务器。将油压表、流量表等数据总线接入网络视频服务器，利用网络视频服务器的透明通道进行传输。在系统控制中还可以接入电流电压检测模块、温度湿度检测模块，这些检测模块都可以共享网络视频服务器的数据通道。网络视频服务器接入本地监控网络。

在网络编码设备的选择里采用天地伟业的高清晰网络视频服务器。天地伟业网络视频服务器采用嵌入式操作系统，保证系统稳定运行。高清晰的压缩格式，可以确保监控中心能够看到清晰的D1格式图像。

在监控中心里设置综合管理主机，负责实时监控、录像、设备控制、数据采集分析等任务。同时综合管理主机还将为远程油田系统总部提供数据转发服务，保证上级指挥机构可以在远程实现对本地的管理。

四、系统功能特点

1、考虑到油田多分布在交通通讯条件较差的地区。系统设计采用无线网络设备作为网络视频服务器的网络接入设备。按照一路视频占用1.5M的带宽进行设计，可以满足用户实时图像监控、数据传输的要求。

2、天地伟业的网络视频服务器可以提供高清晰的监控画面，画质达到DVD级。在系统数据库中设置有地形面貌检索记录，工作人员可以记录现场的地形地貌，为日后的勘探提供直观的视频录像文件，相关的技术参数也可以由数据库中检索出来。

3、提供完善的实时监控、设备管理、权限控制、录像策略、系统日志管理、报警系统管理、图像管理、人员管理等功能，如下图：

4、网络视频服务器应用软件可以监测系统运行数据。一旦超过标准值可以通过控制接口控制系统保护功能，包括开启空调保持环境温度，开启过流过压保护电路。同时这些报警数据将会优先传送到上级指挥机构。为上级领导作出决策提供依据。

5、利用网络视频服务器的双向语音功能，通过网络监控平台实现领导和各采油站点工作人员在线语音、文字交流。如下图，系统按照人们熟悉的QQ聊天工具的设计风格，方便人们迅速掌握。

6、系统将设置２级代理转发机制。在采油站设置一级代理转发，向上级指挥中心提供音视频数据转发服务，这样管理中心将可以在总部看到所有采油站点的监控情况。在管理中心再设置一台代理转发服务器，为公网用户提供接口，这样即使在外面出差的领导也可以通过互联网访问整个监控系统。实现任意地点、任意时间自由访问。

7、前端监控系统录像策略包含定时录像、手动录像、报警联动录像、视频移动录像等多种录像模式。管理员可以在重点区域重点时段启用定时录像功能，在报警设备防区设置报警联动录像功能，当有警情的时候可以自动联动录像并设置报警预录时间达999秒。

8、短信发送功能。系统在有人非法入侵时不仅可以进行联动摄像机进行录像、触发声音和灯光报警，还可以联动短信发送至指定人员的手机上。使相关的的值班人员收到短信后及时赶往现场处理警情。短信发送类型和内容可以根据事情情况自行定义。

三、     天地伟业数码科技有限公司简介

天津天地伟业数码科技有限公司是在天津华苑新技术产业园区注册的高科技企业，公司成立于1994年，目前员工总数300余人，具有稳定的产品研发、销售、技术服务队伍。天地伟业公司向社会各行业提供全线高科技、高品质的数字音视频传输控制产品。

天地伟业公司以做“技术领先型”企业为自己的定位，坚持数字化、网络化、集成化、行业化的发展方向，以“ 安防超市 ”和一站式“产品 + 服务”的品牌形象向业界提供从前端到后台，从硬件到软件的全线自主研发的音视频传输控制产品，包括数字硬盘录像产品、矩阵产品、光通讯产品、网络视频产品、智能卡门禁产品、教学产品、智能交通产品、通用产品、智能球云台产品、司法审讯产品等十大系列产品及多项行业解决方案，在社会各界得到广泛应用，如金融、交通、监狱、水利、电力、教学、公检法、车站机场码头、医疗、智能楼宇等行业。目前天地伟业公司已在全国所有省市区建立了强大的销售服务网络并已经远销美国、加拿大、新加坡、台湾等国家和地区。

天地伟业公司不断加强对研发技术的投入和研发体系的完善，充分发挥多产品线的优势，提供跨行业的应用解决方案，针对不同行业的特殊需求不断推出具有独立性、针对性、领先性的软硬件产品，如司法审讯行业解决方案、电子监考行业解决方案、无人值守机房行业解决方案、数字化监狱行业解决方案、智能交通行业解决方案、幼儿园身份识别行业解决方案等。公司以一流的管理水准、精品化的产品及稳定的营销网络，正成为系统配套最完善、产品系列最齐全的产品制造商，赢得了市场与客户的普遍认同。

天地伟业公司一贯秉承“天行健，君子以自强不息；地势坤，君子以厚德载物”的企业精神，始终保持“真诚、平实、创新、热情”的企业文化，服务社会、服务用户。面对未来，天地伟业公司将不断以高品质的产品和领先的技术，以“你我天地，共创伟业”的企业宗旨为用户提供坚实的发展平台。

天地伟业公司资质与荣誉
·3111平安城市工程建设专家组委员单位
·中国安全防范产品行业协会常务理事单位
·全国安全防范报警系统标准化技术委员会 (SAC/TC100) 委员单位，起草《视频安防监控系统矩阵主机通用技术要求》、《视频安防监控系统硬盘录像机通用技术要求》、《视频安防监控系统对前端设备的控制协议》等多项安防产品的国家标准
·公司自主研发的基于 H.264 算法的嵌入式硬盘录像机产品入选国家重点新产品计划
·公司已经通过 ISO9001 — 2000 质量管理体系国际标准认证
·矩阵 / 硬盘录像 / 光端机产品通过进入欧美市场的 CE 和 FCC 认证
·2004 年公司被国家信息产业部评选为全国信息产业系统先进集体
·2004－2005年连续两年公司荣获《A&S》评选的中国安防产品知名品牌
·2004－2006年连续三年公司荣获《慧聪国际》评选的中国安防行业十大民族品牌
·2005年公司荣获《中国公共安全》评选的中国安防知名品牌

·天津市市级企业技术中心单位

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