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1、深圳市腾远智拓电子有限公司 油田远程视频监控系统 技技术术方案方案 2012 年 9 月 联系人 马静 1 目目 录录 第第一一章章 建建设设背背景景 2 第第二二章章 需需求求分分析析 3 第三章第三章 系统总体设计系统总体设计 4 3 1 系统设计的原则 4 3 2 系统设计的依据与规范 5 3 3 系统设计思路 5 3 4 监控系统示意图 7 第四章第四章 系统前端设计系统前端设计 8 4 2 前端设备配置选型 8 4 2 1 无线数字视频服务器 8 4 2 2 野外一体化云台摄像机 10 4 2 3 前端避雷设施 11 第五章第五章 系统控制中心设计系统控制中心设计 14 5 1 视频
2、解码服务器 14 5 2 视频管理服务器 18 5 3 视频存储服务器 21 5 4 监控电视墙 23 5 5 其他配套设施 25 第六章第六章 项目组织与实施项目组织与实施 26 6 1 施工组织与准备 26 6 2 施工物料准备与现场检查 27 6 3 安全文明施工 27 6 4 施工管理与质量检查 28 第七章第七章 系统技术支持与人员培训系统技术支持与人员培训 29 深圳市腾远智拓电子有限公司 2 第第一一章章建建设设背背景景 油田的采油井 输油管和储油罐大都分布在野外 抽油机连续不 断的正常运行 输油管的连续传输 储油罐的安全存储与企业的经济 效益息息相关 对采油井 输油管和储油罐工
3、作状态的实时监控一直是生产作业 单位一项重要和困难的内容 随着油田自动化信息系统建设的逐步推 进 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 油田自动化信息系统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 其中的油田远程视频监控系统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 并且确 保 24 小时无人值守的监控方式 以保证采油井 输油
4、管和储油罐不 会因复杂的工作状况以及工作人员的违章操作 不法分子的蓄意破坏 等的影响 造成不必要甚至是巨大的损失 深圳市腾远智拓电子有限公司 3 第第二二章章需需求求分分析析 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 石油化工企业一般地处偏远 空旷 覆盖范围广 油田采油工 区各个采油点分布比较分散 系统扩充性强 采油点随工作的进展 随时可能增加或拆除 监控前端包括网络摄像机 或视频网络服务器 可控云台 报警信号发生器 火灾 气体泄露 防盗等 等部分组成 将音频 视频 报警等信号 转换压缩成网络可以传输的数 据包 经网络传回监控中心的服务器 进行集中处理 前端
5、的监控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 器接入本地无线监控网络 要求全天 24 小时实时监控所有油井视频图像 深圳市腾远智拓电子有限公司 4 第三章第三章 系统总体设计系统总体设计 3 1 系统设计的原则系统设计的原则 开放性原则开放性原则 设计的现场总线结构是开放性系统 实现与未来设备的更多互连 和互操作 先进性先
6、进性 监控系统应尽量采用先进技术产品设备 只有采用先进技术设备 才能保证系统先进性 可靠性可靠性 系统的可靠性是第一位的 在方案设计中必须充分考虑系统的安 全 依照安全国家标准采取安全管理措施 保证网路的安全可靠运行 经济性经济性 系统的经济性是一个重要因素 使系统具有良好的性能价格比是 共缆监控系统设计的一个重要原则 可扩展性可扩展性 在系统需要扩展时 前端设备数量将灵活增加 不改变系统的运行方 式 以保证用户的投资安全 实用性实用性 深圳市腾远智拓电子有限公司 5 采用高科技手段 进行智能化设计 尽量减少系统操作的复杂性 并作到系统工作稳定可靠 维护简单 软件使用界面友好 完全达到 智能化
7、控制 3 2 系统设计的依据与规范系统设计的依据与规范 依据的相关规范包括 依据的相关规范包括 中华人民共和国公共安全行业标准 GA T 74 94 工业与民用闭路监视电视系统工程技术规范 GB50198 94 安全防范系统工程程序与要求 GA T75 94 电气设备安全设计导则 GB4064 电气设备抗干扰特性 GB4890 电气设备雷击保护导则 GB7450 电力设施抗震设计与规范 GB50260 96 中华人民共和国公共安全行业标准 GA T 74 94 中华人民共和国安全防范工程技术规范 GB50348 2004 3 3 系统设计思路系统设计思路 系统组成 数字无线监控分三个组成部分
8、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 我们根据油田现场的实际 深圳市腾远智拓电子有限公司 6 情况采用 远程数字无线视频监控 的系统方案 其中 无线传输系 统采用运营商成熟的 3G 网络数据传输平台 传输通道带宽与负载能力 均可满足系统需求 本方案中 拟采用中国电信 3G 制式标准 CDMA2000 EVDO 网络进行传输 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 监视远端传送上来的现场图像 直观 准确 及时地了解各工区的实 际
9、情况 其中数据 视频无线信号的传输及采集部分 由前端无线视频服 务器提供单独数据传输 DTU 功能实现 工业数据采集设备 电流 电 压 用电量 油液流量 压力 温度 液面 示功图 功率 功率因 数等各种数据传感器将相应参数汇聚到前端无线视频服务器 无线视频服务器设备可提供 RS232 485 总线透明接口 将工业设 备采集数据传输至各级监控中心 采集站 作业区 厂区等 数据传输至各采集站 作业区 厂区监控中心后 视频解码器设 备还原出 RS232 485 信号至数据接收器 即可完成工业数据的采集 传输 汇总 深圳市腾远智拓电子有限公司 7 3 4 监监控控系系统统示示意意图图 深圳市腾远智拓电
10、子有限公司 8 深圳市腾远智拓电子有限公司 9 第四章第四章 系统前端设计系统前端设计 前端设备是监控系统重要组成部分 对系统的前端设计方法如下 4 1 前端设备配置选型前端设备配置选型 为了实现油田远程视频监控的功能 对系统的设备的选择必须根 据设计要求采用符合标准规范和现场使用环境需求的产品 4 1 1 无线数字视频服务器无线数字视频服务器 DVS 网络视频服务器 符合工业级标准 适用于分布广 布 线难 距离远 临时性 移动性 传统连线方式难于实现的地 方 使安防监控可应用于森林 电力 海事 车载 油田 环 保 水利 气象等领域 采用 H 264 视频压缩技术 压缩比高 且处理非常灵活 支
11、持完整的 TCP IP 协议簇 支持视频 音频 报警 语音数 据 串行数据通过 TCP IP 网络传输 支持 PPPOE DHCP ICMP 协议 内置 WEB 预览功能 可进行 IE 访问和浏览实时视频 支持云台与电动镜头的控制 支持多种解码器协议 可进行预 置位 巡航 轨迹的设置与调用 深圳市腾远智拓电子有限公司 10 支持 RS 232 串口网络透明通道传输 支持双向双工语音对讲 具有报警输入 移动侦测报警 报警联动输出等报警功能 支持定时抓拍图片传输技术 支持路由上网 DMZ NAT 功能 支持 RTU 数据 报警数据 设备信息等数据叠加到字幕显示 支持网口 串口数据与视频数据流之间的
12、 QOS 保证功能 支持多种数据存储方式 服务器存储 本地 SD 卡存储 支持手机和 PC 客户端远程实时浏览视频图像 技术参数技术参数 视频压缩标准 H 264 回放分辨率 QCIF CIF 2CIF DCIF 4CIF D1 视频输入路数1 4 路 视频输入接口BNC 电平 1 0Vp p 阻抗 75 支持 PAL 制 视频帧率PAL 1 25 帧 秒 码流类型视频流 复合流 压缩输出码率16K 2M 可调 也可自定义 上限 2M 单位 bps 音频输入路数1 4 路 音频输入接口BNC 电平 2Vp p 阻抗 4 7k 音频压缩标准 ADPAM 音频压缩码率 8Kbps 语音对讲输入1
13、路 电平 2Vp p 阻抗 1k 通讯接口1 个 RJ45 以太网口 1 个 RS232 口 1 个 RS485 口 网络功能 TCP IP PPPOE DDNS FTP DNS DMZ NTP DHCP NAT ICMP 报警输入4 路 GPIO 报警输出4 路 GPIO 存储容量1G 32G SD 卡 电源 DC 12V 功耗 7W 深圳市腾远智拓电子有限公司 11 工作温度 20 65 工作湿度10 90 非凝结 尺寸 mm 45mm 高 262mm 宽 157 5mm 深 重量 2Kg 4 1 2 野外一体化云台摄像机野外一体化云台摄像机 产品性能特点 产品性能特点 专为全天候环境设计
14、 由高强度金属材料制成 防紫外线 防 水 耐老化 防酸雨 耐高温 抗腐蚀 自动光圈 自动白平衡 自动聚集 背光补偿功能 红外距离大于 100 米 360 度连续旋转 0 5 10 秒旋转速度 128 个预置位 RS232 485 远程控制 通过拨动开关可选多种控制协议 实时位置显示 精确到 0 1 具备多种摄像机型号 以满足各种使用需求 具备红外灯自动跟随摄像机低照度的开启 关闭而动作的功能 选配 雨刷功能 用于清除雨天或者雾气冷凝在像机前的玻璃上水气 选配 内置最多四路报警输入 两路报警辅助输出 可满足特殊场合 的应用需要 技术参数 深圳市腾远智拓电子有限公司 12 信号制式PAL 或 NT
15、SC 制式 图像传感器 1 4 SONY Super HAD Color CCD 日夜转换功能有 带可移动滤光片 最低照度 0 5lux 像素 PAL 795 H 596 V NTSC 811 H 508 V 水平方向清晰度480 线 焦距范围3 6mm 82 8mm 视频输出 1 0Vp p 水平旋转角度360 连续旋转 左右速度0 5 10 秒 上下旋转范围 60 50 上下速度0 5 10 秒 通讯 RS232 485 通讯口保护有 电源保护有 外壳防护等级 IP66 控制旋转范围上下 左右 预置位128 个 左右线扫开 关 巡视轨迹4 条 供电电源 AC24V AC220V 70W 1
16、0 工作温度 30 C 65 C 功率约 55W 尺寸340 202 448mm H 重量约 15Kg 4 1 3 前端避雷设施前端避雷设施 前端监控点防雷包含直击雷防护 供电系统感应雷防护 电 子设备感应雷防护 接地系统 线缆屏蔽等部分 本方案设计仅 考虑视频监控系统自身前端设备防雷需求 即线缆屏蔽处理 等 电位连接及视频与控制信号防护 线缆屏蔽处理线缆屏蔽处理 所有监控设备线缆都进行穿金属管或金属线槽进行屏蔽并且 深圳市腾远智拓电子有限公司 13 两端接地 同时将电源线缆和信号线缆分开敷设 等电位连接等电位连接 将摄像机 设备箱等用 12 镀锌圆钢与就近接地体进行等 电位连接 防止因电位差而发生反击 视频与控制信号防护视频与控制信号防护 根据 建筑物电子信息系统防雷技术规范 GB50343 2004 中 5 4 6 安全防范系统的防雷与接地要求 采取以下措 施 置于户外的摄像机信号控制线输出 输入端口设置信号线路 浪涌保护器 系统视频 控制信号线路及供电线路的浪涌保护器 分别根 据视频信号线路 解码控制信号线路及摄像机供电线路的性 能参数来选择 防雷设备介绍防雷设备介绍 电源浪涌保
