兴图新科油田多媒体交互协同平台建设方案

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1、油田多媒体协同交互系统平台 解 决 方 案 武汉兴图新科电子股份有限公司 目录 1需求分析1需求分析.3 1.1系统现状.3 1.2应用环境.3 1.3功能需求.3 1.4非功能需求等分析.4 1.5重点难点.4 1.5.1软件平台实现重点4 1.5.2平台实现难点5 2方案设计2方案设计.5 2.1油田网络系统.6 2.2井场前端系统.9 2.3各级多媒体协同调度系统建设11 2.4各级 IP 显控大厅建设 15 2.5手持移动终端.18 2.6油田单兵系统.19 2.7多媒体协同交互平台 21 2.7.1总体框架设计21 2.7.2模块功能设计22 2.7.3数据库分布25 2.7.4接口

2、 26 2.7.5安全体系27 2.7.6网络环境28 2.7.7开发环境28 2.7.8运行平台设计分析28 2.7.9典型操作界面样式设计29 1需求分析1需求分析 1.1 系统现状 根据油田“十二五”信息化工作持续推进的精神指示，迫切需要构建一套服 务于油田“跨区域、跨部门、跨系统”实时交互协同工作的支撑平台。 多媒体交互协同支撑平台提供了针对不同角色（公司领导、部门领导、普通 员工等）的语音、视频、文字、文档、屏幕等信息实时交互的手段；实现了服务 不同流程（办公、会议、调度、支援、培训等）的即时交互、会议会商、远程调 度、远程协同、培训支援等业务交互协同的机制；适应了应用不同场景（指挥

3、中 心、会议室、办公桌面、移动办公等）的协同办公模式。 1.2 应用环境 油田的勘探、开发、生产是一个多单位、多部门、多专业、多人员、多系统 协同工作的联合体， 强调了信息的实时共享、 资源的集约调度、 人员的及时交互。 但是，随着油田勘探开发的不断扩展，作业范围越来越宽广，生产现场变得更加 分散，专业的应用系统也十分繁杂，导致系统整合对接难和人员交互协同难。 如何适应互联网、物联网、移动互联网技术的发展，以新技术应用改变生产 管理模式，提高生产效率，带动信息化应用水平，成为油田信息化建设的主导思 想。 1.3 功能需求 系统应满足以下功能性要求： （1）实现视频、语音、屏幕界面、业务系统等多

4、媒体资源调度。 （2）实现文字交流、文档、音视频即时交互沟通。 （3）通过电子白板实现多方文字、图片、图表协同交流。 （4）实现群组内事件通知广播和一键呼入。 （5）实现文档实时同步演示与修改。 （6）实现音视频交流和会议会商。 （7）实现跨部门、跨地域、跨层级远程协同。 （8）实现油井现场安全作业的实时监管 1.4 非功能需求等分析 目前油田的油气生产指挥系统大多数依赖视频会议、视频监控或应急指挥系 统为基础建设，这些系统功能各有侧重点。通常情况下，在用户单位中这些系统 均有建设，存在多种系统共存的局面。由于这些系统大都是分开建设的，各个系 统的系统原理及架构都不同，涉及到视频、通信、网络等

5、技术的方方面面，厂家 在设计和生产产品时遵循的标准不统一，造成系统之间接口也不统一，各系统各 自为政。系统间视频等信息无法实时传递与共享，设备不能互联互控，形成信息 上的孤岛, 从而阻碍了视频应用扩展进一步的延伸，视频应用也无法和用户的业 务系统进行深度融合，限制了用户的整体信息化水平的提高。 1.5 重点难点 1.5.1 软件平台实现重点 1)平台能在多种网络环境下提供多媒体服务 平台可以通过有线 IP 传输音视频，也可以通过无线网络，如 WIFI、3G/4G 等 传输音视频。 多媒体数据传输能自适应带宽的变化，当传输带宽大时，平台传输质量较高 的图像；当带宽小时，平台自动降低传输的图像质量

6、，减少数据的传输量，以达 到图像传输的流畅。 另外，平台还具备 NAT 穿透能力，提高数据的无阻碍传输能力。 2)利用最新的 H.265 音视频编码算法对多媒体码流进行编码 H.265 音视频编码算法是目前最新的编码算法， 该算法相比以前的编码算法， 对多媒体数据的压缩比更高，占用的传输带宽更小，这样就可以在同等的网络环 境下传送更加清晰的图像，对带宽的异常变化具有更好的适应性。 3)平台能在多种操作系统、多种终端设备下运行 平台可以在 Windows、Linux、Android、IOS 操作系统下运行，用户可以通过 PC、手机、平板等多种终端设备来登录和使用本平台。 4)可以将第三方系统接入

7、本平台 平台提供标准开放接口，可以将第三方的会议系统、对讲系统、监控系统等 接入本平台，也可以把标准的音视频设备，如摄像头、云台等接入本平台，达到 整合所有资源的目的。 5)贯通全网全域的智能调度 采用集群技术、网格技术、分布式存储技术，以及动态负载均衡策略等构建 高效能的云调度系统， 突破了调度管理的地理限制和功能限制， 实现在任意地点、 依托任意终端都可完成跨区越级的调度管理。 6)即时双向沟通、协同支持 用户双方可以在不同场合进行实时的对话沟通、文件或视频传输，并对工作 现场等场所进行及时的语音和视频支持。 1.5.2 平台实现难点 1)多媒体传输要适应不同环境、不同系统下的网络传输 2

8、)对 H.265 音视频编码算法的实现 2方案设计2方案设计 整个系统分成多级架构进行设计与建设。主要包括油田总部指挥调度中心、 采油厂生产指挥调度中心、作业区生产指挥调度中心、井场现场等多级管理。 通过多媒体协同交互平台的建设可以将油田的多种业务进行无缝融合和统 一管理，对多级部门进行扁平化调度，部门与部门之间也可以进行横向的业务交 流，相比以前比较分散使用和管理的使用模式，新建系统更加高效和方便。通过 多媒体系统平台就可以访问其他系统的音视频和数据资源，并可以统一调度管 理。 系统建设方式是在每一级指挥调度中心都建立一套独立的多媒体协同调度 系统，最后由油田的多媒体协同交互平台统一管理。

9、系统建设需要的主要设备有用户的会议摄像机、 编码器等音视频资源的接入 设备，中心机房服务器设备，指挥大厅及领导办公室音视频显示处理设备，井场 现场视频监控设备及便携指挥终端设备等。 2.1 油田网络系统 油田多媒体协同交互系统原则上依托于原有网络系统建设， 当原有系统带宽 和质量不能满足需要的时候可以考虑新建网络系统或对原有网络升级、改造、扩 容。 2.1.1油田现有网络状况 一般油田网络为树形结构，分三层：核心层、汇聚层和接入层，各二级单位 的中心交换机连接到汇聚层交换机或核心层交换机， 各二级单位网络上联一般都 是千兆光纤。 二级单位根据自己的实际需要建设各自的内部局域网络， 网络连接方式

10、有光 纤、双绞线以及无线、卫星、互联网 VPN 等。三级单位的网络上联一般是光纤， 四级基层单位的联网情况以光纤为主，由于地理条件等各种因素，无线扩频、卫 星、电话联网、和 3G、公网 VPN 等多种网络连接模式并存。由于网络系统建设 时间不一，部分建设比较早的部门网络设备已经老化陈旧，带宽资源有限，故障 频发。 以塔里木为例： 总部现有办公网络带宽达到。 。 但库尔勒与各作业区之间带 宽只有 10M 左右，在保证生产数据、办公网畅通的情况下，难以保证视频图像 传输的清晰和稳定，更谈不上召开视频会议、以及对作业现场的安全生产监督。 因此增加网络带宽是项目实施的重要环节。 2.1.2网络系统建设

11、与改造 1) 对于设备老化，故障频率高的部门，对网络设备进行更新替换。 有些设备使用时间较长，无线设备长时间室外运转，老化严重，容易出现延 时、丢包等现象，故障率较高，严重影响采油厂正常的生产和管理工作，急需进 行升级改造。 2) 网络带宽满足不了日益增长的应用需求，对原有系统进行扩容 油田部分部门网络在建设之初能满足网络应用需求， 但随着油田信息化进程 快速推进，特别是各种自动化系统上线运行，网络应用越来越广泛，原有网络带 宽成为信息化的瓶颈，急需进行设备更新、网络升级改造和网络带宽提升。 3) 升级改造可采用光缆和无线两种传输方式，根据需要选择适合的传输方 案 为保证网络传输系统满足要求，

12、 需要对现有的网络系统进行分析判断， 对具 体故障和瓶颈点提出合理的解决方案。考虑到网络系统的整体性和建设成本，必 要的情况下需要对原有网络升级改造或重新建设。 对于小范围网络的改造，一般有线网络选用 100/1000Mbps 工业以太网光纤 收发器的点对点方式实现远距离传输，可实现主干网络千兆，接入链路至少百兆 的传输带宽。如果是大范围、大规模的网络建设，在对布线成本进行衡量之后可 以采用点对多点的光纤 PON 接入方式。 光纤网络拓扑图 对于位置比较偏远、环境恶劣、布线困难的区域建议采用无线传输方案，采 用点对点和点对多点的组网方式。 点对点应用主要解决长距离用户的接入和用户 对高带宽的需

13、求，可将距离10-50KM的站点接入。点对多点应用主要针对各作业 区、井场、部门所处地域非常分散，距离较近的场景。 无线传输网络拓扑图 2.2 井场前端系统 本系统主要用于对油区内油井和重要管线安全情况进行视频监视以及多井 场的设备运行数据进行实时监测和传输管理， 系统设备安装在主要作业点和井口 采油点并兼顾主要路口和要道，以便预防各类盗窃破坏油田设施，和及时发现险 情给予报警及火灾确认，保证安全生产。 系统采用网络化的开放式数字系统结构，前端摄像机把图像信号摄入后， 通 过井场监控中心，并通过监视器、存储管理服务器和控制键盘将前端信号进行实 时显示、控制及存储。 监控点布置： 前端部署安装一

14、体化高清防爆摄像机安装新建监控立杆或已有 设备立杆上，利用云台形成区域性视频覆盖，并利用预置位功能进行 24 小时不 间断监控。 光缆接入方式 无线接入方式 防爆一体化摄像机防爆一体化摄像机 防爆一体化摄像机面向野外、油田、海边等环境的盐雾、防爆、高清应用的 定制防爆一体化摄像机系统。产品可单独应用在具有易燃易爆气体、可燃性粉尘 的环境中，达到监控现场的目的。 防爆一体化摄像机在环境照度较低的情况下，搭配红外 LED 照明器，可在中 距离范围内取得不错的夜视效果。该产品可用在具有易燃易爆气体、可燃性粉尘 的环境中。集高清晰一体化彩色摄像机、红外 LED 照明器、全方位变速云台和 多功能解码控制

15、器于一体，集成多种通讯协议和通讯速率。随机配置遮阳罩、雨 刮器，并且配备自动加热组件。自动加热组件能保证设备在-40到+60温度条 件下长时间稳定工作。 100VAC240VAC 宽电压工作范围； 具备可变的水平和垂直转速； 云台的转速取决于镜头的焦距和摇杆的幅度，最快 40/s，最低可达 0.1/s，即使在最长焦端也可轻松捕捉活动对象； 360水平连续旋转，-90+90垂直转角； 具备 128 个预置位，预置位包括云台水平和垂直的位置和镜头的焦距位 置。 通过 OSD 菜单，能对摄像机的各项参数进行设置；并且能 够实现花样扫描、矢量扫描等高级功能。 安装方便，维护简单，可选用固定支架、基座、

16、立柱、塔架方式安装。 机械指标机械指标 材质 不锈钢 304，外表喷涂防腐涂层，适合在海边盐雾环境使用。 防护等级:IP66 水平转动:360连续旋转 垂直转动:+90 -90 水平转动速度:0.1/S 25/S 垂直转动速度:0.1/S 25/S 单位重量:28Kg 运输重量:31Kg 安装方式:固定支架、基座、立柱 环境指标环境指标 大气压力:86106KPa 环境温度:-40+60 相对湿度:U95%RH(+25) 电气指标电气指标 输入电压:100VAC240VAC 工作电流:1A 功耗:约 100W 通讯方式:RS-485 通讯速率:多种、可设置 通讯协议:多种、可设置 预置位数量:128 预置位精度:0.1 自动加热:低于-10时启动自动加热 电气连接:复合网线、电源线等线缆，引出 2.5 米 2.3 各级多媒体协同调度系统建设 根据油田实际情况可以部署多级多媒体协同调度中心， 采油厂调度中心可独 立的开展业务工作， 也可以与其他部门多媒体协同调度中心进行实时的音视频交 互。 同时考虑业务过程中