油田场地监控系统解决方案

  • 行业现状 

          目前,油田采油工区各个采油点分布比较分散,有的采油点之间相距几百米,有的则相距到公里。采油机和室内的水泵油泵等均是安全防范的重点对象。一旦发生火灾或爆炸等事故,都将会造成重大的人员伤亡和国家财产的重大损失。每个采油点通常都只有1到2人负责户外的采油机和室内的水泵油泵的维护、监视、安全工作,不利于中心集中管理,防范力度薄弱。

          随着油田自动化信息系统建设,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, 要求建立包括油井远程视频监控、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,其目的是利用现场监控系统,保证原油采集、输送安全。同时,各上级领导机构也希望对下属企业的设备装置运行状况、数据安全和故障现场进行及时、全面的了解和掌握。通过数据源头自动采集,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,并可以对取得的实时数据进行统计、分析、优化,从而为保证生产设备正常运转,降低生产成本提供重要依据。

    需求分析

    基于以上现状,油田监控需求主要表现为以下几点:
          1. 防盗、抢原油事件。事件发生时,实现远程告警
          2. 远程指导作业施工与设备维修
          3. 油井泄露原油告警
          4 .磕头机(抽油机)正常工作过程中,突然停机,或静止状态,突然启动抽油。如果发生此类事件,中心控制室端口,要提供声光报警(根据客户要求,可以增加语音告警)
          5. 传输距离较远,且采油点可能迁移或新增,因此整个图像监视系统,要便于今后系统监视网点扩充。
          6. 根据客户要求,现场监视图像压缩后存入硬盘。作为“历史”存放,并可以以日期、时间、监测站点为检索要素查询图像。
          7. 要具备网络化监视管理功能。 

    系统框图
     


     
     
     

    CNMS分布式集中管理系统

    1) 中心管理服务器

    a)管理前端设备

          添加、修改和删除网络视频服务器和硬盘录像机等前端设备;
          修改网络视频服务器和硬盘录像机等前端设备的名称、IP地址、子网掩码、网关、连接端口、访问用户名和密码;
          对网络视频服务器和硬盘录像机等前端设备每个监控通道的通道描述、传输画质和传输速率等进行设置;
          选择在显示画面上是否叠加时钟和字符,并可以任意调整所叠加字符在图像窗口中的位置和颜色。
          设置网络视频服务器和硬盘录像机等前端设备的云台控制协议;
          设置高速球预置位;
          设置高速球定时自动执行预置位计划;
          设置是否使用PPPOE拨号功能(最常见的就是ADSL设置)、设置PPPOE拨号的用户名和密码;
          设置欠袷褂肈NS解析功能及DNS服务器的IP地址和连接端口;(适用动态IP网络环境) 
    b)管理视频工作站

          添加、删除视频工作站;
          设置视频工作站所要连接的图像源(即相应的前端设备);
          设置工作站是否实时显示连接通道的图像;
          设置工作站的录像计划和录像模式(报警录像、连续录像、不录像)。 
    c)权限管理

          管理用户:包括中心服务器视频工作站和网络客户端所有用户的权限设定;
          设置用户的操作权限:包括中心服务器管理权限、云台镜头控制权限、添加删除用户、监看通道等。
          用户凭借中心服务器设置的用户名和密码登陆,视频工作站本身没有权限管理功能。
          具有系统屏蔽功能,封锁视频工作站操作界面,防止非法人员随意操作;
          具有键盘锁定功能,封锁视频工作站键盘系统热键,防止非法人员随意操作; 
    d)显示设备工作状态

          按照指定的时间间隔自动扫描设备列表内所有设备的工作状态,时间间隔可设置。
          显示前端设备的工作状态;
          显示视频工作站的工作状态;
          系统连接日志记录。 
    e)其它功能

          可以远程重新启动前端设备(仅支持网络视频服务器和嵌入式硬盘录像机);
          远程对设备进行系统升级;
          查看前端设备软件版本。

    2) 视频工作站

    a)图像显示

          视频工作站可同时显示1~24画面;
          每路均可达到全实时25帧/秒(PAL)或30帧/秒(NTSC);
          可单画面显示或多画面分割显示,并可多路轮循显示;
          可隐藏监视画面中需保密的画面;
          可对显示图像的亮度、对比度、饱和度、色调进行连续调整;
          在系统主界面上显示每个视频通道工作状态,如连续录像、视频移动感知录像、报警联动录像、单纯监视等,以及硬盘剩余空间等状态信息; 
    b)语音功能

          具1~24路音频与视频同步输入功能,音质清晰流畅,无杂音;
          监看图像时可进行现场监听;
          每路视频和音频可进行同步存储,声音与图像数据同包,回放时音质无失真; 
    c)对讲功能

          视频工作站可以和前端设备进行语音对讲,主叫不需要应答即可喊话。
     
    d)录像存储

          每路均可达到全实时25帧/秒(PAL)或30帧/秒(NTSC);
          系统可按中心服务器设置的日程表进行定时连续录像、视频移动录像、报警联动录像和手动录像等多种模式录像;
          可在录像图像上叠加字符、日期水印;
          支持多硬盘循环录像,无需人工换盘。
     
    e)检索回放

          可精确选定时、分、秒,以迅速检索需要的录像资料;
          回放与录像同时进行,互不影响;
          可对录像资料进行时间检索、事件检索,录像资料储存情况通过图形表示一目了然;
          可单画面全屏回放,也可多路同时回放;
          回放速度全实时,即每路25帧/秒(PAL);
          多种回放速度,可正常回放、单帧回放、快速回放(2~5倍)、慢速回放(1/2~1/5)、画面冻结和跳至指定时间播放,回放图像大小可调;
          回放时支持抓拍功能,即某幅图像的数字化拍照,也可对图像进行电子放大与打印;
          系统支持本地端与网络远程端同时回放影音文件。 
    g)控制功能

          支持多路云台全方位控制,可手动控制,也可自动控制;
          支持电动变焦镜头的聚集、光圈与变焦控制;
          支持灯光和雨刷等辅助控制;
          可控制高速球,设置高速球手动预制位和报警联动预制位,可调节高速球转动速度。
     
    i)单机播放

          备份录像资料可以通过单机播放软件在任意一台机器上播放。 
    j)备份及外设输出

          支持硬盘、DVD、DAT等备份;
          可对回放图像进行抓拍、储存、放大和打印,生成BMP图片;
          可将录像资料考贝,通过专用软件可异地播放;
          可将录像资料输出到软盘、打印机、USB活动硬盘。
     
    3) 电子地图/报警管理主机(CNMS-Map)

          递进式的二级电子地图功能:一级电子地图显示所有监控网点在某区域内的地理位置分布情况;二级地图为该监控网点内部的详细布防图;
          远程接收和管理报警功能:当某前端网点发生报警情况,一级地图中该网点图标将变成红色并闪烁,同时系统发出警示音;点击报警网点图标,弹出二级地图(具体布防图),具体报警设备和关联的摄像机以红色显示,提示报警方位;报警图像自动上传显示,如果多路图像同时报警上传,将在4个图像窗口中循环显示;具有自动启动报警录像功能;
          日志管理功能:软件具有系统日志功能,可以记录报警日志、操作记录等信息。并可以导出日志;
          方便快捷的图像调取和云台控制功能:用户可以用鼠标在二级地图上双击任意摄像机的图标快速调看该路图像;双击鼠标可以放大图像;

    4) 电视客户端

          电视客户端是以PC机作为视频图像解码设备并以显示器作为视频图像显示终端设备来显示网络传输来的网络视频信号,支持多画面分割显示、单屏显示和画面轮循切换显示等多种显示模式。PC-DVRServer、NVR客户端或CNMS-NVMS中的中心管理服务器、流媒体服务器和集中管理客户端都可以作为主控设备来控制电视客户端,一台主控设备可以同时控制多台电视客户端,但所有电视客户端的显示器总数不能超过24台(即一台主控设备最多能控制由24台显示器组建的显示器墙)。
     
    5) 网络客户端

    a)图像显示

          最多支持24画面同时显示;
          可单画面或多画面分割显示任意一路或几路视频图像,并可多路轮循显示;
          每路均可达到全实时25帧/秒(PAL)或30帧/秒(NTSC);
          可对显示图像的亮度、对比度、饱和度、色调进行连续调整; 
    b)语音功能

          具1~24路音频与视频同步输入功能,音质清晰流畅,无杂音;
          监看图像时可进行现场监听;
          每路视频和音频可进行同步存储,声音与图像数据同包,回放时音质无失真; 
    c)对讲功能

          可以和前端设备进行语音对讲,主叫不需要应答即可喊话。 
    d)录像存储

          支持手动录像,自动指定录像盘符;
          录像速度每路均可达到全实时25帧/秒(PAL)或30帧/秒(NTSC);
          支持多硬盘循环录像,无需人工换盘。 
    e)检索回放

          可精确选定时、分、秒,以迅速检索需要的录像资料;
          回放与录像同时进行,互不影响;
          可对录像资料进行时间检索、事件检索,录像资料储存情况通过图形表示一目了然;
          可单画面全屏回放,也可多路同时回放;
          回放速度全实时,即每路25帧/秒(PAL);
          多种回放速度,可正常回放、单帧回放、快速回放(2~5倍)、慢速回放(1/2~1/5)、画面冻结和跳至指定时间播放,回放图像大小可调;
          回放时支持抓拍功能,即某幅图像的数字化拍照,也可对图像进行电子放大与打印;
          系统支持本地端与网络远程端同时回放影音文件。 
    f)控制功能

          支持多路云台全方位控制,可手动控制,也可自动控制;
          支持电动变焦镜头的聚集、光圈与变焦控制;
          支持灯光和雨刷等辅助控制;
          可控制高速球,设置高速球手动预制位和报警联动预制位,可调节高速球转动速度。