石油石化单元-方案

背景

石油钻井工程公司因其在钻井施工现场工作的专业性、特殊性和危险性，工程和人身事故时有发生。为了进一步减少工程和人身事故，钻探公司采用了种种措施，加大力度来降低工程和人身事故率，提升了安全管理绩效，减少了企业的损失。结合石油钻井勘探工程中的实际安全保障需求，视频技术的应用不仅仅局限在对工作现场的监控，更要在统一平台上融合实现对钻井队施工现场的全程监控、安全生产事故防范智能化监管、领导和管理者的远程视频交互、生产现场监测的可视化，以及突发事件应急处置可视化等多功能的综合实现。这样才能实现将石油钻探工作中的人员、物资、设备等各种要素相互作用的复杂过程进行全程记录备案，远程可视化快捷方便、时效性高；并且，领导能够实时掌握一线的钻井工作进展及安全情况，随时与井队间进行面对面沟通。节约了时间，提高了生产和管理效率，更是为公司在处置突发事件上提供极大的助力。

建设方案

VC3视频指挥调度平台基于IP网络，将视频、语音、应急通信、数据汇集呈现等进行全面整合，指挥调度、视频监控、视频会议、电话调度、IP电话、移动图传、数据联动、录音录像等多种功能进行全面的整合，实现高效远程决策、实时调度和应急处置。用户可通过该平台进行业务部门之间的生产调度和应急处置协调。该平台满足了用户对威胁安全生产情况的事前预防、安全生产的事中监控、安全事故的事后处置等一系列安全生产调度需求，真正实现了、生产调度和安全生产管理的可视化和智能化的有机结合，将视频指挥调度和多业务统一管理的综合视频通信应用平台。

该方案在设计上采用新一代网络（NGN）的分层、全开放的体系架构，在用户的实际行政管理体系的基础上形成管理员、用户和设备的基本数据和分级结构；然后在对系统的各种基本数据进行集中划分和分析，在此基础上形成系统的分级管理结构；最后在系统分级管理结构的基础上形成基于业务的运行体系，同时清晰的划分出整个系统的基本组网边界，从而形成一个开放的、完整的、标准化的系统架构。

如图所示，整个平台中，作为平台的核心，业务支撑层在其中发挥着承上启下的作用。采集接入层、传输网络层将主要是目前在钻井作业已经部署的监控设备、设备参数采集、无线设备、电话语音等以及目前整个公司业务管理的网络环境。这之中，可以看到多种多样的已建的应用设备，这都是指挥调度平台需要接入并整合的资源。而，在业务应用层，VC3指挥调度平台针对钻井业务的安全生产应急工作特定的应用要求，从安全生产业务、安防管理、到应急处置，业务应用层都将会把这些应用呈现给用户。业务支撑层中的数据处理交换中心完成对基础数据、地理信息数据、事件信息、模型、预案、案例、知识、文档等数据的处理、交换和存储相当于“大脑”，为业务应用层提出的各种问题提供解答；指挥调度中心相当于“神经中枢”，依托各种有/无线、视音频通信系统组成的“神经传导网络”，通过利用基本通信业务和特定指挥调度通信业务，完成命令的上传下达，将四个层面融为一体。

该方案实现了系统数据、设备管理、业务控制、设备接入、媒体数据与业务承载相分离，系统采用基于IP网络的分布式控制结构，提供安全、可大规模部署、管理方便、便于维护的一体化视频指挥通信平台。

构建起指挥调度平台后，具体在部署的过程中，将采用基于网络的分布式控制结构，通过网络连接钻井工程公司、项目部、钻井队和油田钻井施工监控现场，根据钻井作业时间较短且移动性强，设备的便携性和无线网络应用的情况，平台为其专门配置了便携加固式指挥调度终端部署在现场，这样实现现场一方面能够快速部署，携带方便，支持无线应用，同时该设备还能够很好的适应现场的风沙环境，确保设备在钻井的恶劣环境也能够长时间稳定工作。

平台支持国家公共安全行业城市监控报警联网系统技术标准（SIP标准），可接入目前国际、国内多厂家监控前端设备，实现集中监控、统一管理。在平台自身具备的视频会议功能的同时，还可实现与H.323标准的视频会议的互联互通，实现与固话和手机的双向语音通信。平台具备良好的开放性和可定制性，为用户提供贴合业务流程的应用平台。

针对不同厂家前端编码器互不兼容无法统一管理的问题，在SDK二次开发软件包提供功能基础上，针对不同型号前端编码器在设备代理服务器实现适配接口模块，完成不同型号前端编码器特殊音视频编码格式、控制信令协议到系统标准音视频编码格式、控制信令协议的转换。

根据实际的项目考察，钻井作业大多是分布在全国，乃至全球各地，所以，如何将现场部署的安防视频资源进行联网管理，特别是当钻井现场的监控图像很多时候将要通过卫星信道传输给钻井公司进行现场情况汇报，这样，如何进行码流的自动适配，以及平台对视频联网通信传输的窄带适应力也是很重要的问题。

针对这个问题，一方面，平台将媒体转发服务实现应用层组播，提高响应访问的效率，提高带宽利用率。实现多客户端复用相同前端设备图像的视频流转发管理和前端设备视频流带宽限制管理,以保证有限带宽下的多路同时访问和降低前端设备的网络负荷。

此外平台支持不同图像分辨率设备混合组网，解决部分网络带宽限制高清视频流传输，导致视频质量只能就低不就高的问题。应用码流适配技术，根据需要将输入的数字音视频码流转换成期望码率和格式的码流。

当卫星通信的环境下，指挥中心希望能够在需要同时观看多路远端视频，这样在通常的情况下，势必会造成网络拥塞。针对这样的多画面浏览需求又视频传输网络的带宽受限时，在网络带宽受限的接入节点，即钻井作业大队的调度值班室，根据实际网络结构及传输带宽情况，结合需要同时上报多路图像的需求情况，可将多路图像按照一定的格式以小画面拼合的形式合成为一路图像传输，减少监控盲区。

平台的开放性和二次开发性能，可结合GIS电子地图系统，精确显示摄像机的具体位置，各领导通过电子地图可以准确点位摄像机的具体位置，及摄像机的工作状态。并且，与公司其他数据平台的互联互通，为用户提供全方位多数据的集中管理控制。

该平台将作为钻井工程公司生产安全保障措施中的重要组成部分。平台建设紧密结合石油天然气行业在生产过程中对多种视频业务的综合应用需求。通过建设综合视频指挥调度平台，使钻进工程公司达到日常工作管理、生产任务调度、生产计划下达、现场移动巡查、事故应急处理的可视化，生产线控制流程及重要目标监控的智能化，视频信息共享网络化。

系统将紧密与企业的日常生产调度管理流程相结合，公司领导在机关办公区，通过双向视频指挥生产调度和远程监控功能可以远程指挥协调各机构运转，集中管理、统一调度、统一指挥；使生产管理部门能够及时了解各监控点的工作情况和生产状况并及时进行生产协调与调度；使生产安全保障部门可以实时了解、掌握各监控点现场情况，加大实时安全监督力度、及时发现问题，及时处理解决问题，杜绝生产安全隐患。大大增强了公司各级领导应对各种突发事故的应急处置能力。提高了公司信息化管理水平和企业的生产效率。

当发生钻井作业重大事故时，当现场人员需要公司进行救援，公司各级领导和相关专家，可以利用系统的指挥调度功能召集相关业务主管和专家实时的监视现场情况，并与现场人员进行语音实时交流，共同指导现场进行意外情况的处理以及相应的远程指导，并根据现场实际情况根据应急预案指定救援方案，快速派遣车辆和物资、设备等，抵达现场进行救援，作业为现场解决问题提供有力的支持，大大节省时间，提高工作效率。无线移动图像采集前端设备也会实时将信息送入平台内，将现场实际情况以实时图像方式发送给各级中心，为应急预案的执行提供大力保障，满足统一指挥调度的需求。