中海油渤海自營油田視頻監(jiān)控系統(tǒng)應用研究

孟凡林

中海油信息科技有限公司天津分公司，天津 300452

海洋石油是一種高危險性的行業(yè)，具有易燃易爆、有毒、強腐蝕性、生產(chǎn)連續(xù)等特點，一旦發(fā)生火災、爆炸事故，往往造成較大的傷亡或財產(chǎn)損失后果，因此在海上生產(chǎn)平臺對安全的管理要求極為嚴格。為滿足生產(chǎn)安全管理對事故預防、應急響應和安全事故的事后處置等一系列安全生產(chǎn)調(diào)度需求，中海油在渤海地區(qū)自營油田實現(xiàn)了視頻監(jiān)控集中管理，該系統(tǒng)以“視頻監(jiān)控集中管理系統(tǒng)”為平臺，采用分布式控制結(jié)構和高清晰度的數(shù)字視頻編碼技術，實現(xiàn)視頻監(jiān)控集中管理的業(yè)務功能。

1 系統(tǒng)部署

在現(xiàn)有的43 個海上生產(chǎn)平臺（包括中心平臺和井口平臺）新建視頻監(jiān)控系統(tǒng)前端設備，負責圖像的采集，傳輸和存儲。每個平臺配備5 個監(jiān)控攝像機，其中1 個為高清網(wǎng)絡攝像機，部署在非防爆區(qū)，實現(xiàn)對平臺甲板全貌的監(jiān)控；另外4 個為防爆云臺標清攝像機，部署在生產(chǎn)區(qū)實現(xiàn)對重點區(qū)域的監(jiān)控。

在陸地建立統(tǒng)一的監(jiān)控中心和集中管理平臺，實現(xiàn)海上視頻監(jiān)控系統(tǒng)的接入。

2 功能保障

2.1 適應渤海油田的網(wǎng)絡環(huán)境

當陸地多個客戶端都要調(diào)閱海上同一個監(jiān)控點實況時，系統(tǒng)具備靈活的碼流復制能力，陸地指揮中心能將油田群監(jiān)控點的特定視頻流在陸地指揮中心而不是油田群監(jiān)控分中心復制給相關使用者，以節(jié)省鏈路帶寬，提高帶寬利用率。因此選用的視頻監(jiān)控系統(tǒng)在碼流分發(fā)、傳送、復制等方面應具備很強的靈活性，能夠適應渤海油田微波、衛(wèi)星鏈路混合組網(wǎng)的應用環(huán)境。

2.2 具備分級分權的權限管理功能

根據(jù)中海油有限天津分公司的各下屬機構的職能劃分，將系統(tǒng)管理級別分為4 級。一級為天津分公司用戶，二級為各作業(yè)區(qū)用戶，三級為中心平臺，四級為井口平臺。一級陸地監(jiān)控中心作為渤海油田監(jiān)控業(yè)務調(diào)度指揮中心，具有最高權限，能夠根據(jù)渤海油田的生產(chǎn)管理需要，在指揮中心獲得各油田群監(jiān)控點的控制調(diào)閱權限，能夠靈活控制海上任何一個油田群的任意監(jiān)控點攝像機的云臺和鏡頭，調(diào)閱各監(jiān)控點的實時監(jiān)控圖像、調(diào)閱任意監(jiān)控點的歷史錄像。二級各個作業(yè)區(qū)獨立管理各作業(yè)區(qū)所屬平臺信息資源。三級中心平臺能夠控制主平臺及各井口平臺監(jiān)控點的攝像機，調(diào)閱控制實時監(jiān)控圖像，調(diào)閱監(jiān)控點的歷史錄像。四級井口平臺管理本平臺的視頻圖像。

2.3 通過帶寬保障機制保證視頻業(yè)務

在現(xiàn)有的網(wǎng)絡中，通過網(wǎng)絡的QoS 保障能力，確保視頻業(yè)務享有更高的帶寬使用優(yōu)先級。即使在帶寬得不到充分保障的情況下，視頻業(yè)務應用不中斷。

3 系統(tǒng)描述

參照渤海自營油田的業(yè)務管理體系特點，視頻監(jiān)控系統(tǒng)硬件部署采用二級架構，一級視頻監(jiān)控中心采用獨立的視頻監(jiān)控集中管理平臺，做到陸地對所有視頻監(jiān)控系統(tǒng)的管理和油田群內(nèi)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的獨立性，避免了油田群視頻監(jiān)控系統(tǒng)對陸上視頻監(jiān)控的依賴。二級平臺主要是監(jiān)控自己平臺的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，同時可以管理、控制所屬附屬平臺的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)拓撲圖如下：

3.1 一級陸地視頻監(jiān)控中心：集中管理平臺

一級陸地視頻監(jiān)控中心作為天津分公司總部監(jiān)控中心，擔負著各海上平臺管理指揮的重要職責，是視頻圖像信息體系的核心部分，實現(xiàn)所有平臺視頻圖像信息點的調(diào)用和控制，包括視頻信號的切換、控制和顯示、實時畫面和錄像資料的調(diào)用和控制等重要功能。

一級監(jiān)控中心集中管理平臺是一個統(tǒng)一的監(jiān)控管理平臺，通過這個統(tǒng)一的監(jiān)控管理平臺，實現(xiàn)天津分公司對所有視頻圖像集中管理，實現(xiàn)各個廠家的設備聯(lián)網(wǎng)，保證聯(lián)網(wǎng)的視頻傳輸?shù)馁|(zhì)量，提供視頻資源的統(tǒng)一監(jiān)控檢索能力，實現(xiàn)信息共享。管理平臺通過軟件開發(fā)的方式，將視頻圖像顯示到GIS 地圖中，陸地用戶（分公司和作業(yè)區(qū)）可以通過登陸視頻監(jiān)控集成平臺實現(xiàn)對圖像的查看和控制。

集中管理平臺能實現(xiàn)網(wǎng)絡內(nèi)各種信息的傳輸和管理；實現(xiàn)統(tǒng)一的身份認證和權限管理，保證信息和數(shù)據(jù)的安全；實現(xiàn)實時視頻監(jiān)控、巡視、視頻信息與數(shù)據(jù)上傳和檢索的功能。

3.2 二級平臺（主平臺和井口平臺）視頻采集、存儲

二級平臺監(jiān)控系統(tǒng)負責視頻采集、存儲，前端設備包括視頻攝像頭、硬盤錄像機和無線圖傳系統(tǒng)，實現(xiàn)對本平臺所有監(jiān)控點的監(jiān)視、控制和管理，同時負責將前端監(jiān)控點視頻編碼圖像向陸地監(jiān)控中心傳輸，并在權限上受上級監(jiān)控中心管理。

4 結(jié)論

中海油渤海自營油田通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)的部署，完善了對現(xiàn)場重點區(qū)域的集中監(jiān)控，大大加強了陸地主管部門對現(xiàn)場生產(chǎn)安全的有效管理，做到了可視、可管、可控，為現(xiàn)場應急處置決策發(fā)揮了重要的作用，此系統(tǒng)作為數(shù)字油田的重要組成部分具有很大的推廣價值。

[1]裴金剛.網(wǎng)絡化視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設計[D].西安建筑科技大學，2010.

[2]梁柱.面向廣域網(wǎng)絡的視頻監(jiān)控系統(tǒng)設計[D].北京郵電大學，2010.