勝利油田融合通信體系構(gòu)建與實施

段鴻杰，逯少森，鄭 彥，馬朋舉，計洪圖，萬國強，秦朝勇

（中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司信息化管理中心，山東 東營257000）

油田在國家經(jīng)濟(jì)和其所在的地方經(jīng)濟(jì)中承擔(dān)著重要角色，保障石油開采、油氣運輸、綜合治理、安全生產(chǎn)等各個環(huán)節(jié)相關(guān)設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)成為石油企業(yè)的重要工作之一?！笆濉币詠恚吞镄畔⒒ㄔO(shè)按照“十三五”整體規(guī)劃部署，緊密圍繞增儲上產(chǎn)、安全環(huán)保、節(jié)能降耗等中心工作，強化頂層設(shè)計，深化信息化與勘探開發(fā)的深度融合，持續(xù)推進(jìn)系統(tǒng)的集成整合，信息化在生產(chǎn)經(jīng)營管理中發(fā)揮了不可替代的作用，為油田轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、提升發(fā)展質(zhì)量和效益提供了有力支撐。

隨著油田生產(chǎn)信息化、綜合治理、安全監(jiān)控等項目的大規(guī)模建設(shè)，融合通信在油田生產(chǎn)、應(yīng)急、安全、綜治等領(lǐng)域中發(fā)揮著越來越重要的作用，成為生產(chǎn)監(jiān)控、技術(shù)防范的最有力手段。

1 勝利油田融合通信應(yīng)用平臺建設(shè)背景

由于油田所屬單位多且比較分散，聯(lián)系、集中、傳達(dá)文件及召開會議均不甚方便，現(xiàn)有的視頻會議系統(tǒng)和指揮調(diào)度系統(tǒng)的覆蓋范圍以及運行方式已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足油田生產(chǎn)經(jīng)營的需要，急需提高通信效率，擴(kuò)大覆蓋范圍。

勝利油田融合通信體系如圖1所示。

圖1 勝利油田融合通信體系

1.1 滿足油田應(yīng)急指揮綜合應(yīng)用的需要

當(dāng)前勝利油田信息化手段無法高效支撐指揮調(diào)度、協(xié)同會商、決策支持，需要建設(shè)統(tǒng)一的融合通信系統(tǒng)，滿足生產(chǎn)運行的突發(fā)事件情況下的指揮調(diào)度、決策支持、協(xié)同會商需求，加強生產(chǎn)（應(yīng)急）指揮中心在各類突發(fā)事件、重大活動中的應(yīng)急指揮調(diào)度能力，解決各級指揮中心與現(xiàn)場遠(yuǎn)程指揮調(diào)度需要，通過多種技術(shù)手段，將油田現(xiàn)有的電話、集群、監(jiān)控、圖傳、會議、數(shù)據(jù)等通信手段有機(jī)融合，實現(xiàn)高效的應(yīng)急指揮調(diào)度體系，從而更好地支撐油田應(yīng)急指揮綜合應(yīng)用的建設(shè)需要，形成符合勝利油田特色的“智慧指揮調(diào)度”示范工程。

1.2 從數(shù)字化走向智能化轉(zhuǎn)變的需要

基于云通信軟件和通信服務(wù)是未來的趨勢。在這個大趨勢下，客戶端需求已經(jīng)發(fā)生了變化，所需要的通信功能也不僅僅局限于語音溝通、電話呼叫，同時也逐漸增加了協(xié)同軟件、團(tuán)隊溝通工具、企業(yè)數(shù)據(jù)等相關(guān)的業(yè)務(wù)。傳統(tǒng)的設(shè)備類型已經(jīng)很難對這些業(yè)務(wù)進(jìn)行擴(kuò)充。未來融合通信市場收入的比例也發(fā)生了變化，這充分體現(xiàn)了“云為先，云服務(wù)”的市場趨勢。

隨著油田企業(yè)生產(chǎn)指揮、應(yīng)急聯(lián)動的加強，油田各業(yè)務(wù)之間需要更加緊密的聯(lián)系，對融合通信實現(xiàn)工作協(xié)同的期待越來越高。油田融合通信未來將實現(xiàn)任意時間、任何地點、任一設(shè)備的無差別溝通，并朝著移動化、視頻化、云協(xié)作和融合指揮方向發(fā)展。

2 勝利油田融合通信應(yīng)用平臺建設(shè)內(nèi)容

油田融合通信系統(tǒng)架構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如圖2、圖3所示。

圖2 油田融合通信系統(tǒng)架構(gòu)圖

圖3 油田融合通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

2.1 建設(shè)內(nèi)容

結(jié)合勝利油田調(diào)度指揮、應(yīng)急管理相關(guān)業(yè)務(wù)需求，油田融合通信系統(tǒng)建設(shè)主要開展可視化調(diào)度、一張圖指揮、隨行指揮、平戰(zhàn)結(jié)合、開放架構(gòu)五大功能建設(shè)。

2.1.1 可視化調(diào)度

將油田現(xiàn)有的視頻會議、視頻監(jiān)控、衛(wèi)星圖傳、4G/5G圖傳、寬帶集群、調(diào)度電話等分散獨立的音視頻及相關(guān)系統(tǒng)有機(jī)融合，構(gòu)建一個集視頻指揮、監(jiān)控調(diào)度、視頻會商、現(xiàn)場（衛(wèi)星、4G/5G）圖傳、態(tài)勢展現(xiàn)等功能于一體的可視化視頻融合指揮系統(tǒng)，實現(xiàn)油田辦公網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、4G/5G、衛(wèi)星等多網(wǎng)絡(luò)視頻資源統(tǒng)一管控和一站式調(diào)度，解決油田各級指揮中心與現(xiàn)場遠(yuǎn)程可視指揮調(diào)度的需要。如圖4、圖5所示。

圖4 油田視頻監(jiān)控系統(tǒng)接入拓?fù)鋱D

圖5 油田視頻會議系統(tǒng)接入拓?fù)鋱D

2.1.2 一張圖指揮

結(jié)合現(xiàn)有GIS平臺，實現(xiàn)一張圖指揮，可以查看事故地點周邊處置隊伍、人力、物資、監(jiān)控、醫(yī)療等資源，并且可實現(xiàn)人力物力的可視化調(diào)度、可視化指揮、就近派遣，實現(xiàn)事故到人、對處置過程快捷反饋的指揮模式。如圖6所示。

圖6 基于一張圖（GIS）專業(yè)調(diào)度指揮

2.1.3 隨行指揮

在解決應(yīng)急救援情況下，根據(jù)事故事態(tài)發(fā)展，隨時隨地構(gòu)建圍繞決策團(tuán)隊的指揮中心平臺，實現(xiàn)指揮中心現(xiàn)場隨時的可視調(diào)度、專家決策、視頻會商、感知信息匯聚等能力，有力支撐現(xiàn)場指揮調(diào)度能力，提高指揮決策效率。

2.1.4 “平”“戰(zhàn)”結(jié)合

滿足“平”“戰(zhàn)”兩種場景下的音視頻管理應(yīng)用，“平時”場景下的制定預(yù)案、應(yīng)急培訓(xùn)、應(yīng)急演練、科普宣傳、可視化巡檢等視頻交互應(yīng)用“，戰(zhàn)時”場景下的應(yīng)急值守、突發(fā)事件信息接收、核實調(diào)度、信息報告、聯(lián)動單位處置和反饋等視頻交互應(yīng)用。

2.1.5 開放架構(gòu)

提供音視頻調(diào)度統(tǒng)一的SDK接口，簡化上層業(yè)務(wù)系統(tǒng)開發(fā)，兼容標(biāo)準(zhǔn)的音視頻系統(tǒng)和設(shè)備，解決與油田現(xiàn)有各單位已建視頻會議系統(tǒng)、生產(chǎn)指揮調(diào)度系統(tǒng)以及其他相關(guān)系統(tǒng)的互聯(lián)互通問題，實現(xiàn)橫向聯(lián)通、縱向貫通的融合通信系統(tǒng)。

2.2 成果創(chuàng)新

通過油田生產(chǎn)融合通信技術(shù)研究，解決各級指揮中心與現(xiàn)場遠(yuǎn)程指揮調(diào)度需要，通過多種技術(shù)手段，將油田現(xiàn)有的電話、集群、監(jiān)控、圖傳、會議、數(shù)據(jù)等通信手段有機(jī)融合，實現(xiàn)高效的應(yīng)急指揮調(diào)度體系。

2.2.1 加強有線、無線、衛(wèi)星等通信手段融合，實現(xiàn)指揮調(diào)度全面感知

結(jié)合油田生產(chǎn)指揮應(yīng)用場景，有效融合有線、無線、衛(wèi)星等通信手段，實現(xiàn)指揮調(diào)度一鍵快速分發(fā)、應(yīng)急資源跟蹤定位、任務(wù)跟蹤反饋等功能，支持短信、語音、傳真等多路并發(fā)，強化前后方指揮調(diào)度通信保障和任務(wù)全過程可視化管理。

2.2.2 整合多媒體的融合通信系統(tǒng)，實現(xiàn)應(yīng)急生產(chǎn)指揮的集成協(xié)同

通過整合現(xiàn)場視頻監(jiān)控圖像、單兵設(shè)備、移動終端和視頻會議等多媒體手段，建立數(shù)據(jù)傳輸、語音通話、視頻接入的融合通信系統(tǒng)，實現(xiàn)前后方和相關(guān)部門的音視頻會商，基于一張圖開展各類信息綜合關(guān)聯(lián)分析，實現(xiàn)多方協(xié)同綜合研判會商。

2.2.3 強化移動指揮能力建設(shè)，提升應(yīng)對突發(fā)事件處置能力

在面向趕赴途中、事故現(xiàn)場等不同“作戰(zhàn)”環(huán)境使用需求，充分整合利用現(xiàn)有多種通信系統(tǒng)，并結(jié)合各項應(yīng)急指揮業(yè)務(wù)系統(tǒng)，實現(xiàn)多終端、多數(shù)據(jù)、多業(yè)務(wù)的融合移動應(yīng)用，提高應(yīng)急辦公和處置效率。

3 應(yīng)用效果

建立統(tǒng)一的油田生產(chǎn)融合通信平臺，將現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行整合，滿足油田在生產(chǎn)應(yīng)急方面的通信和指揮調(diào)度需求，加強油田在各類突發(fā)事件、重大活動中的應(yīng)急指揮調(diào)度能力，提高生產(chǎn)調(diào)度、指揮效率，未來形成與總部上下結(jié)構(gòu)一致、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的融合通信系統(tǒng)，提升油田全面感知、高效協(xié)同的能力。

3.1 一個核心平臺建設(shè)，實現(xiàn)油田指揮通信高效融合

油田融合通信系統(tǒng)采用微核心加插件先進(jìn)架構(gòu)，支持WEB SERVICE標(biāo)準(zhǔn)、LDAP協(xié)議與SSO單點登錄等先進(jìn)技術(shù)。滿足生產(chǎn)運行的突發(fā)事件情況下的指揮調(diào)度、決策支持、協(xié)同會商需求，加強生產(chǎn)（應(yīng)急）指揮中心在各類突發(fā)事件、重大活動中的應(yīng)急指揮調(diào)度能力，解決各級指揮中心與現(xiàn)場遠(yuǎn)程指揮調(diào)度需要，通過多種技術(shù)手段，將油田現(xiàn)有的電話、集群、監(jiān)控、圖傳、會議、數(shù)據(jù)等通信手段有機(jī)融合，實現(xiàn)高效的應(yīng)急指揮調(diào)度體系，從而更好地支撐油田應(yīng)急指揮綜合應(yīng)用的建設(shè)需要，形成符合勝利油田特色的“智慧指揮調(diào)度”示范工程。如圖7所示。

圖7 多渠道信息實現(xiàn)統(tǒng)一接入

3.2 兩大業(yè)務(wù)支持引領(lǐng)，推動應(yīng)急生產(chǎn)指揮協(xié)同聯(lián)動

基于油田生產(chǎn)指揮、應(yīng)急管理業(yè)務(wù)需求，將關(guān)聯(lián)業(yè)務(wù)緊密聯(lián)系起來，實現(xiàn)任意時間、任何地點、任一設(shè)備的無差別溝通，并朝著移動化、視頻化、云協(xié)作方向發(fā)展。

3.3 三項技術(shù)優(yōu)化應(yīng)用，構(gòu)建融合通信體系架構(gòu)

為提升油田生產(chǎn)指揮、應(yīng)急管理的通信能力，考慮到融合通信系統(tǒng)對通信質(zhì)量要求較高，結(jié)合油田網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀，重點從長期演進(jìn)語音承接（VoLTE）、H.265編解碼技術(shù)、抗丟包技術(shù)三大方面實現(xiàn)技術(shù)與應(yīng)用。VoLTE的語音和數(shù)據(jù)容量超過3G UMTS三倍以上，超過2G GSM六倍以上。VoLTE技術(shù)帶給用戶最直接的感受就是接通等待時間更短，以及更高質(zhì)量、更自然的語音視頻通話效果。H.265編解碼技術(shù)用于改善碼流、編碼質(zhì)量、延時和算法復(fù)雜度之間的關(guān)系，達(dá)到最優(yōu)化設(shè)置。抗丟包技術(shù)主要包含：Opus編解碼、AJB自適應(yīng)緩沖技術(shù)、netATE技術(shù)、SEC超強糾錯技術(shù)，用于縮短緩沖延遲時間，減小丟包率，保障生產(chǎn)指揮、應(yīng)急管理中即時通信質(zhì)量。

3.4 四大目標(biāo)參與實現(xiàn)，支撐應(yīng)急指揮能力發(fā)揮

一是“反應(yīng)靈敏”，采用主流的、先進(jìn)的技術(shù)構(gòu)建系統(tǒng)平臺，面對災(zāi)害、安全事故等突發(fā)事件，通過現(xiàn)場感知端，結(jié)合數(shù)據(jù)、視頻的智能分析，及時獲取事故現(xiàn)場相關(guān)的數(shù)據(jù)、視頻、圖像，做好隱患點的預(yù)警、預(yù)告，通過現(xiàn)場的移動音視頻執(zhí)法，獲取油田安全生產(chǎn)隱患數(shù)據(jù)，進(jìn)行事前的監(jiān)測，綜合提升感知、監(jiān)測的預(yù)警能力，實現(xiàn)“信息全面匯聚、快速傳達(dá)”的效果。

二是“協(xié)同聯(lián)動”，結(jié)合融合通信多渠道應(yīng)急接報能力，及時獲取可能突發(fā)的應(yīng)急事件，第一時間給出分析及研判，提前做好事件處置、周邊群眾安置等工作，根據(jù)預(yù)案，協(xié)調(diào)周邊各部門的資源，進(jìn)行現(xiàn)場處置，同時實時進(jìn)行協(xié)同會商，指揮決策進(jìn)一步前移、指揮平臺能力前移。強化應(yīng)用整合、一體化建設(shè)，實現(xiàn)系統(tǒng)建設(shè)集約化和精細(xì)化。

三是“高效調(diào)度”，將油田現(xiàn)有的視頻會議、視頻監(jiān)控、衛(wèi)星圖傳、3G/4G圖傳、寬帶集群、調(diào)度電話等分散獨立的音視頻及相關(guān)系統(tǒng)有機(jī)融合，構(gòu)建一個可視化視頻融合指揮系統(tǒng)，實現(xiàn)油田多網(wǎng)絡(luò)視頻資源統(tǒng)一管控和一站式調(diào)度，解決油田各級指揮中心與現(xiàn)場遠(yuǎn)程可視指揮調(diào)度的需要。實現(xiàn)指揮中心現(xiàn)場隨時的可視調(diào)度、專家決策、視頻會商、感知信息匯聚等能力，有力支撐現(xiàn)場指揮調(diào)度能力，提高指揮決策效率。

四是“科學(xué)決策”，滿足“平”“戰(zhàn)”兩種場景下的音視頻管理應(yīng)用，“平時”場景下的制定預(yù)案、應(yīng)急培訓(xùn)、應(yīng)急演練、科普宣傳、可視化巡檢等視頻交互應(yīng)用，“戰(zhàn)時”場景下的應(yīng)急值守、突發(fā)事件信息接收、核實調(diào)度、信息報告、聯(lián)動單位處置和反饋等視頻交互應(yīng)用。

4 結(jié)論

通過油田融合通信系統(tǒng)建設(shè)，解決各級指揮中心與現(xiàn)場遠(yuǎn)程指揮調(diào)度需要，通過多種技術(shù)手段，將油田現(xiàn)有的電話、集群、監(jiān)控、圖傳、會議、數(shù)據(jù)等通信手段有機(jī)融合，實現(xiàn)高效的應(yīng)急指揮調(diào)度體系，實現(xiàn)應(yīng)急信息全面匯聚、快速展現(xiàn)、上傳下達(dá)、協(xié)同會商、專題研判、指揮調(diào)度和輔助決策等支撐能力，建立反應(yīng)靈敏、協(xié)同聯(lián)動、高效調(diào)度、科學(xué)決策的應(yīng)急指揮信息系統(tǒng)，實現(xiàn)油田應(yīng)急指揮智能化、扁平化和一體化“作戰(zhàn)”，進(jìn)而全面提升油田應(yīng)急指揮能力，形成符合勝利油田特色的“智慧指揮調(diào)度”示范工程，從而更好地支撐油田應(yīng)急指揮綜合應(yīng)用的建設(shè)需要，為勝利油田信息化建設(shè)打下堅實基礎(chǔ)。

（1）提升應(yīng)急預(yù)警能力。通過現(xiàn)場感知端，結(jié)合數(shù)據(jù)、視頻的智能分析，做好隱患點的預(yù)警、預(yù)告，通過現(xiàn)場的移動音視頻執(zhí)法，獲取油田安全生產(chǎn)隱患數(shù)據(jù)，進(jìn)行事前的監(jiān)測，綜合提升感知、監(jiān)測的預(yù)警能力。

（2）提升應(yīng)急指揮能力。面對災(zāi)害、安全事故等突發(fā)事件，及時獲取事故現(xiàn)場相關(guān)的數(shù)據(jù)、視頻、圖像，并根據(jù)預(yù)案，協(xié)調(diào)周邊各部門的資源，進(jìn)行現(xiàn)場處置，同時可實時進(jìn)行協(xié)同會商，指揮決策進(jìn)一步前移、指揮平臺能力前移。

（3）構(gòu)建應(yīng)急指揮一張圖。建立反應(yīng)靈敏、協(xié)同聯(lián)動、高效調(diào)度、科學(xué)決策的應(yīng)急指揮信息系統(tǒng)，實現(xiàn)了油田應(yīng)急指揮智能化、扁平化和一體化“作戰(zhàn)”，進(jìn)而全面提升油田應(yīng)急指揮能力。