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石油石化企業視頻指揮調度應用分析與方案設計


石油石化行業是一個跨學科、多專業相互配合的技術密集型行業,其生產包括地質勘探、鉆井、開采、運輸、煉油等一系列過程,存在地域廣、周期長、危險性大的特點。集團公司調度中心需要對勘探現場、開采現場、煉油現場進行實時監控,出現設備故障等突發事件需要進行指揮調度,各部門定期要和上級召開遠程會議,因此石油石化行業對遠程會議交流、遠程實時監控、應急事件指揮調度等需求非常多。


石油石化行業的傳統指揮調度模式為語音指揮調度系統,通過IP網絡和VOIP語音通信技術,實現調度中心和分控中心以及指揮現場的語音交互,其功能比較簡單,不具備視頻傳輸功能;各部門之間如需召開遠程會議,需要建立專門視頻會議系統;現場監控則需要由專門監控系統的完成。以上三套系統從邏輯上是彼此獨立的,導致交叉信息傳遞不夠及時,不能有效地進行資源共享。 從企業信息化建設的初期,中石化行業就開始了在數字化音頻指揮調度系統和模擬視頻監控系統方面的建設,勘探、井下作業、煉油各個環節獨立指揮調度,采油現場區域化視頻監控,建設過程的特征是從分散到集中,從單一到綜合,可以說集團級綜合視頻指揮調度平臺的統一規劃和統一部署將是最終要實現的目標。


北京華緯訊公司研發生產的VC3視頻指揮調度系統是一種集視頻監控、視頻指揮調度、視頻會議于一體的"三合一"的綜合性視頻通信平臺,該平臺兼容多廠家視頻編碼器的接入,便于和已建視頻監控系統接入集成,實現平臺統一管理、統一控制、統一指揮調度。在石油石化企業中,通過VC3視頻指揮調度系統,企業可以快速發現事故隱患、實施協同應急并進行雙向交互式視頻溝通,打破了原來監控與會議分離,視頻資源不同共享,處理應急事件效率低下其重大缺陷,推動了石油石化應用的發展。


需求特點分析

當前針對指揮調度應用的特點,行業用戶進行監控聯網并升級為指揮調度后實現的功能包括高效的監控系統互聯互通與綜合應用、全局的遠程溝通與指揮調度、實時高效的安全生產監控與預警。


1、 指揮調度縱橫兩條主線貫穿石油石化企業生產
綜合數字視頻的建設,橫向上使得指揮調度系統、視頻監控系統、視頻會議系統三大系統得以完美結合,形成高度集成化的視頻信息共享平臺;縱向上從集團總公司到油田管理局、油田分公司,再到井下作業分公司、井下作業分隊,形成自頂向下的完整的管理調度鏈,上下級之間可以逐級調度管理,必要時可以越級指揮;此外綜合化“數字視頻”還可以具備功能強大的流媒體功能,例如無線視頻監控、監控區域圖像智能分析、GIS定位、流媒體錄像點播等。


2、數字石油項目建設確保企業生產安全 石油和化工行業既是國家支柱產業,也是一項高危險性產業,因此其生產安全問題一直是石化企業發展的重中之重,生產安全問題包括很多方面,例如如何有效預防安全事故,如何發現安全隱患,出現安全事故如何處理等等,而安全事故也包括人員責任事故、設備故障、爆炸、泄露、井噴等等。


3、 集中管理和全局可視化指揮調度需求顯現 視頻指揮調度系統用一個控制管理中心將兩套系統有機地融合,緊密結合安全生產的日常指揮調度管理流程,集團總公司在辦公區,通過雙向視頻指揮指揮調度和遠程監控功能遠程指揮協調各下屬電廠、煉油廠,實現集中管理、統一調度、統一指揮,使得集團總公司和下屬分廠之間能夠通過雙向視頻交互的方式匯報工作,達到各級管理部門之間有效溝通。同時集團總公司和下屬分廠調度中心能夠及時了解各前端監控點的工作情況并及時進行工作協調與調度。此外,集團總公司和各分廠應對各種突發事故的應急處置能力得到增強,信息化管理水平和應急指揮效率得以提高。


方案設計

傳統的指揮調度系統只聽聲音、不見其人,指揮者只能通過前方反饋的語音信息進行判斷分析后,進行決策、下達命令。由于語音信息是一種描述性的信息,它不像視頻信息那樣直觀、具體,缺乏一定的準確性,這給指揮者實施及時、有效的正確指揮帶來了一定的影響。隨著現代通信技術和多媒體技術的高速發展,華緯訊的VC3視頻指揮調度系統采用先進的MPEG4/H.264視頻編解碼技術, 并結合網絡技術和多媒體技術,使其運行在現代通信網絡平臺上,實現具有單向遠程視頻監控及音、視頻雙向交互視頻監控指揮調度系統。其結構圖如下:


          
                   圖1 安全生產企業視頻指揮調度系統結構示意圖

如上圖所示,石油石指揮調度系統包括控制中心子系統、用戶終端子系統、監控前端子系統三個核心系統,各子系統結構與功能如下:


控制中心子系統
控制中心子系統部署在總部機房,由核心綜合視頻交換機、流媒體轉發服務、視頻錄像服務器組成。該子系統的主要作用是:完成信令和控制信息交換、調度以及系統管理??刂浦行淖酉到y是VC3視頻指揮調度系統的核心設備,根據應用的規模情況,我們可以做到控制中心核心設備的級聯,滿足大規模應用。

監控前端子系統
監控前端子系統由環境監測裝置、網絡攝像機及DVS或DVR組成,部署在重要的監控點現場。主要作用是:通過安裝在現場的網絡攝像機,將現場音視頻采集,并把采集的數據上傳。

用戶終端子系統
分控中心子系統由終端、音視頻輸入設備(攝像機、話筒等)和音視頻輸出設備(電視機、音箱)等組成,部署在各相關辦公區。主要作用是:通過指揮調度終端實現總部及各個下級部門之間的音視頻雙向溝通,可以召開視頻會議,進行定期定時的會議,和指揮調度等。通過位于值班室的監控終端,工作人員可以對安全生產設施情況進行全程的監控和錄像。用戶還可以據實際網絡環境要求實現視頻錄放像。根據需要可增加網絡視頻矩陣與電視墻、大屏幕系統配合使用。

應用特點總結


從總體上講,在安全生產企業對提高生產效率和加強安全生產意識不斷加強的今天,VC3視頻指揮調度安全生產指揮調度系統提供了更為成熟的解決方案,其特點如下:


多種業務整合與集成

系統集視頻指揮調度、視頻會議、視頻監控、數據會議、數據采集、報警視頻聯動等功能于一體,實現各種視頻、數據業務的有機結合。在實際應用中,集團通過一個控制管理中心將系統進行有機融合,通過雙向視頻指揮指揮調度和遠程監控功能遠程指揮協調各下屬電廠、煉油廠等,實現了集中管理、統一調度、統一指揮,具體內容包括:1)集團總公司和下屬分廠之間能夠通過雙向視頻交互的方式匯報工作,達到各級管理部門之間有效溝通;2)集團總公司和下屬分廠調度中心能夠及時了解各前端監控點的工作情況和并及時進行工作協調與調度;3)集團總公司和各分廠應對各種突發事件的應急處置能力增強,信息化管理水平和應急指揮效率提高。
用戶能靈活切換現場視頻畫面、控制云臺和攝像頭,方便地組合顯示一至十六路的視頻畫面。支持畫面全屏顯示,支持16分屏同時顯示,并可以按照任意方式進行畫面輪循 。 支持多種監控模式:點對點監控、點對多點監控、多點對一點監控、多點對多點的監控。


強大的指揮調度功能

支持傳統的單呼、組呼、插入、強拆、越級指揮、分組協同指揮等指揮調度模式和獨特的"一鍵通"功能模式,方便指揮者快速監控、快速指揮調度,快速協同實時應急處置。事實證明,綜合視頻指揮調度系統的建設,產生了五大效果:一是確保了石化企業的安全生產;而是提高了人員溝通的及時性;三是促進了管理調度效率的提高;四是優化了對信息資源的有效利用;五是提高了企業的核心競爭力。


多種監控系統互聯互通
兼容多廠家視頻編碼器,便于和已建視頻監控系統實現互聯互通,實現平臺統一管理、統一控制、統一維護。VC3視頻指揮調度系統是一套集視頻會議、視頻監控、指揮調度于一體的三合一綜合視頻通信平臺,用以實現全局性安全生產指揮調度調度。與一般的視頻監控和視頻會議不同,VC3系統專門針對指揮調度應用需求而開發,具有單純的監控或者會議系統所不能比擬的優勢。在與中海石油調度結合方面,VC3提供了一個既能實現將以往所建的各種不同規格的監控系統聯網的監控互聯方案,同時又提供了將聯網之后的監控系統升級為指揮調度的優化方案。做到了既保護原有投資,又保持系統先進性,使得安全生產得以高效和持續的運行。

結語

視頻指揮調度系統概念的提出,既滿足綜合化"數字視頻"的要求,體現"數字石油"的發展特點,也能夠有效保證企業安全生產。系統中的遠程視頻監控功能,可以實時監控易發事故的現場、設備以及工人的操作,并進行圖像智能分析,出現任何異常第一時間告警;系統中的視頻會議功能,方便了集團公司各部門開會的需求,會議形式多樣,有下級向上級領導的工作匯報,相關部門的工作協調,高工、總工向前線人員的技術講解等等,同時,在視頻會議過程當中可以把監控圖像調入視頻會議,方便會議討論,石油行業地域分布非常廣,視頻會議使集團內部人與人的溝通更加方便快捷,從而減少了因溝通信息不暢導致的安全問題;系統的視頻指揮調度功能,有別于傳統語音指揮調度,它具備語音視頻同時傳遞的指揮調度,也具備把監控現場圖像、聲音接到調度中心,使得調度中心領導如身臨現場指揮一般,大大提高對突發應急事件的響應速度,將安全事故的生命財產損失降到最低限度。


視頻指揮調度系統在日常生產中可以做好生產管理,實現高效的實時溝通、現場會議和資源調度,從而最大限度地提高生產效率;在安全生產方面,視頻指揮調度系統可以與其現有生產指揮系統相結合,成為高效的安全保障系統,從而提高事故預防和應急處置能力,做到從容應對、快速處理;此外系統還可以在復雜的生產過程中進行資源配置、現場生產調度、生產進度控制和質量監督。企業決策者能夠及時掌握企業運作情況,查看各單位的生產實況,及時召集有關人員部署生產計劃和生產流程的現場會和調度會議等。從總體上講,在企業對提高生產效率和加強安全生產意識不斷加強的今天,VC3系統為提供了更為成熟的解決方案,并為實現安全生產企業的安全生產提供了更加有力的視頻通信保障。

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