论文部分内容阅读
摘 要：油田致力于企业的管控平台建设，其推出的可视化智能管控系统使得“大防控”建设在各单位投入使用。可视化智能管控系统是以各级监控中心为核心、集成各种探测传感器（包括光电传感设备、目标身份识别设备和其它物联网传感器）组成的一个自动化可视化管控系统。
关键词：油田企业;大防控;可视化;智能管控系统
一、对智能管控系统的困难和问题分析
可视化智能管控平台建设存在诸多困难和问题，一方面来自于系统本身的复杂性，另一方面来自于系统建设环境所带来的复杂性。具体有以下几个方面：
（1）海量信息。系统部署的定位、视频、物联网传感器24小时不间断产生海量信息，造成巨大的存储和处理压力。如何使得信息真正发挥应有的价值是系统平台需要优先关注的问题。
（2）智能化。提高系统的自动化程度，将人从繁重的处理过程当中解放出来具有重要意义。不但可以节省人力，还能够提高管控的效率和精确度。
（3）多传感器联动。系统具有多种探测手段，多传感器配合工作并协调运转将取得事半功倍的效果，增加探测的主动性，提高信息的维度。需要将多传感器系统构建成一个有机的探测网络。
（4）基础设施匮乏。油田企业有的边远地段无电力和通信网络，需要系统自主解决。
二、对智能管控系统的系统架构设计
（一）前端系统。前端系统主要分为具备雷达定位的边界管控前端（通过远距离热成像光电传感系统、GPS实现协调定位、联动预警）和井站、场地、入井（站）口管控前端（对可疑车辆、人员进行自动识别、告警），都配备有入侵侦测摄像机、IP广播喇叭、无线网桥远端站、避雷针，并根据需要选配：热成像+可见光+转台、高清远距监控摄像机+井站监控摄像机+卡口智能识别摄像机。
（二）系统通信网络。前端感知子系统直接接入各单位监控中心的通信网络。依据现场条件，面临铺设光缆施工难度大、建设工期长、施工协调困难等问题，因此，本系统采用宽带无线网络系统，结合本地小型局域网和油田网，构成一个完善的数据通信网络。各油田基层单位、各二级单位、油田之间通过现有油田网互联。
（三）监测中心平台子系统。监测中心平台是数据、图像处理中心，根据油田实际建设情况，油田各级建设分为三级架构，即油田监控中心、油田各二级单位监控中心、各三级单位监控中心。
1、油田监控中心。油田监控中心是系统平台的信息处理评估中心和指挥枢纽单元，主要功能如下：
（1）综合态势监视：以所辖区域电子地图为背景，实现管辖范围内所有的油井、车辆、人员目标（包括AIS、GPS、北斗等）的态势展示，可见光/红外监控视频、物联网传感器告警状态的展示等。
（2）目标业务属性管理：目标关联的属性（例如：内保、保安的业务状态、业务数据、报警信息等）的查询、显示和设置，能够以专题图或统计图等多种图例方式形象地显示各种告警或业务等统计信息。
（3）传感器协同探测：经过授权，可根据需要实时监视所属区域内雷达与光电设备对目标的接力联动跟踪、物联网传感器报警与光电设备的联动跟踪。
（4）视频接入：通过IP视频流媒体方式显示实时的监控视频流信息，或通过接入各二级单位硬盘录像机调阅视频监控图像。
（5）告警处理：根据油田企业不同业务部门的需求，处理各类型的系统报警，记录处警情况，并可对油田、油田各二级单位的治安情况进行查询统计。
（6）指挥调度：接收油田调度中心的指挥命令或处置有关情况，通过动态标绘、智能分析和调看预案等功能，制定工作方案，指挥调度下属各单位协同处置有关情况，实时监视处理过程。
（7）信息汇总分发：实时汇总融合各二级单位监控中心上传的目标态势信息、目标相关联的油田业务状态、报警及处理情况、情报以及上级下发的油田态势信息、业务状态等并存入数据库。向油田调度中心上传各单位综合目标态势信息及有关治安情况，向基层单位或其它监控中心发布态势信息、情报、指挥命令等，实现信息共享。
（8）传感器远程控制：经过统一授权，可远程调阅油田范围内部署的视频监控设备的视频图像，可监视油田范围内部署的AIS基站、可见光/红外设备、物联网传感器的状态并对所属的传感器进行远程控制。
2、各二级单位监控中心。二级单位监控中心是系统平台的信息处理评估单元和基层指挥单元，主要功能如下：
一是综合态势监视和目标业务属性管理。二是传感器协同探测。三是视频接入和告警处理及指挥调度。四是信息汇总分发和传感器远程控制。
3、监测点。是整个系统平台的前端，通过有针对地配备不同型号的光电传感器（可选）等，完成对管辖区内警戒目标的观察、探测、识别及跟踪，监测点将雷达捕获的目标动态点位信息、光电设备视频图像通过数字专用通信网络实时传输至各二级单位监控中心，主要功能如下：
一是综合态势监视和传感器协同探测。二是告警处理和传感器远程控制。
三、對智能管控系统功优势的认识
（一）先进的智能分析功能。可对固定形状的物体，如运载偷油的油罐车、农用车进行告警;可对进入易燃易爆炸油区生产场地、越过、滞留等行为进行智能判定，并对违规行为产生报警信号。
（二）视频联动跟踪。平台软件通过跟踪算法根据GPS系统探测到的目标实际位置，控制云台实现GPS与光电监控设备的联动跟踪，当平台判断目标超过监控范围时，根据目标的方向和该目标的实时定位信息选择下一个离其最近的光电监控设备进行联动跟踪。智能卡口和入侵检测系统检测到可疑车辆或人员，可触发告警至中心。多传感器协同工作，将不同传感器源的检测信息实时进行数据融合，形成系统的感知、辨识和预警，完成目标的多属性提取识别等功能。
（三）统一管理、独立应用。采用可视化智能管控平台自上而下，从油田至各二级单位、从各二级单位至基层单位进行统一管理、分级管理。当各二级单位前端因某种原因与上级网络中断时，各前端监控系统又可对本辖区内管控点独立操控。
（四）多传感器高度集成。采用统一管控平台，通过光电红外、高清卡口、入侵传感器、GPS、视频监控及IP数字广播的无缝互连，实现异类传感器、同类多传感器数据信息深度融合和综合集成应用，形成综合态势，实现目标全天候的捕获、跟踪与识别。
（五）多手段区域监视。针对油区监控，采用热成像仪和可见光摄像机相结合的手段，晚上主要采用热成像仪监控，白天可配合可见光摄像机更加清晰地监控目标形态。卡口采用固定枪机和智能球机相结合，采用固定卡口摄像机对主干道路进行监控，采用智能球机轮训扫描卡口周围，实现全方位监控。
参考文献
[1]何新兴，孙军，何中凯，等.塔里木油田能源管控系统的建设与探索[J].工程技术（文摘版）·建筑;2017年第08期
[2]刘洁聆，迟磊.关于油田智能化生产运行管理系统的设计与实现[J].硅谷，2014年第04期
（作者单位：中国石化中原油田分公司信息管理中心）
关键词：油田企业;大防控;可视化;智能管控系统
一、对智能管控系统的困难和问题分析
可视化智能管控平台建设存在诸多困难和问题，一方面来自于系统本身的复杂性，另一方面来自于系统建设环境所带来的复杂性。具体有以下几个方面：
（1）海量信息。系统部署的定位、视频、物联网传感器24小时不间断产生海量信息，造成巨大的存储和处理压力。如何使得信息真正发挥应有的价值是系统平台需要优先关注的问题。
（2）智能化。提高系统的自动化程度，将人从繁重的处理过程当中解放出来具有重要意义。不但可以节省人力，还能够提高管控的效率和精确度。
（3）多传感器联动。系统具有多种探测手段，多传感器配合工作并协调运转将取得事半功倍的效果，增加探测的主动性，提高信息的维度。需要将多传感器系统构建成一个有机的探测网络。
（4）基础设施匮乏。油田企业有的边远地段无电力和通信网络，需要系统自主解决。
二、对智能管控系统的系统架构设计
（一）前端系统。前端系统主要分为具备雷达定位的边界管控前端（通过远距离热成像光电传感系统、GPS实现协调定位、联动预警）和井站、场地、入井（站）口管控前端（对可疑车辆、人员进行自动识别、告警），都配备有入侵侦测摄像机、IP广播喇叭、无线网桥远端站、避雷针，并根据需要选配：热成像+可见光+转台、高清远距监控摄像机+井站监控摄像机+卡口智能识别摄像机。
（二）系统通信网络。前端感知子系统直接接入各单位监控中心的通信网络。依据现场条件，面临铺设光缆施工难度大、建设工期长、施工协调困难等问题，因此，本系统采用宽带无线网络系统，结合本地小型局域网和油田网，构成一个完善的数据通信网络。各油田基层单位、各二级单位、油田之间通过现有油田网互联。
（三）监测中心平台子系统。监测中心平台是数据、图像处理中心，根据油田实际建设情况，油田各级建设分为三级架构，即油田监控中心、油田各二级单位监控中心、各三级单位监控中心。
1、油田监控中心。油田监控中心是系统平台的信息处理评估中心和指挥枢纽单元，主要功能如下：
（1）综合态势监视：以所辖区域电子地图为背景，实现管辖范围内所有的油井、车辆、人员目标（包括AIS、GPS、北斗等）的态势展示，可见光/红外监控视频、物联网传感器告警状态的展示等。
（2）目标业务属性管理：目标关联的属性（例如：内保、保安的业务状态、业务数据、报警信息等）的查询、显示和设置，能够以专题图或统计图等多种图例方式形象地显示各种告警或业务等统计信息。
（3）传感器协同探测：经过授权，可根据需要实时监视所属区域内雷达与光电设备对目标的接力联动跟踪、物联网传感器报警与光电设备的联动跟踪。
（4）视频接入：通过IP视频流媒体方式显示实时的监控视频流信息，或通过接入各二级单位硬盘录像机调阅视频监控图像。
（5）告警处理：根据油田企业不同业务部门的需求，处理各类型的系统报警，记录处警情况，并可对油田、油田各二级单位的治安情况进行查询统计。
（6）指挥调度：接收油田调度中心的指挥命令或处置有关情况，通过动态标绘、智能分析和调看预案等功能，制定工作方案，指挥调度下属各单位协同处置有关情况，实时监视处理过程。
（7）信息汇总分发：实时汇总融合各二级单位监控中心上传的目标态势信息、目标相关联的油田业务状态、报警及处理情况、情报以及上级下发的油田态势信息、业务状态等并存入数据库。向油田调度中心上传各单位综合目标态势信息及有关治安情况，向基层单位或其它监控中心发布态势信息、情报、指挥命令等，实现信息共享。
（8）传感器远程控制：经过统一授权，可远程调阅油田范围内部署的视频监控设备的视频图像，可监视油田范围内部署的AIS基站、可见光/红外设备、物联网传感器的状态并对所属的传感器进行远程控制。
2、各二级单位监控中心。二级单位监控中心是系统平台的信息处理评估单元和基层指挥单元，主要功能如下：
一是综合态势监视和目标业务属性管理。二是传感器协同探测。三是视频接入和告警处理及指挥调度。四是信息汇总分发和传感器远程控制。
3、监测点。是整个系统平台的前端，通过有针对地配备不同型号的光电传感器（可选）等，完成对管辖区内警戒目标的观察、探测、识别及跟踪，监测点将雷达捕获的目标动态点位信息、光电设备视频图像通过数字专用通信网络实时传输至各二级单位监控中心，主要功能如下：
一是综合态势监视和传感器协同探测。二是告警处理和传感器远程控制。
三、對智能管控系统功优势的认识
（一）先进的智能分析功能。可对固定形状的物体，如运载偷油的油罐车、农用车进行告警;可对进入易燃易爆炸油区生产场地、越过、滞留等行为进行智能判定，并对违规行为产生报警信号。
（二）视频联动跟踪。平台软件通过跟踪算法根据GPS系统探测到的目标实际位置，控制云台实现GPS与光电监控设备的联动跟踪，当平台判断目标超过监控范围时，根据目标的方向和该目标的实时定位信息选择下一个离其最近的光电监控设备进行联动跟踪。智能卡口和入侵检测系统检测到可疑车辆或人员，可触发告警至中心。多传感器协同工作，将不同传感器源的检测信息实时进行数据融合，形成系统的感知、辨识和预警，完成目标的多属性提取识别等功能。
（三）统一管理、独立应用。采用可视化智能管控平台自上而下，从油田至各二级单位、从各二级单位至基层单位进行统一管理、分级管理。当各二级单位前端因某种原因与上级网络中断时，各前端监控系统又可对本辖区内管控点独立操控。
（四）多传感器高度集成。采用统一管控平台，通过光电红外、高清卡口、入侵传感器、GPS、视频监控及IP数字广播的无缝互连，实现异类传感器、同类多传感器数据信息深度融合和综合集成应用，形成综合态势，实现目标全天候的捕获、跟踪与识别。
（五）多手段区域监视。针对油区监控，采用热成像仪和可见光摄像机相结合的手段，晚上主要采用热成像仪监控，白天可配合可见光摄像机更加清晰地监控目标形态。卡口采用固定枪机和智能球机相结合，采用固定卡口摄像机对主干道路进行监控，采用智能球机轮训扫描卡口周围，实现全方位监控。
参考文献
[1]何新兴，孙军，何中凯，等.塔里木油田能源管控系统的建设与探索[J].工程技术（文摘版）·建筑;2017年第08期
[2]刘洁聆，迟磊.关于油田智能化生产运行管理系统的设计与实现[J].硅谷，2014年第04期
（作者单位：中国石化中原油田分公司信息管理中心）