一、概述：
資源的重要性已經(jīng)被廣泛認(rèn)同，油氣能源更是被稱(chēng)為現(xiàn)代社會(huì)的血液，破壞分子對(duì)其也是“重點(diǎn)關(guān)注”。在國(guó)內(nèi)目前的情況中，在油田開(kāi)采、運(yùn)輸、管理的過(guò)程中，偷盜原油、破壞開(kāi)采、傳輸設(shè)施等種種不法行為在各油田多有發(fā)生，已經(jīng)給原油生產(chǎn)帶來(lái)了極大的損害。雖然管理部門(mén)在目前的油田系統(tǒng)防護(hù)手段上投入了大量的人力和物力，但只是依靠現(xiàn)有的設(shè)備和不法分子做疲勞強(qiáng)度*的人防巡邏的手段，始終見(jiàn)效不大。油田生產(chǎn)如何做到技防、物防、人防三者有效結(jié)合，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的探索和驗(yàn)證，事實(shí)證明必須依靠*的安防技術(shù)手段，才能做到高效率的抓捕、扼殺、震懾油田偷盜、破壞者，才能夠真正保證石油物資安全，這也是油田建設(shè)“數(shù)字油田”的整體框架內(nèi)容之一。為此，通過(guò)對(duì)各油田現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的仔細(xì)勘察，并分析各種違法破壞行為的特點(diǎn)，偉福特科技專(zhuān)注于視頻監(jiān)控的專(zhuān)業(yè)無(wú)線傳輸品牌采用當(dāng)前成熟的微波通訊產(chǎn)品——無(wú)線微波，推出油田系統(tǒng)無(wú)線視頻監(jiān)控解決方案，以滿足和解決油田系統(tǒng)對(duì)安全生產(chǎn)的監(jiān)控管理。
二、技術(shù)需求：
在采油廠作業(yè)區(qū)目前的應(yīng)用需求就是視頻監(jiān)控。利用一套視頻監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)抽油機(jī)、輸油泵房、集輸中心的監(jiān)控管理。在此無(wú)線視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，有無(wú)線接入終端、無(wú)線回傳基站、監(jiān)控中心平臺(tái)等等。無(wú)線接入終端實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻監(jiān)控編碼器的接入，通過(guò)高帶寬、高可靠性的無(wú)線回傳基站將多路視頻信號(hào)回傳至監(jiān)控中心。在監(jiān)控中心點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)采油廠作業(yè)區(qū)的無(wú)線視頻監(jiān)控。
難點(diǎn)分析：
高帶寬、高可靠性的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)回傳。利用無(wú)線微波的點(diǎn)5.8G免申請(qǐng)無(wú)干擾頻段可有效避免出現(xiàn)同頻干擾問(wèn)題。
技術(shù)方案：
采用無(wú)線接入終端和無(wú)線回傳基站，構(gòu)建高帶寬、高可靠性的遠(yuǎn)距離無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，在此無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)線視頻監(jiān)控、錄像、存儲(chǔ)、回放等。
三、系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求
1、傳輸部分系統(tǒng)建設(shè)基本要求：
a) 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸距離遠(yuǎn)，點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)組網(wǎng)方式不低于10公里；
b) 選用室外設(shè)備，按IP67標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)；
c) 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸速率高，滿足寬帶數(shù)據(jù)、語(yǔ)音業(yè)務(wù)以及視頻應(yīng)用的傳輸；
d) 室外單元設(shè)計(jì)，方便安裝調(diào)試與維護(hù)；
e) 采用的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的抗干擾能力強(qiáng)，保密性好，安全、穩(wěn)定、可靠；
f) 基站部分帶寬擴(kuò)充簡(jiǎn)單、升級(jí)方便；
g) 系統(tǒng)具有WLAN功能，具有頻譜分析、通信質(zhì)量顯示以及QOS功能；
h) 系統(tǒng)擴(kuò)展功能強(qiáng)，具備承載新的業(yè)務(wù)的能力。
2、工程安裝要求
a) 兩點(diǎn)之間必須是視通的(天線必須架設(shè)到足夠高的鐵塔、高樓或山頂上，具體高度須根據(jù)地形地貌及障礙物高度等因素而定)。
b) 可靠的220V AC電源。
c) 可靠的天線掛架(能牢固地掛架柵格/或拋物面鍋狀天線)。
d) 可靠的接地(天線和室內(nèi)設(shè)備)。
四、方案介紹：
油田/油田天然氣田大多位于沼澤、沙漠和盆地、淺海等區(qū)域，因遠(yuǎn)離城市地廣人稀，交通通信等設(shè)施較為落后?；赪LAN技術(shù)建立無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)無(wú)線數(shù)據(jù)通訊，具有安裝開(kāi)通快捷、維護(hù)遷移方便、造價(jià)低等諸多優(yōu)點(diǎn)。
油井采集數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，油田所使用的鉆探設(shè)備越來(lái)越*，能夠?qū)崟r(shí)采集并記錄鉆探時(shí)的各種數(shù)據(jù)，而這些數(shù)據(jù)信息需要即時(shí)傳送到監(jiān)控信息處理中心，讓監(jiān)控信息中心能夠隨時(shí)了解鉆探中的各種情況，并做出及時(shí)處理。基于這種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)穩(wěn)定傳輸?shù)男枨?，設(shè)計(jì)了以監(jiān)控信息處理中心為中心，向各鉆井作業(yè)單位輻散，形成一個(gè)點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)。
通過(guò)這樣一個(gè)遠(yuǎn)距離實(shí)時(shí)無(wú)線傳輸系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)各采油作業(yè)區(qū)的采油生產(chǎn)數(shù)據(jù)(如采油量、含水量、溫度、氣壓、停機(jī)等)與油田監(jiān)控信息中心的實(shí)時(shí)傳輸，從而可以及時(shí)的了解每口油井的生產(chǎn)狀況，極大地提高了采油生產(chǎn)數(shù)據(jù)匯總的效率和實(shí)時(shí)性，為油田的科學(xué)管理和安全生產(chǎn)提供第一手的科學(xué)依據(jù)，提高了工作效率，改善了工作方式。同時(shí)，偉福特的高性能無(wú)線傳輸設(shè)備，還充分保障了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目焖?、穩(wěn)定和安全。油井實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控對(duì)于油田、天然氣田而言，安全生產(chǎn)顯得極為重要。但由于油田、天然氣田所處環(huán)境和生產(chǎn)作業(yè)地點(diǎn)的特殊性和復(fù)雜性，要運(yùn)用傳統(tǒng)的鋪放線纜來(lái)對(duì)生產(chǎn)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的視頻監(jiān)控，不但成本高、而且施工難度大、并且容易遭到不法分子對(duì)線纜的破壞。采用無(wú)線監(jiān)控的方式，不但可以達(dá)到與傳統(tǒng)有線監(jiān)控同樣的效果，還大大加快了整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)、安裝的速度，極大地節(jié)約了監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的成本。
憑借自身在無(wú)線監(jiān)控領(lǐng)域中多年的經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)石油行業(yè)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了適合的無(wú)線監(jiān)控方案，并且已經(jīng)在國(guó)內(nèi)多個(gè)油田成功應(yīng)用。通過(guò)這樣的無(wú)線視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可以對(duì)油田具體作業(yè)區(qū)域以及其它重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)的視頻傳輸監(jiān)控，隨時(shí)掌握生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的情況，保障了安全生產(chǎn)的正常進(jìn)行。
偉福特的無(wú)線監(jiān)控設(shè)備，目前技術(shù)遠(yuǎn)可以將100公里外的視頻圖像信號(hào)穩(wěn)定清晰地傳送至監(jiān)控信息中心。同時(shí)還擁有多種型號(hào)、規(guī)格的產(chǎn)品，能夠適應(yīng)復(fù)雜多變的環(huán)境，在惡劣的自然條件下也能夠穩(wěn)定工作，保證了整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)高效、長(zhǎng)期、安全地運(yùn)行。
五、系統(tǒng)組成 ，產(chǎn)品照片
前端(監(jiān)控點(diǎn))：攝像機(jī)(防爆攝像機(jī)),視頻服務(wù)器(可接攝像機(jī),煙感系統(tǒng),紅外報(bào)警系統(tǒng),甲烷探測(cè)系統(tǒng)，音頻等)。如果需要無(wú)線傳輸，還要選擇無(wú)線微波.
后端(監(jiān)控中心)：計(jì)算機(jī)服務(wù)器。如果無(wú)線，需無(wú)線微波架設(shè)。如需電視墻監(jiān)控，需解碼器。
六、系統(tǒng)原理：
無(wú)線數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)概述：
無(wú)線視頻語(yǔ)音系統(tǒng)，是微波擴(kuò)頻通信技術(shù)和MPEG4/H.264編解碼壓縮技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物.，將視頻(video)，語(yǔ)音(voice)編碼后通過(guò)無(wú)線IP網(wǎng)絡(luò)傳輸，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程無(wú)線監(jiān)控。(如前端攝像頭是網(wǎng)絡(luò)數(shù)字的則無(wú)線編解碼器)
前端由無(wú)線微波無(wú)線發(fā)射器,攝像機(jī),云臺(tái),天線,饋線等設(shè)備組成。后端監(jiān)控中心由接收端無(wú)線微波,監(jiān)控計(jì)算機(jī)組成。
前端系統(tǒng)由以下幾個(gè)部分組成：1、一體化攝像機(jī)。2、室外云臺(tái)。3、室外云臺(tái)解碼器。4、網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器。5、無(wú)線微波。6、避雷器。7、室外天線。8、連接線等附件(也可連紅外對(duì)射,報(bào)警器,煙感器等)
后端系統(tǒng)由以下幾個(gè)部分組成：1,接收端天線。2,避雷器。3,無(wú)線微波。4,計(jì)算機(jī)。
七、方案優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)
方案特點(diǎn)：
有效的解決了，油田涉及范圍廣、距離遠(yuǎn)，有線敷設(shè)難度大，并對(duì)景區(qū)環(huán)境不破壞、投資高等問(wèn)題。通過(guò)使用大功率無(wú)線微波設(shè)備，能夠適應(yīng)各種環(huán)境遠(yuǎn)距離傳輸替代光纖和專(zhuān)線，降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本，減小投入。
無(wú)線網(wǎng)絡(luò)組建簡(jiǎn)單，快速，工程周期較短。易維護(hù)，支持遠(yuǎn)程管理，減少后期維護(hù)費(fèi)用。具有很高的靈活性、擴(kuò)展性。后期系統(tǒng)擴(kuò)容只需要增加設(shè)備即可，
并且高移植性保證了設(shè)備的高利用率?？煽啃愿撸ＷC實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控、數(shù)據(jù)傳輸。設(shè)備采用高工業(yè)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，適應(yīng)長(zhǎng)時(shí)間室外各種惡劣環(huán)境下工作，具有很強(qiáng)的應(yīng)用。
無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)：
1、數(shù)字微波，系統(tǒng)鏈路穩(wěn)定，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)有效傳輸距離為5-100公里。支持點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)及中繼橋接功能，在有阻擋區(qū)域增加一套設(shè)備就能解決阻擋問(wèn)題。
2、MPEG4/H.264編解碼，更適合于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸。
3、采用數(shù)字微波擴(kuò)頻技術(shù)，抗干擾能力強(qiáng)，頻率利用率較高，一個(gè)地區(qū)可以實(shí)現(xiàn)幾百路圖像傳輸而相互不干擾。
4、采用公用的2.4G或5.8G頻段，無(wú)需營(yíng)運(yùn)許可證。
5、穩(wěn)定性好，不死機(jī)，使用嵌入式操作系統(tǒng)。
6、 不受病毒侵襲，系統(tǒng)采用VXWORKS操作系統(tǒng),安全可靠，WINDOWS系統(tǒng)的病毒無(wú)法入侵。
7、功能齊全，集成度高，具有動(dòng)態(tài)IP功能，短信報(bào)警功能，紅外/煙感報(bào)警功能。
8、施工快捷方便,價(jià)格合理。
9、系統(tǒng)具有未來(lái)的可擴(kuò)展性。
八、天線安裝要求
1、安裝高度要求及注意
要求在視線距離內(nèi)沒(méi)有阻擋。
由于安裝在塔上，塔的晃動(dòng)對(duì)微波的接收有很大的影響，會(huì)使數(shù)據(jù)接收不穩(wěn)定，請(qǐng)?jiān)谡{(diào)試時(shí)注意。
2、室外安裝
固定微波天線及ODU的采用Φ40鍍鋅鋼管，高度3m及以上，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況調(diào)整，要求固定牢固。在磚塔上，除在巡邏道欄桿固定外，在塔頂用一根鋼管與裝ODU及天線的Φ40鍍鋅鋼管固定。如果是鐵塔，根據(jù)天線對(duì)準(zhǔn)的方位，采用2米左右Φ40鍍鋅鋼管固定在鐵塔的欄桿上。
連接電纜：
一條以太網(wǎng)電纜連接到POE的輸出端口。 另一條以太網(wǎng)絡(luò)電纜 (RJ – 45；交叉電纜) 連接POE的輸入端口。
3、天線和安全注意事項(xiàng)
請(qǐng)遵循如下注意事項(xiàng)進(jìn)行天線安裝:
l 對(duì)于大多數(shù)升降天線的安裝，我們推薦您向?qū)I(yè)安裝人員咨詢(xún)安全正確的方法。
l 考慮到安全因素,你不能觸摸甚至是你身體的某個(gè)部分輕輕碰到一個(gè)正在傳輸?shù)母咴鲆嫣炀€。
l 使天線遠(yuǎn)離金屬物體/不利因素。(暖氣、空調(diào)管、大的天花板構(gòu)架,建筑上部構(gòu)造 、和主電源線)
l 當(dāng)你在兩個(gè)基站之間建立連接的時(shí)候，由于距離遠(yuǎn)推薦使用定向天線。 一個(gè)定向天線的發(fā)射面要與另一個(gè)定向天線發(fā)射面對(duì)上。
l 室外天線應(yīng)該放置在足夠的高度以避免以上所提到的由于樹(shù)和建筑產(chǎn)生的干擾
l 天線塔應(yīng)該與上方的高壓電線保持安全距離。我們推薦的安全距離是兩倍的天線塔高。
l 防止水滲進(jìn)天線的電纜中并確保所有接入的外部電纜接口都已經(jīng)密封完好。
4、基本天線對(duì)準(zhǔn)
當(dāng)你使用定向天線在兩個(gè)微波之間通訊的時(shí)候,需要手動(dòng)對(duì)準(zhǔn)天線以便恰好執(zhí)行微波的操作。定向天線的發(fā)射角度很小，大約是 15 到 25 度，而且拋物面天線的發(fā)射角大約是12.5度。 在微波被連接之后，使用測(cè)試連接的工具幫助測(cè)量二個(gè)天線是否對(duì)準(zhǔn)。測(cè)試連接的工具能提供數(shù)據(jù)使你能夠精確計(jì)量對(duì)準(zhǔn)。
5、重檢安裝
當(dāng)安裝好微波而且對(duì)準(zhǔn)天線后, 你需要確保所有的電纜連接暢通。
l 確保對(duì)準(zhǔn)后的天線裝置牢固。
l 檢查連接在天線和微波之間的電纜是否牢靠。
l 確定接地線連接是否正確。
l 檢查連接POE適配器的電纜連接是否正確。
l 確定從個(gè)人計(jì)算機(jī)或手提電腦到POE適配器的電纜連接正確。
l 確定POE適配器的指示燈是亮的。
l 確定你在安裝期間使用的是合適的電纜。
l 確定所有接口都被密封完好。
l 在現(xiàn)場(chǎng)安裝之前按你的需要配置好ODU 。
l 檢查兩邊的微波無(wú)線電設(shè)置是否相同。
確保你已經(jīng)分別設(shè)置了兩邊微波的MAC地址。檢查完畢后，你需要進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)界面進(jìn)行連接性能測(cè)試，觀察RSSI值是否在正常值范圍內(nèi)。 如果效果不是很好，你可能需要再次調(diào)校天線。
九、系統(tǒng)安全保護(hù)
前端基站部分
良好的接地設(shè)備安全防護(hù)的基礎(chǔ)，根據(jù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的初步勘察，每個(gè)基站的接地都不規(guī)范，甚至有站接地阻值超標(biāo)，給設(shè)備的安全保護(hù)造成不利影響。另外，每個(gè)塔的避雷針已生銹，有些站避雷針高度不夠，甚至避雷針已經(jīng)不在，基于以上因素，建議用戶(hù)對(duì)所有塔的避雷針重新處理，我們對(duì)直擊雷防護(hù)提出要求如下。
A、直擊雷防護(hù)
鐵塔、磚塔擔(dān)負(fù)著極其重要的作用，攝像機(jī)，云臺(tái)、微波天線，風(fēng)力發(fā)電機(jī)等重要設(shè)備均位于塔之上，因此做好雷電防護(hù)工作。
1、 塔上設(shè)備處于雷擊防護(hù)區(qū)內(nèi)，保護(hù)角度<30度。避雷針的引下線采用40*4熱鍍鋅扁鋼作為防雷引下線。
2、 線纜穿鋼管或鍍鋅金屬屏蔽軟管進(jìn)行保護(hù)，鋼管或金屬軟管兩端可靠接地，同時(shí)線纜的屏蔽層在兩端與匯流排連接。
3、 聯(lián)合接地的要求：接地阻值小于等于1歐。
直擊雷防護(hù)接地與雷電感應(yīng)防護(hù)接地、工作接地、保護(hù)接地與聯(lián)合地網(wǎng)的引接點(diǎn)距離應(yīng)不小于10米
雷電感應(yīng)防護(hù)接地與工作接地、保護(hù)接地與聯(lián)合地網(wǎng)的引接點(diǎn)距離應(yīng)不小于5米。
當(dāng)?shù)鼐W(wǎng)的接地電阻值達(dá)不到要求時(shí)，應(yīng)擴(kuò)大地網(wǎng)的面積(寬度和深度)、換土法和采用降阻劑。環(huán)形接地裝置由水平接地體和垂直接地體組成，水平接地體周邊為封閉式,可輻射式延伸接地體，延伸接地體的長(zhǎng)度宜限制在10-30米以?xún)?nèi)。
B、基站感應(yīng)防雷部署
(1)基站通訊信息防雷部署
在防水控制箱到數(shù)字云臺(tái)的視頻線、電源線兩端部署署二合一防雷器；在防水控制箱到數(shù)字云臺(tái)控制線兩端部署RS422防雷器；
在微波天線進(jìn)入設(shè)備房端部署POE防雷器。
(2)基站電源防雷部署
在采用市電供電的指揮中心中繼塔部署三級(jí)防雷。
a：電源一級(jí)防雷粗保護(hù)：在基站總電源入線處安裝60KA電涌保護(hù)器。
b：電源二級(jí)防雷細(xì)保護(hù)：在基站接入防雷插座之前并聯(lián)接入40KA電涌保護(hù)器，吸收低能雷電流和浪涌過(guò)電壓，以保護(hù)設(shè)備的安全。
由于一級(jí)防雷器和二級(jí)防雷器之間的電纜長(zhǎng)度不能達(dá)到10米，則需在一級(jí)和二級(jí)之間一個(gè)串聯(lián)退耦器，以滿足保護(hù)要求。
c：電源三級(jí)防雷防過(guò)壓精細(xì)保護(hù)：在進(jìn)入設(shè)備箱之前安裝避雷插座1個(gè)，吸收低能雷電流和浪涌過(guò)電壓，作為防雷三級(jí)保護(hù)。
