一、概述：
資源的重要性已經(jīng)被廣泛認同，油氣能源更是被稱為現(xiàn)代社會的血液，破壞分子對其也是“重點關注”。在國內(nèi)目前的情況中，在油田開采、運輸、管理的過程中，偷盜原油、破壞開采、傳輸設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)帶來了極大的損害。雖然管理部門在目前的油田系統(tǒng)防護手段上投入了大量的人力和物力，但只是依靠現(xiàn)有的設備和不法分子做疲勞強度*的人防巡邏的手段，始終見效不大。油田生產(chǎn)如何做到技防、物防、人防三者有效結合，經(jīng)過長時間的探索和驗證，事實證明必須依靠*的安防技術手段，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“數(shù)字油田”的整體框架內(nèi)容之一。為此，通過對各油田現(xiàn)場環(huán)境的仔細勘察，并分析各種違法破壞行為的特點，偉福特科技專注于視頻監(jiān)控的專業(yè)無線傳輸品牌采用當前成熟的微波通訊產(chǎn)品——無線微波，推出油田系統(tǒng)無線視頻監(jiān)控解決方案，以滿足和解決油田系統(tǒng)對安全生產(chǎn)的監(jiān)控管理。
二、技術需求：
在采油廠作業(yè)區(qū)目前的應用需求就是視頻監(jiān)控。利用一套視頻監(jiān)控系統(tǒng)來實現(xiàn)對抽油機、輸油泵房、集輸中心的監(jiān)控管理。在此無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，有無線接入終端、無線回傳基站、監(jiān)控中心平臺等等。無線接入終端實現(xiàn)對視頻監(jiān)控編碼器的接入，通過高帶寬、高可靠性的無線回傳基站將多路視頻信號回傳至監(jiān)控中心。在監(jiān)控中心點實現(xiàn)對整個采油廠作業(yè)區(qū)的無線視頻監(jiān)控。
難點分析：
高帶寬、高可靠性的無線網(wǎng)絡回傳。利用無線微波的點5.8G免申請無干擾頻段可有效避免出現(xiàn)同頻干擾問題。
技術方案：
采用無線接入終端和無線回傳基站，構建高帶寬、高可靠性的遠距離無線網(wǎng)絡，在此無線網(wǎng)絡覆蓋范圍內(nèi)實現(xiàn)無線視頻監(jiān)控、錄像、存儲、回放等。
三、系統(tǒng)設計要求
1、傳輸部分系統(tǒng)建設基本要求：
a) 無線網(wǎng)絡傳輸距離遠，點對多點組網(wǎng)方式不低于10公里；
b) 選用室外設備，按IP67標準設計；
c) 無線網(wǎng)絡傳輸速率高，滿足寬帶數(shù)據(jù)、語音業(yè)務以及視頻應用的傳輸；
d) 室外單元設計，方便安裝調(diào)試與維護；
e) 采用的無線網(wǎng)絡設備的抗干擾能力強，保密性好，安全、穩(wěn)定、可靠；
f) 基站部分帶寬擴充簡單、升級方便；
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)擴展功能強，具備承載新的業(yè)務的能力。
2、工程安裝要求
a) 兩點之間必須是視通的(天線必須架設到足夠高的鐵塔、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，因遠離城市地廣人稀，交通通信等設施較為落后。基于WLAN技術建立無線局域網(wǎng)絡，實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)通訊，具有安裝開通快捷、維護遷移方便、造價低等諸多優(yōu)點。
油井采集數(shù)據(jù)無線傳輸隨著技術的不斷進步，油田所使用的鉆探設備越來越*，能夠?qū)崟r采集并記錄鉆探時的各種數(shù)據(jù)，而這些數(shù)據(jù)信息需要即時傳送到監(jiān)控信息處理中心，讓監(jiān)控信息中心能夠隨時了解鉆探中的各種情況，并做出及時處理。基于這種實時數(shù)據(jù)穩(wěn)定傳輸?shù)男枨螅O計了以監(jiān)控信息處理中心為中心，向各鉆井作業(yè)單位輻散，形成一個點對多點的無線網(wǎng)絡傳輸系統(tǒng)。
通過這樣一個遠距離實時無線傳輸系統(tǒng)，可以實現(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、停機等)與油田監(jiān)控信息中心的實時傳輸，從而可以及時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)匯總的效率和實時性，為油田的科學管理和安全生產(chǎn)提供第一手的科學依據(jù)，提高了工作效率，改善了工作方式。同時，偉福特的高性能無線傳輸設備，還充分保障了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目焖佟⒎€(wěn)定和安全。油井實時視頻監(jiān)控對于油田、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)地點的特殊性和復雜性，要運用傳統(tǒng)的鋪放線纜來對生產(chǎn)作業(yè)現(xiàn)場進行實時的視頻監(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線纜的破壞。采用無線監(jiān)控的方式，不但可以達到與傳統(tǒng)有線監(jiān)控同樣的效果，還大大加快了整個監(jiān)控系統(tǒng)建設、安裝的速度，極大地節(jié)約了監(jiān)控系統(tǒng)建設的成本。
憑借自身在無線監(jiān)控領域中多年的經(jīng)驗，針對石油行業(yè)的特點，設計了適合的無線監(jiān)控方案，并且已經(jīng)在國內(nèi)多個油田成功應用。通過這樣的無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可以對油田具體作業(yè)區(qū)域以及其它重點區(qū)域進行實時的視頻傳輸監(jiān)控，隨時掌握生產(chǎn)現(xiàn)場的情況，保障了安全生產(chǎn)的正常進行。
偉福特的無線監(jiān)控設備，目前技術遠可以將100公里外的視頻圖像信號穩(wěn)定清晰地傳送至監(jiān)控信息中心。同時還擁有多種型號、規(guī)格的產(chǎn)品，能夠適應復雜多變的環(huán)境，在惡劣的自然條件下也能夠穩(wěn)定工作，保證了整個監(jiān)控系統(tǒng)高效、長期、安全地運行。
五、系統(tǒng)組成 ，產(chǎn)品照片
前端(監(jiān)控點)：攝像機(防爆攝像機),視頻服務器(可接攝像機,煙感系統(tǒng),紅外報警系統(tǒng),甲烷探測系統(tǒng)，音頻等)。如果需要無線傳輸，還要選擇無線微波.
后端(監(jiān)控中心)：計算機服務器。如果無線，需無線微波架設。如需電視墻監(jiān)控，需解碼器。
六、系統(tǒng)原理：
無線數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)概述：
無線視頻語音系統(tǒng)，是微波擴頻通信技術和MPEG4/H.264編解碼壓縮技術結合的產(chǎn)物.，將視頻(video)，語音(voice)編碼后通過無線IP網(wǎng)絡傳輸，實現(xiàn)遠程無線監(jiān)控。(如前端攝像頭是網(wǎng)絡數(shù)字的則無線編解碼器)
前端由無線微波無線發(fā)射器,攝像機,云臺,天線,饋線等設備組成。后端監(jiān)控中心由接收端無線微波,監(jiān)控計算機組成。
前端系統(tǒng)由以下幾個部分組成：1、一體化攝像機。2、室外云臺。3、室外云臺解碼器。4、網(wǎng)絡視頻服務器。5、無線微波。6、避雷器。7、室外天線。8、連接線等附件(也可連紅外對射,報警器,煙感器等)
后端系統(tǒng)由以下幾個部分組成：1,接收端天線。2,避雷器。3,無線微波。4,計算機。
七、方案優(yōu)勢與特點
方案特點：
有效的解決了，油田涉及范圍廣、距離遠，有線敷設難度大，并對景區(qū)環(huán)境不破壞、投資高等問題。通過使用大功率無線微波設備，能夠適應各種環(huán)境遠距離傳輸替代光纖和專線，降低網(wǎng)絡建設成本，減小投入。
無線網(wǎng)絡組建簡單，快速，工程周期較短。易維護，支持遠程管理，減少后期維護費用。具有很高的靈活性、擴展性。后期系統(tǒng)擴容只需要增加設備即可，
并且高移植性保證了設備的高利用率。可靠性高，保證實時視頻監(jiān)控、數(shù)據(jù)傳輸。設備采用高工業(yè)等級標準設計，適應長時間室外各種惡劣環(huán)境下工作，具有很強的應用。
無線監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)勢：
1、數(shù)字微波，系統(tǒng)鏈路穩(wěn)定，點對點有效傳輸距離為5-100公里。支持點對多點及中繼橋接功能，在有阻擋區(qū)域增加一套設備就能解決阻擋問題。
2、MPEG4/H.264編解碼，更適合于無線網(wǎng)絡傳輸。
3、采用數(shù)字微波擴頻技術，抗干擾能力強，頻率利用率較高，一個地區(qū)可以實現(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，無需營運許可證。
5、穩(wěn)定性好，不死機，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)的病毒無法入侵。
7、功能齊全，集成度高，具有動態(tài)IP功能，短信報警功能，紅外/煙感報警功能。
8、施工快捷方便,價格合理。
9、系統(tǒng)具有未來的可擴展性。
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)沒有阻擋。
由于安裝在塔上，塔的晃動對微波的接收有很大的影響，會使數(shù)據(jù)接收不穩(wěn)定，請在調(diào)試時注意。
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)場的實際情況調(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)天線對準的方位，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
請遵循如下注意事項進行天線安裝:
l 對于大多數(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部分輕輕碰到一個正在傳輸?shù)母咴鲆嫣炀€。
l 使天線遠離金屬物體/不利因素。(暖氣、空調(diào)管、大的天花板構架,建筑上部構造 、和主電源線)
l 當你在兩個基站之間建立連接的時候，由于距離遠推薦使用定向天線。 一個定向天線的發(fā)射面要與另一個定向天線發(fā)射面對上。
l 室外天線應該放置在足夠的高度以避免以上所提到的由于樹和建筑產(chǎn)生的干擾
l 天線塔應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、基本天線對準
當你使用定向天線在兩個微波之間通訊的時候,需要手動對準天線以便恰好執(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，使用測試連接的工具幫助測量二個天線是否對準。測試連接的工具能提供數(shù)據(jù)使你能夠精確計量對準。
5、重檢安裝
當安裝好微波而且對準天線后, 你需要確保所有的電纜連接暢通。
l 確保對準后的天線裝置牢固。
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 確定從個人計算機或手提電腦到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)場安裝之前按你的需要配置好ODU 。
l 檢查兩邊的微波無線電設置是否相同。
確保你已經(jīng)分別設置了兩邊微波的MAC地址。檢查完畢后，你需要進入網(wǎng)絡用戶界面進行連接性能測試，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
前端基站部分
良好的接地設備安全防護的基礎，根據(jù)對現(xiàn)場的初步勘察，每個基站的接地都不規(guī)范，甚至有站接地阻值超標，給設備的安全保護造成不利影響。另外，每個塔的避雷針已生銹，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，建議用戶對所有塔的避雷針重新處理，我們對直擊雷防護提出要求如下。
A、直擊雷防護
鐵塔、磚塔擔負著極其重要的作用，攝像機，云臺、微波天線，風力發(fā)電機等重要設備均位于塔之上，因此做好雷電防護工作。
1、 塔上設備處于雷擊防護區(qū)內(nèi)，保護角度<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行保護，鋼管或金屬軟管兩端可靠接地，同時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。
直擊雷防護接地與雷電感應防護接地、工作接地、保護接地與聯(lián)合地網(wǎng)的引接點距離應不小于10米
雷電感應防護接地與工作接地、保護接地與聯(lián)合地網(wǎng)的引接點距離應不小于5米。
當?shù)鼐W(wǎng)的接地電阻值達不到要求時，應擴大地網(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，延伸接地體的長度宜限制在10-30米以內(nèi)。
B、基站感應防雷部署
(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)字云臺控制線兩端部署RS422防雷器；
在微波天線進入設備房端部署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防雷。
a：電源一級防雷粗保護：在基站總電源入線處安裝60KA電涌保護器。
b：電源二級防雷細保護：在基站接入防雷插座之前并聯(lián)接入40KA電涌保護器，吸收低能雷電流和浪涌過電壓，以保護設備的安全。
由于一級防雷器和二級防雷器之間的電纜長度不能達到10米，則需在一級和二級之間一個串聯(lián)退耦器，以滿足保護要求。
c：電源三級防雷防過壓精細保護：在進入設備箱之前安裝避雷插座1個，吸收低能雷電流和浪涌過電壓，作為防雷三級保護。
