钻井井场视频监控系统优化方案

随着安全生产要求的不断提高，视频监控在钻 井井场的重要性愈显突出。视频监控可以提供井场 最直观的图像，使后方的管理和监控更加便捷；可 以纠正违章、防范风险，追溯问题源头；可以辅助 安全生产管理、监控和有效的应急指挥；可以促进 生产管理提速提效，拓展市场，提升服务质量。另 外，井场信息化技术快速发展，促使井场视频监控 的技术越来越精进，国内外井场视频监控建设已经 逐步实现自动化和智能化。与之相比，工程公司传 统的钻井井场视频监控建设相对落后。具体表现 为：未形成行之有效的专业技术体系、设备性能参 差不齐、系统管理不完善，影响了工程公司井场信 息化整体进程。基于此，有必要对钻井井场视频监 控系统进行优化，以提高井场视频监控系统性能， 满足对安全生产事故的主动预防和控制，将不安全 行为可能引发的事故扼杀在萌芽中。
2018年第10期 （总第22期）
中国高新科技 China High-tech
NO.10 2018 ( Cumulativety NO.22 )
钻井井场视频监控系统优化方案
李青松
（胜利石油工程有限公司信息中心，山东 东营 257088）
摘要：目前，国内传统的钻井井场视频监控系统建设没有形成专业技术体系、设备性能参差不齐、管理系 统不完善，影响了现场安全生产监控的自动化和智能化实施进程。胜利石油工程公司经过多年对钻井井场 视频技术的攻关研究和推广应用，制定了井场视频建设系统优化方案，形成专业的设备设施、管理方法， 并开展了现场应用与配套。应用证明，优化改造后的井场视频系统能充分满足现代钻井井场安全管理需 要，有效提升了石油工程井场视频监控系统建设的技术层次，提高了安全生产管理效率效益。 关键词：钻井井场；视频监控系统；优化方案 文献标识码：A 中图分类号：TP272 文章编号：2096-4137（2018）10-047-04 DOI：10.13535/j.cnki.10-1507/n.2018.10.15
具体做法是将视频智能分析模块融入中间媒体 处理层平台，成为安全生产“智能”监控的系统核 心。同时采用分析方法，对吸烟行为、非法入侵、 劳动保护、高处作业、动火作业等井场重点监控行 为进行分析辨识，主动预警。智能分析技术与分析 方法如图4所示。
图1 井场无线网络实施图 2.2 流媒体服务转发
当有多个用户同时访问有限带宽中的同一视频 流时，每一个连接都会占用一个广域网带宽资源， 造成网络拥堵，多用户无法同时访问。未采用流媒 体转发视频流示意图如图2所示。
图4 智能分析技术与分析方法图 2.4 基于web的井场视频发布
对于钻井井场的视频访问，传统方法是采用客 户端安装，需要每个访问者下载相应软件到本地计 算机，再通过客户端访问井场视频。这种做法增加 了用户的访问难度。井场视频客户端访问示意图如 图5所示。
图2 未采用流媒体转发视频流示意图 经过二次开发，通过流媒体服务器对视频流进 行整合分发，节省了大量现场视频上传流量，大幅 提高了现场视频监控的访问效率。 具体的做法是当有多个用户同时访问有限带宽 中的同一视频流时，最早访问的链接产生1份访问
1 技术现状 石油工程井场视频监控大都采用数字视频录像
机采集信号，用网线进行传输，利用视频管理器和 客户端方式进行视频监控与访问。该方式在一定时 期内满足了井场视频监控的需求。但是，随着井场
信息量的增大（井数量的增多、访问量的增大）， 传统的井场视频方式在应用过程中出现了网络拥 堵、多用户访问及时性下降等问题。另外，其完全 依赖人工值守的方式，难免会产生视觉疲劳、中途 分心等情况，难以完全保证对违章作业信息的及时 获取，无法完全实现对井场安全隐患“早发现、早 预防、早处理”。
收稿日期：2018-03-11 作者简介：李青松（1970-），胜利石油工程有限公司信息中心高级工程师，硕士，研究方向：信息化管理。 基金项目：国家高技术研究发展计划（863计划）（2013AA064703）“录井信息传输与分析处理系统”。
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工措施，以应对复杂多变的井场环境。 2.1 搭建井场局域网
对钻井井场实时数据和图像的传输需要的网络 状况进行设计并现场测试，对比各类网络的优缺 点，进行选型设计。井场联网的可选技术对比见 表1。针对井场无线覆盖的要求，建立基于网状网 （Mesh网）的无线网络，为现场实时数据、图像的 传输铺就数据通道，实现视频信息快速传输。井场 无线网络实施图如图1所示。
表1 井场联网的可选技术对比表
2 视频监控系统优化方案 为解决上述问题，在对国际国内的视频软硬件
设施和视频系统建设方案进行调研的基础上，结合 工程公司井场的实际情况，针对关键影响因素，进 行钻井井场视频建设系统优化。
整体优化技术方案如下：以组建新型局域网代 替网线单向传输，提高井场端传输速率；采用流媒 体服务转发技术，实现多用户同时访问井场视频； 引入井场视频智能分析和图像识别等技术方法，实 现智能分析与井场违章行为识别；采用基于web的 视频发布技术代替客户端安装技术实现视频快捷访 问；建立钻井井场综合信息远程监控系统，实现钻 井井场信息的集成、共享。在方案实施期间，灵活 采用“一井一定制”策略，配套相应的软硬件及施
网
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一般井场
流量，将视频下载到流媒体服务器，其他用户由流 媒体服务器转发获得视频资源，不消耗流量和带 宽。采用流媒体转发视频流示意图如图3所示。
图3 采用流媒体转发视频流示意图 2.3 智能分析技术与对象分析方法
从引入智能分析技术和对象分析方法看，作为 人工值守的有效补充，只要监测到与算法中设定的 规则相一致的行为或情况发生，自动向监控系统提 示分析结果，并根据不同情况采取相应处理措施， 联动报警或人工干预。
网络类型
名称
特点
适用条件
稳定性好，带宽高； 视频信号要求
无线网络 Mesh组网
施工复杂
高
稳定不高，带宽高， 无线网络 一般无线设备
安装方便
一般井场
高度稳定，施工麻 有无线干扰时
有线网络 双绞线联网
烦，偶尔使用
用
有线网络
光纤网
高度稳定施工复杂， 要求极高的井
偶尔使用
队
双绞线、光纤
混合网络
兼顾性能与施工