一、設計思想與原則

        根據(ju)安全(quan)防范(fan)技術現行規(gui)范(fan)、用戶(hu)需(xu)求(qiu)以及對(dui)現場平(ping)面(mian)圖的(de)分析，監(jian)控系統應作為一個(ge)相互關聯(lian)的(de)有(you)機(ji)整體，可以實(shi)現對(dui)整個(ge)管理區的(de)油(you)井安全(quan)進行有(you)效的(de)監(jian)控和管理。

        監控系統(tong)從確保(bao)管(guan)理(li)區油井的生產安全(quan)性(xing)、管(guan)理(li)的科學性(xing)和(he)對災害及(ji)人為(wei)破壞的抵抗(kang)和(he)防御能力出發，應(ying)遵循以下原則：

        先進性：監控(kong)系統(tong)的(de)設備(bei)選型應采用國(guo)內外主流技術并與其發展(zhan)潮流相吻(wen)合，保證系統(tong)的(de)技術壽命及后期投資的(de)可(ke)延續性。

       實用性：監控系統(tong)應力求實用可靠，作到操作盡量簡單直觀，維護方便。

       通用(yong)性：為便于管(guan)理區監控系統的維護需求，管(guan)理區的保安監控系統應滿足在更換部分設(she)備時的通用(yong)性及(ji)可替換性。

       集(ji)中管理：監控系統(tong)應(ying)在中心(xin)控制(zhi)(zhi)室(shi)實施對所有前端(duan)設備的控制(zhi)(zhi)操作及功能設置，保證(zheng)系統(tong)高效、方便(bian)、可靠地運行。

       可擴(kuo)展性：系統預留(liu)部(bu)分擴(kuo)展空間，并(bing)提供級(ji)聯接口，保證(zheng)大小型擴(kuo)展都可以(yi)節(jie)省投(tou)資實現(xian)功能(neng)

二、用戶需求分析

        本油(you)(you)田共有(you)4個油(you)(you)站，共計78個前端采(cai)油(you)(you)點(dian)，每個采(cai)油(you)(you)點(dian)安裝(zhuang)一個監(jian)控攝(she)像頭(tou)，要求監(jian)控畫(hua)質達到1080P的(de)高清標準(zhun)。全(quan)部(bu)監(jian)控圖(tu)像傳輸(shu)到后端監(jian)控中心。

        近幾年(nian)管理區出(chu)(chu)現偷油盜(dao)油和(he)采油設施被破壞的(de)(de)情況非常頻(pin)繁(fan)，即(ji)影響了生(sheng)(sheng)產(chan)，又污染了當地(di)的(de)(de)生(sheng)(sheng)態(tai)環境。給集團帶來很大直接和(he)間接損失。目前用戶已經對部分(fen)油井安裝了監(jian)控(kong)系(xi)統。為了更好的(de)(de)保證油井的(de)(de)安全生(sheng)(sheng)產(chan)，需要規(gui)范和(he)擴(kuo)大監(jian)控(kong)系(xi)統的(de)(de)安裝和(he)整合現有的(de)(de)資(zi)源。基于(yu)此，我們提出(chu)(chu)了一整套關于(yu)視頻(pin)采集、無線傳輸和(he)集中控(kong)制的(de)(de)監(jian)控(kong)系(xi)統。

三、系統設計

1、系(xi)統(tong)設計(ji)總(zong)示意圖

        本(ben)方案(an)設(she)計共(gong)計安裝78個井(jing)場監(jian)控(kong)點，每個監(jian)控(kong)點安裝1080P的高清網(wang)(wang)絡球機，接入無(wu)線(xian)網(wang)(wang)橋后通(tong)過(guo)無(wu)線(xian)傳輸(shu)(shu)的方式在油(you)站進(jin)行(xing)匯(hui)總，油(you)站共(gong)計有(you)4個，其中(zhong)每個油(you)站可匯(hui)總大約20路圖像(xiang)，然(ran)后油(you)站把(ba)匯(hui)聚(ju)的圖像(xiang)用(yong)點地(di)點高帶(dai)寬網(wang)(wang)橋通(tong)過(guo)主干無(wu)線(xian)鏈路傳輸(shu)(shu)監(jian)控(kong)中(zhong)心(xin)機房(fang)。全部78路圖像(xiang)傳輸(shu)(shu)到監(jian)控(kong)中(zhong)主機房(fang)以后，通(tong)過(guo)交換(huan)機分別接入NVR進(jin)行(xing)存儲(chu)管理，接入數字(zi)矩陣或上墻服務(wu)器進(jin)行(xing)圖像(xiang)的輸(shu)(shu)出(chu)顯示，接入PC主機進(jin)行(xing)管理，接入互聯網(wang)(wang)實現(xian)遠(yuan)程(cheng)訪問。

2、前(qian)端圖像采集方(fang)案設計：

        前端(duan)采(cai)油井(jing)場安裝(zhuang)高清(qing)網絡球機(ji)，同(tong)時在(zai)音(yin)(yin)頻輸入(ru)輸出位置接(jie)入(ru)喇叭和(he)拾音(yin)(yin)器。網絡球機(ji)可直接(jie)接(jie)入(ru)網橋的數據接(jie)入(ru)口，圖像(xiang)用無線(xian)傳輸至監(jian)控中心以后(hou)可實(shi)現監(jian)控中心對前端(duan)井(jing)場的聲音(yin)(yin)采(cai)集(ji)，并可對現場進行(xing)喊(han)話。

 3、無(wu)線傳輸部(bu)分(fen)方案設(she)計：

1）、前端監(jian)控點到(dao)油站(zhan)匯總點的無(wu)線(xian)方案(an)設計

        現場根據采油井場到油站匯(hui)(hui)總點(dian)的位置(zhi)以(yi)及有(you)無(wu)阻擋的情況，用無(wu)線網橋直(zhi)接或者間接的方法傳(chuan)(chuan)輸到匯(hui)(hui)總點(dian)。例上圖中(zhong)所示，11、12、13號(hao)采油井場距離(li)油站A比較(jiao)近(jin)，可(ke)以(yi)采用一對三的方式直(zhi)接傳(chuan)(chuan)輸到油站匯(hui)(hui)聚點(dian)。

        例上圖中所示，1、2、3、4、5、6號(hao)采油(you)(you)井(jing)場距離油(you)(you)站(zhan)(zhan)A的距離比較遠，而(er)且還有一定的阻擋，所以可以根據情(qing)況采中分段(duan)匯總(zong)，中繼(ji)傳輸(shu)的方(fang)式傳輸(shu)到(dao)匯聚點油(you)(you)站(zhan)(zhan)A，1號(hao)和6號(hao)傳輸(shu)到(dao)2號(hao)，在(zai)2號(hao)匯總(zong)后傳輸(shu)到(dao)3號(hao)，3號(hao)和4號(hao)傳輸(shu)到(dao)5號(hao)，在(zai)5號(hao)匯總(zong)后再(zai)傳輸(shu)至(zhi)匯聚點油(you)(you)站(zhan)(zhan)A。

例上圖中(zhong)所示，16、17、18號(hao)(hao)采油(you)井場傳(chuan)輸(shu)至20號(hao)(hao)，在20號(hao)(hao)匯總后傳(chuan)輸(shu)到匯聚點油(you)站A。

2）、匯聚點到監控中(zhong)心機房的無線傳輸(shu)設計：

無線連(lian)接設備示(shi)意圖

        從(cong)A、B、C、D四(si)個(ge)匯聚(ju)(ju)點(dian)傳(chuan)輸至(zhi)監控(kong)中心機(ji)房，由于考慮(lv)到每(mei)(mei)個(ge)匯聚(ju)(ju)點(dian)都已(yi)經匯聚(ju)(ju)了大(da)約(yue)20路(lu)的(de)高清圖像，所(suo)占用(yong)(yong)的(de)帶(dai)寬已(yi)經比較大(da)，所(suo)以20路(lu)圖像匯總到2個(ge)交(jiao)換機(ji)，每(mei)(mei)個(ge)交(jiao)換機(ji)使用(yong)(yong)一臺(tai)骨干(gan)級(ji)(ji)的(de)無線(xian)網橋進行(xing)點(dian)對點(dian)傳(chuan)輸，每(mei)(mei)個(ge)匯聚(ju)(ju)點(dian)共使用(yong)(yong)兩臺(tai)骨干(gan)級(ji)(ji)無線(xian)網橋。即保證了現有大(da)帶(dai)寬數據的(de)有效傳(chuan)輸，又為以后增加(jia)監控(kong)點(dian)保留了一定的(de)冗余帶(dai)寬。

4、監控中心(xin)部分(fen)方(fang)案設計:

監控(kong)中心設備連接(jie)示意(yi)圖

        監控中心使用8臺骨干級無線設備(bei)進(jin)(jin)行接(jie)(jie)收，接(jie)(jie)收前端4個(ge)匯(hui)總點(dian)的信號。進(jin)(jin)入(ru)監控中心總交換機(ji)，可(ke)通過交換機(ji)分(fen)別接(jie)(jie)入(ru)NVR進(jin)(jin)行存儲管理，接(jie)(jie)入(ru)數字(zi)矩陣或上(shang)墻服務(wu)器(qi)進(jin)(jin)行圖像的輸出顯(xian)示(shi)，接(jie)(jie)入(ru)PC主機(ji)進(jin)(jin)行管理，接(jie)(jie)入(ru)互聯網實現遠程訪(fang)問。

四、使用無線設(she)備產品介紹(shao)

        前端監(jian)控(kong)點到(dao)匯總(zong)點使用SF5020CH，從4個匯聚點到(dao)監(jian)控(kong)中(zhong)心機房使用骨干級無(wu)線(xian)傳(chuan)輸設備SF5000MS。產品特點如下：

1、     SF5020CH

        SF-5020CH是一款高性(xing)能(neng)、高穩定性(xing)的(de)5GHz無(wu)線(xian)(xian)網橋(qiao)產(chan)品(pin)。產(chan)品(pin)內部集成了先進(jin)的(de)802.11n無(wu)線(xian)(xian)內核和2*2  MIMO的(de) 高增益雙(shuang)極化定向天線(xian)(xian)。設備的(de)操作系統功(gong)能(neng)豐富，無(wu)線(xian)(xian)通信優化能(neng)力強大，向下兼容802.11a標準。將兩個遠距離的(de)節點進(jin)行有效的(de)網絡連接，滿載帶寬視距傳(chuan)輸(shu)距離可以達(da)到(dao)10km，可提供不(bu)亞于有線(xian)(xian)網絡質量(liang)的(de)無(wu)線(xian)(xian)傳(chuan)輸(shu)品(pin)質。廣泛應用于建筑工(gong)地、景(jing)區、礦(kuang)區、電梯等特殊環境。

        該產品使用IPoll(智(zhi)能動(dong)態輪詢協議)，抗干擾(rao)能力(li)強，即(ji)使在干擾(rao)嚴重(zhong)的(de)地區，仍(reng)能保(bao)障有(you)64位用戶(hu)穩(wen)定的(de)接入基站設備(bei)。 設備(bei)配備(bei)雙(shuang)固件(jian)鏡像，用戶(hu)在進行(xing)遠程軟件(jian)升級過(guo)程中，即(ji)使電源(yuan)中斷(duan)，升級失敗，仍(reng)可(ke)以正常重(zhong)新啟(qi)動(dong)設備(bei)。 由聚(ju)碳(tan)酸脂塑料制成(cheng)的(de)堅固外(wai)殼含有(you)紫外(wai)線抑制劑，保(bao)證(zheng)了(le)外(wai)殼長(chang)期暴露(lu)在戶(hu)外(wai)陽光下照射也不會損(sun)壞(huai)開裂。

        SF-5020CH的產品設計、測試滿足(zu)IP-65防護(hu)等(deng)級，振動，溫濕度，鹽霧和浪涌(yong)沖擊均(jun)符合(he)工業(ye)標準，以卓越(yue)的可靠(kao)性保證處于同行業(ye)中的領先水平。設備為安裝配備了(le)一(yi)個接地(di)凸耳(er)和POE電源接地(di)保護(hu)，防止雷擊。

        該設(she)(she)備支(zhi)持(chi)WNMS管理系(xi)(xi)統，該系(xi)(xi)統是(shi)免費(fei)的(de)(de)企業級無線(xian)網(wang)(wang)絡(luo)管理系(xi)(xi)統。采用單一的(de)(de)軟件解決方案(an)，為網(wang)(wang)絡(luo)管理員簡化了大量的(de)(de)設(she)(she)備管理和網(wang)(wang)絡(luo)監管任務。綜(zong)合(he)網(wang)(wang)絡(luo)管理系(xi)(xi)統支(zhi)持(chi)數千(qian)個(ge)網(wang)(wang)絡(luo)節點(dian)。一個(ge)系(xi)(xi)統可(ke)以監控維護(hu)多(duo)個(ge)網(wang)(wang)絡(luo)。豐富的(de)(de)設(she)(she)置特(te)性幫助你有效診斷(duan)網(wang)(wang)絡(luo)故障(zhang)，可(ke)視化網(wang)(wang)絡(luo)管理，自動按計(ji)劃執行固件升級，更新設(she)(she)備狀態，故障(zhang)告警，收集統計(ji)網(wang)(wang)絡(luo)數據等。基于Web系(xi)(xi)統環境(jing)，支(zhi)持(chi)多(duo)用戶(hu)賬戶(hu)管理。多(duo)個(ge)管理員可(ke)以在同一臺服務器上管理不同的(de)(de)網(wang)(wang)絡(luo)，而(er)不需要訪(fang)問(wen)各自網(wang)(wang)絡(luo)的(de)(de)設(she)(she)備。

SF-5020CH的(de)(de)操(cao)作(zuo)系統(tong)是一個多功能(neng)、易用性強(qiang)的(de)(de)操(cao)作(zuo)系統(tong)，保證了全系列的(de)(de)硬件設備在網絡部署時都能(neng)輕松的(de)(de)完成配置。

主要特色

IPoll(智能動(dong)態(tai)輪詢協議)

支(zhi)持雙固件鏡像

基(ji)于HTML 5技術的全新GUI設(she)計

170 Mbps的傳(chuan)輸能力

80,000 PPS

支持IPv6

兼容WNMS

2、     SF-5000MS

       SF-5000MS系列產品是企業與營運(yun)商級802.11n室(shi)外(wai)無線(xian)(xian)基(ji)地臺，提供無線(xian)(xian)系統商應(ying)用于PtP點(dian)對點(dian)/ PtMP 點(dian)對多(duo)點(dian) / Hotzone 無線(xian)(xian)覆蓋(gai)熱區等(deng)系統架設運(yun)作(zuo)。產品采(cai)用2.4GHz與5GHz雙頻多(duo)模(mo)塊(kuai)設計，單一無線(xian)(xian)模(mo)塊(kuai)可(ke)(ke)達(da)320Mbps傳(chuan)輸(shu)率(lv)(lv)，帶寬(kuan)可(ke)(ke)達(da)160Mbps；多(duo)無線(xian)(xian)模(mo)塊(kuai)加計可(ke)(ke)達(da)640Mbps傳(chuan)輸(shu)率(lv)(lv)，帶寬(kuan)加計可(ke)(ke)達(da)320Mbps，輕易(yi)地解決遠(yuan)(yuan)距離傳(chuan)輸(shu)帶寬(kuan)應(ying)用不足(zu)問題(ti)。可(ke)(ke)應(ying)用于校園無線(xian)(xian)室(shi)外(wai)覆蓋(gai)上網、無線(xian)(xian)監控(kong)(kong)遠(yuan)(yuan)距離傳(chuan)輸(shu)、廠區對廠區數據傳(chuan)輸(shu)骨干、城市無線(xian)(xian)上網覆蓋(gai)及大區域無線(xian)(xian)監控(kong)(kong)影像傳(chuan)輸(shu)匯集(ji)…等(deng)系統架設應(ying)用。

SF-5000MS 系(xi)列提供三(san)種產品(pin)功能類別:

1、多點連續中繼(ji)跳臺，低耗損骨干(gan)帶寬功能:

       每中繼跳臺一次約減少5-8Mbps，第五跳后傳輸帶寬不再減少，可維持在120Mbps帶寬以上，同時具備10跳后10ms以內的低延時特性。
        SF-5000MS03H具備3個無線模塊，因(yin)此(ci)可建構(gou)3條(tiao)連續中繼跳(tiao)臺(tai)骨干，以提供(gong)不同方(fang)向傳(chuan)輸與更大帶 寬的匯(hui)集(ji)使用(yong)。

2、連續中繼跳臺+ Mesh多路徑自愈網絡功能:

       應運營商級須提供(gong)無線(xian)上網服務需(xu)求或是大范圍無線(xian)監控傳輸(shu)需(xu)求，所提出WiFi MIMO多路徑(jing)Mesh無線(xian)網絡的解(jie)決(jue)方案產品。主要是采用 Mesh 網絡傳輸(shu)功能(neng)與自(zi)動選擇或修復傳輸(shu)鏈(lian)路及自(zi)動組網的特性，解(jie)決(jue)一般網絡系 統的鏈(lian)路故障(zhang)問題。

3、連續(xu)中繼跳臺+Mesh多(duo)路徑自愈網絡+支(zhi)持高速(su)移動傳輸功(gong)能

       專為大范圍無線(xian)高(gao)速(su)(su)移(yi)(yi)動(dong) 傳(chuan)輸應用需求的營運商所設計，舉凡(fan)是(shi)市區道路(lu)或(huo)高(gao)速(su)(su)公路(lu)無線(xian)高(gao)速(su)(su)移(yi)(yi)動(dong)監控傳(chuan)輸、鐵(tie)路(lu)高(gao)速(su)(su) 移(yi)(yi)動(dong)數據傳(chuan)輸、地下鐵(tie)路(lu)高(gao)速(su)(su)移(yi)(yi)動(dong)數據傳(chuan)輸，甚至是(shi)高(gao)速(su)(su)鐵(tie)路(lu)的高(gao)速(su)(su)移(yi)(yi)動(dong)數據傳(chuan)輸。

       透過(guo)Mesh網(wang)(wang)絡(luo)系(xi)統(tong)的(de)(de)網(wang)(wang)狀網(wang)(wang)絡(luo)特(te)性，搭(da)配(pei)多點跳臺(tai)骨干的(de)(de)大帶(dai)寬特(te)性，以及特(te)別(bie)設計(ji)的(de)(de)Mesh Client功(gong)能(neng)特(te)性，讓高速移(yi)動的(de)(de)數據能(neng)于(yu)Mesh網(wang)(wang)絡(luo)系(xi)統(tong)的(de)(de)網(wang)(wang)狀網(wang)(wang)絡(luo)上快速自(zi)動選擇(ze)路徑(jing)傳輸。

SF-5000MS 具有下(xia)列優點：

1、可(ke)靈活選(xuan)擇無線骨干架(jia)設(she)方式

       SF-5000MS 系列產(chan)品(pin)，整(zheng)合多個(ge)(ge)無(wu)(wu)(wu)線(xian)模塊接(jie)口，并導(dao)入核心(xin)的多元數(shu)據交換(huan)技術。每個(ge)(ge)無(wu)(wu)(wu)線(xian)接(jie)口可以單獨設(she)定，以滿足不(bu)同的無(wu)(wu)(wu)線(xian)連接(jie)傳(chuan)輸的目的。多個(ge)(ge)無(wu)(wu)(wu)線(xian)模塊接(jie)口之間的快速交換(huan)數(shu)據技術， 即便(bian)經過(guo)幾個(ge)(ge)無(wu)(wu)(wu)線(xian)中(zhong)繼跳臺或(huo)多個(ge)(ge)無(wu)(wu)(wu)線(xian)模塊接(jie)口傳(chuan)入的數(shu)據流(liu),仍能提(ti)供穩(wen)定的大帶寬骨干及順(shun)暢低(di)延時的封包(bao)傳(chuan)輸。

2、高效能的(de)無(wu)線骨干設計(ji)

       導(dao)入新一(yi)(yi)代的(de)802.11n MIMO技術，SF5000MS在40MHz 擴頻(pin)設定下，每個無線(xian)模塊界(jie)面都可提供(gong)高達300Mbps 的(de)傳(chuan)輸(shu)率160Mbps的(de)實(shi)際帶寬，采(cai)取縮(suo)短封包等(deng)待保護間(jian)隔機制(zhi)與(yu)封包整合(he)傳(chuan)輸(shu)設定，可進一(yi)(yi)步(bu)提升封包傳(chuan)輸(shu)的(de)效率與(yu)骨干傳(chuan)輸(shu)的(de)總和帶寬達到無線(xian)骨干900Mbps傳(chuan)輸(shu)率與(yu)有線(xian)帶寬320Mbps實(shi)際帶寬。

3、安(an)全(quan)和(he)靈活的(de)客戶端(duan)連接管理

       靈活的(de) QoS （服(fu)(fu)務質素） 設(she)定，提供(gong)給管(guan)理使用者的(de)無(wu)線(xian)(xian)帶(dai)寬連(lian)接管(guan)理。SF-5000MS系列完美 結合中央 RADIUS 服(fu)(fu)務器和(he)數據加(jia)密技術，為每個無(wu)線(xian)(xian)客戶端設(she)備，提供(gong)安全的(de)無(wu)線(xian)(xian)連(lian)接服(fu)(fu)務。

4、具備 Mesh 網(wang)絡功能(選配(pei)軟件功能)

       在(zai)大(da)范圍的(de)網(wang)絡骨干系統架設需求下(xia)，可選(xuan)配(pei)具(ju)備Mesh網(wang)絡功能，以(yi)提供網(wang)絡傳輸具(ju)有下(xia)列特殊 運(yun)作機(ji)制:

       A.具備 OSI (Open System Interconnection Reference Model) Layer 2 的(de)(de) Data Link Layer 數據(ju)鏈結(jie)層的(de)(de) Mesh 網絡數據(ju)傳輸，以達到快速數據(ju)轉(zhuan)傳與自動愈合鏈結(jie)，減低(di)選(xuan)擇路(lu)徑(jing)時延及多跳臺中繼的(de)(de)帶寬(kuan)衰(shuai)減，以提(ti)供 10 跳后(hou) 100Mbps 以上的(de)(de)帶寬(kuan)。

       B.自動尋找最佳傳輸路徑機(ji)制

       C.自動斷(duan)線尋找恢復聯機(ji)路徑機(ji)制

       D.自動網(wang)絡流量平衡機制

       E.自(zi)動更(geng)新 Mesh 網絡(luo)系統節點訊息

       F.自(zi)動掃描選擇(ze)頻道自(zi)動聯機

       G.透(tou)過網關或服務器自動更新(xin)系(xi)統設定

       H.自動組織(zhi)形(xing)成云端網絡

       I.支持快(kuai)速自動路徑傳輸

      ; J.支持訊號與傳輸(shu)率等邏輯(ji)運算高(gao)速漫(man)游傳輸(shu)

       K.支持大帶寬 Mesh 網絡傳輸

       L.支持(chi)多個網關(guan)出口備援(yuan)功能

       具備 Mesh 多路(lu)徑 Hi-mobile 高速移(yi)動網絡(luo)傳輸功能(選配軟件功能)

       透(tou)過多點(dian)跳臺中繼與Mesh網絡功(gong)能，搭配(pei)Hi-mobile高(gao)速(su)(su)移(yi)(yi)動(dong)運作(zuo)設定，可以建構Mesh Hi-mobile 高(gao)速(su)(su)移(yi)(yi)動(dong)傳(chuan)輸網絡，提供200Km/s車(che)速(su)(su)100Mbps的(de)(de)移(yi)(yi)動(dong)無線傳(chuan)輸帶寬，以提供高(gao)速(su)(su)移(yi)(yi)動(dong)傳(chuan)輸的(de)(de)應用(yong)需求。

產品參數：