石油设计方案剖析.doc

石油井下作业安全生产保障移动指挥系统设计方案 2014年6月17日 一、项目背景及需求分析 1、项目背景 目前油田采油厂作业队数量多，施工作业区域具有点多、面广、战线长的特点，修井作业现场生产方式存在信息不畅通的问题，无法实时跟踪监控井场安全生产运行情况和设备安全运转情况；不能及时监控井场人员工作和活动情况和及时发现操作人员的不安全行为，达不到及时纠正和制止违章的目的，存在着确保岗位工人的人身安全难，不能为管理部门提供可靠管理依据的问题；在现场生产应急事件发生时，不能在第一时间掌握现场情况，处理应急事件信息传递不畅，错过最佳抢险时机，监督管理存在死角。 2、需求分析 根据前期调研，以及现场时的实际情况和特点，目前移动板房需要建设一套能够实时监测井场有毒有害气体情况、井场作业情况的远程监控系统，并且考虑到井场作业地点偏远，通讯不便的情况，需要建立一套现场与指挥中心联动的语音互动系统，能够让指挥中心与现场人员形成互动，及时有效的进行指挥作业和现场情况反映。 因为此改造方案不仅仅涉及有毒有害气体的数据采集和监测，还需要视频语音联动，并且考虑到板房属于移动状态，工作环境较为恶劣。系统在建设上需要覆盖数据实时采集、设备故障及报警、视频语音互动、设备设施检测维护等功能。其业务目标是：保证人员和作业安全，使得油田作业监控更加智能化，及时有效反馈现场情况，提高劳动效率。 二、设计原则 1. 首先、网络和数据传输方式。由于所有作业区点多面广，而且作业队基本属于流动作业，一个作业点就待3~5天，然后就搬到下一个作业点，传统的有线传输鞭长莫及。现有运营商的3G无线网络覆盖全，盲点少，不受流动作业影响，而且搭建网络快捷、运行成本低，是当前数据传输的最佳传输方式。 其次、硬件接口的规范化。采用标准数据接口和协议，优先使用数字化信号传输，预留未来升级到油气生产物联网的接口。 第三、软件平台通的用性和可扩展性原则。监控软件平台网络化，减少用户购买客户端的成本，专业软件采用先进的物联网软件平台架构，可以随生产发展的需要，方便的进行软件功能升级与模块扩展。 2.本方案设计根据用户要求遵循以下国家相关部门制定的设计规范要求。主要包括： ① JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》 ② GB/T50314-2000《智能建筑设计标准》 ③ GB50174-93《电子计算机机房设计规范》 ④ GB50057-94《建筑物防雷设计规范》 ⑤ GBJ232-92《电气装置安装工程施工及验收规范》 ⑥ GB4943-95《信息技术设备（包括电气事务设备）的安全》 三、系统总体设计 1、架构设计 通过现场传感器进行数据的采集和传输，实时采集有毒可燃气体检测数据，利用声光报警及时反馈现场。对于视频数据采用本地存储和3G传输方式，保证视频数据的完整性，对作业过程进行全程监控。中控室和现场作业实现语音喊话功能，及时有效地指导现场作业，并及时反馈现场作业信息和技术问题。 2、数据采集方案设计 现场传感器设备传输采用无线形式进行传输，有毒可燃气体检测器为两台传感器，其中一台检测CH4，一台检测H2S，具有本地声光报警功能。视频传输采用CIF（352*288）/QVGA(320*240)格式，保证在3G传输模式下的流畅清晰。现场视频本地存储采用DI（704*576）格，保证数据的完整性。有效监测现场作业情况和指导生产作业。 设备如下： 气体探测器参数： 有毒气体探测器 可燃气体探测器 检测气体： 硫化氢 甲烷 输出信号： 4-20ma模拟量 4-20ma模拟量 额定电压： DC12V～DC30V DC12V～DC30V 测量精度： ≤3％FS ≤3％FS 声光报警 支持 支持 传输协议 标准Modbus TCP/IP输出方式 标准Modbus TCP/IP输出方式 安防等级 ExdⅡCT6 ExdⅡCT6 采样方式 自然扩散 自然扩散 相应时间 ≤30S? ≤30S? 一体化摄像头参数： 摄像机参数 1/3″高感度CCD，23倍光学/12倍电子f=2.8-129.5mm，F=1.4-5.3，全彩700线，感红外，，最低照度0.002Lux，超级DSP，强光抑制功能 电源 AC24V±20% ,50/60Hz 功率 ≤80W 旋转角度 水平0°~360°( 连续旋转),垂直-85°~20° 旋转速度 水平0°～9°/S，垂直0°～5°/S 通讯协议 行业V0.0,行业V1.0,YAAN,Pelco-P,Pelco-D 防护等级 IP66 材质 主体：铝合金；视窗：透明玻璃，可选光学玻璃；锁扣：不锈钢 重量 7.1kg 车载硬盘录像机机参数： 视频压缩格式 H.264 视频分辨率 CIF/D1 无线网络传输