第一章 前言

由于油田、水利、环境监测、道路监控等所在地理位置往往具有特殊的环境，并且受到客观条件的限制，因而实现现场与监测中心之间的通信首要问题就是要克服地理环境所带来的限制，架设一个庞大的通信系统是一个费时耗资金的过程，地形的起伏不平导致铺设电缆后不宜传导，同时电缆穿过油田、山路、湖泊等可能是潜在的危险。所有的这些客观条件都使得在各个行业中搭建GPRS/CDMA/3G无线网络成为一种必然趋势。目前，全国许多油田、水电厂、环保局、铁道部等等都已经在使用这类无线技术，为每个行业的监控管理提供了很大的便利，大大提高了工作效率。

在油田、大型水电站、环境监测、道路监控、安防等行业中，总中心距各分中心往往较远,及时通信这一环节往往成为制约生产或管理效率的主要因素，如果架设专门的线路，成本过高，利用GPRS/CDMA/3G无线通信技术，总中心可以实时了解各分中心运作情况,随时给出技术指导意见，而且无线网络架设简单,成本更加低廉。

第二章 系统概述

管理中心与分布在各个监控站点，采用集中管理方式，加入监控设备，可以在管理中心对现场运行情况进行实时监控、图像抓拍监控,并可和报警系统实现联动，一旦有异常情况出现，系统将进行图像自动抓拍，监控中心产生报警联动，我们的工作人员立刻可以出动进行监控或阻止，保证安全的同时为相关部门提供第一时间的资料，从而有效应对油田、水利、环境监测、道路监控等出现的突发情况，能及时有效的采取防范措施。

整套系统主要由监控中心、监控工作站、图像传输终端等组成。

监控中心是整个系统的总控制中心。

本系统设计是基于GPRS/CDMA/3G无线传输的视频监控系统，将图像传输终端和摄像机安装在油井、电力机站、铁路周边等便携系统上，利用GPRS/CDMA/3G传输图像信号，无需铺设网线，极大地降低建设成本，同时可以轻松实现随时随地的远程图像视频监控，图像资料可以随时进行录象，方便检索查阅。系统的设计充分考虑了系统扩展性，系统扩展时只需添加图像传输终端和摄像机等前端设备，即可不影响系统正常运行的情况，实现系统扩展。相比传统视频监控具有不可替代的优势。

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系统方案图如下所示：

第三章 系统功能

1、? 实时监视、实时记录：监控中心能全天候地对作业区进行全程监视，当突发事件发生时，能实现远程监控，能实时记录过程状况，为事后分析研究提供可靠的证据。

2、? 远程指导：监控中心能对施工及设备维修人员进行远程操作指导。

3、? 远程告警：比如当油井原油泄露、环境突变、道路出现异常状况等等时，在监控中心能实现远程告警。

4、? 设备工作状态检测：如在油田发生抽油机工作过程中突然停机或抽油机关闭状态时突然启动，监控中心都要能提供实时检测，并声光报警，还可以增加语音告警和双向语音通话。

5、? 监控图像数字化存储：现场监视图像经数字化压缩后存入SD卡，并可以日期、时间、监测站点名称为检索关键字能随时进行查询。

6、? 系统功能完善：监控中心能随时掌握监控区域内的情况，能检查各个重点部位的安全状态，能及

时处理突发事件，并自动进行录像，录像资料要方便查询。

第四章 系统架构

监控中心

监控中心是整个系统的控制中心，它通过移动APN专线接入，与各井队监控工作站、图像传输终端进行通讯。

监控中心可以监控本系统中任何现场数据和图像，可以控制各监控工作站的权限等。监控中心提供整个系统唯一对外的通信接口（通信服务器），GPRS/CDMA/3G接入网关等。

它是一个由数据库服务器、通讯服务器等组成的网络系统。在本系统内能够实现数据共享、远程联网、系统增容、系统备份等功能。

1）数据库服务器：计算机网络平台为Windows 2003，数据库采用SQL SERVER 2000，使通讯服务器、监控工作站等通过网络对各自管理的数据信息进行集中存储管理。对数据的集中管理不仅提高系统的安全性，而且也增强了系统的可扩展性和可维护性。

2）通讯服务器：通讯服务器是监控工作站和GPRS传输终端通讯的中介，监控终端的命令通过它向指定的GPRS传输终端发送，而GPRS传输终端返回的信息通过通讯服务器的转发到达相应的监控终端。

GPRS/CDMA/3G图像传输终端

该终端是整套系统完整运转的重要环节，它担负着和监控中心的信息交互以及和监控工作站的信令交互等重要工作。

LZ713P系列图像传输终端是蓝斯通信公司成功研制开发的具有自主知识产权高科技产品。该产品严格按照ISO9001和工业级标准设计、生产制造要求进行生产，各项性能指标均处于国内领先水平。该终端结合了GSM/GPRS/CDMA/3G等通信技术，采用工业级设计，具有通信以及强大的数据处理和图像编解码能力，安装方便，可广泛应用于各类工业监控调度领域。

产品主要功能：

1.实时时钟功能

图像传输终端所采用CPU本身具有实时时钟功能，并可通过网络校正。

2.无线通信机制

终端所采用自主开发的TCP/IP协议栈，可以方便网络的切换和升级，完全兼容3G网络，终端只需将内部模块更换为3G模块即可，无须再改动其他硬件。同时这TCP/IP协议栈经过蓝斯其他无线数据传输终端在各种恶劣环境下，7*24小时工作要求验证是可靠稳定的，使得LZ713P图像传输终端的各种信息无线传输稳定可靠。

3.图像抓拍功能

支持两路摄像头，拍摄图像分辨率为640*480、320*240，可选

4.数据存储功能

为了节省流量，可以远程拍照的图片保存在终端内，在需要查看的时候再通过中心查询或者现场拷贝到U盘。

5.云台控制功能

通过RS485或者RS232接口和云台控制器相连接，可以实现摄像头的左右，上下移动以及变焦控制等。

6.数据传输功能

通过RS485或者RS232接口还可以连接其他设备，进行采集数据的上传，如温度传感器、雨量采集器等等。

7.远程升级功能

支持远程更新程序，以便功能升级。

8.远程设置参数功能

支持远程设置修改参数功能，方便维护。

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主要性能指标：

工作电压：9V－63V

主机静态工作电流：<=100mA（电压12V）

主机最大工作电流：<=500mA（电压12V）

存储温度：－40～＋85℃

工作温度：－30～＋85℃

监控摄像头

每个采集井场一个固定的摄像头把现场井台的图像按照周期通过GPRS/CDMA/3G通道传递到数据中心。

现场通过红外摄像头等设备对井场10米*12米的范围内实现有效的入侵检测报警。检测范围为上下和左右的整个扇面。无检测死角。检测到入侵后，可以紧急抓拍到图片并传送到服务器。

第五章 系统效益

l? 降低工人劳动强度，提高生产率

传统的数据采集方法，工作量大而繁重，费用高，特别在雨雪天气，在油田、环保、水力等现场无法采集，严重影响生产和数据采集，采用远程监测，数据采集只需室内进行，大大降低工人的劳动强度，同时可减少冗余人员，利于降本增效。

l? 便于及时掌握生产情况，利于科学管理

传统的数据采集方法，通常以人工的方式用报表反映情况，难以及时、准确、全面直观、高效、连续地反映生产动态。实现图像视频远程监控，管理人员在办公室或各个测点上就可以直观地看到各个网点任何的工作情况，甚至于现场的图像资料。随着无线通讯网的发展，各级管理部门可随时掌握现场的实时情况，真正做到运筹帷幄之中，决胜千里之外。

l? 便于采集生产数据，利于科学决策

人工采集数据各个网点，特别是环境恶劣的油田、环保气象、铁路监测行业，费时费力，而且由于数据采集量小，很难做数据的统计分析。实现远程监控可快速测试并长期保存大量工作数据，并以此为依据进行科学分析，为决策提供可靠论据。

l? 便于及时发现问题，提高工作效率

可以及时观察到油井停电、不正常停机、油管泄漏等；发现环境监测仪器不运作；查出道路状况不正常等，从而有效地防止设备损坏，路面异常等现象。