天然气井站云台摄像机控制方法浅析

中国石油西南油气田公司通信与信息技术中心 丁昕炜 谢茂强 王纪顺

天然气井站云台摄像机控制方法浅析

中国石油西南油气田公司通信与信息技术中心 丁昕炜 谢茂强 王纪顺

随着数字化油气田的建设，天然气井站正朝着无人化的方向发展，这其中云台摄像机扮演者十分重要的作用，云台摄像机可多角度监控天然气井站生产运行及安全状况，分析云台摄像机的控制方法十分必要，基于软件及硬件控制方式浅析了油气田云台摄像机控制方法。

天然气井站；云台摄像机；控制方法

0 引言

随着数字化油气田的建设，天然气井站趋向于自动化、无人化方向发展，其降低了人力成本，但无人化致使天然气井站的生产运行安全难以保证，云台摄像机的引入使用可远程360度监控井站的每一个地方，一定程度上保证了天然气井站的安全。天然气井站使用的摄像头类型一般有三种：模拟摄像头、数字百万网络摄像头、百万同轴网络摄像头。按摄像头能否旋转可以将摄像头分为枪机式摄像头和云台摄像头，枪机式摄像头位置固定，只能调焦距、光圈、变倍等参数，而云台摄像机位置可以变化，可以通过软件和硬件方式分别控制。本文主要基于云台摄像机进行研究，通过分析调研油气田天然气井站上现有的云台摄像机来分析对比其常用的硬件及软件件控制方法。

1 基于硬件的控制方法

通过硬件来控制云台摄像机的旋转，通常指利用云台遥杆控制器来控制云台摄像机的旋转，云台遥杆控制器结构如图1所示，其中4代表RJ45网络接口，5代表RS485接口，6代表电源接口，云台遥杆控制器基于硬盘录像机，一般采用这两种接口中的一种进行云台摄像机的控制，其控制摄像头旋转方法如下：选择摄像头设备通道地址——选择波特率及控制协议——旋转摇杆——云台摄像机转动，云台遥杆控制器实现摄像头转动方法简单，控制灵活，适用于井站值班人员现场观察井站监控画面。

图1 云台遥杆控制器

2 基于软件的控制方法

通过软件来控制云台摄像机一般采用访问硬盘摄像机或视频服务器进行控制，可分为本地访问控制和IP登录访问控制两种方式。硬盘录像机可以通过本地访问控制和IP登录访问控制两种控制方式来控制摄像机，视频服务器一般采用IP登录访问控制方式来控制摄像机。下面主要以访问海康威视硬盘录像机为例，介绍云台摄像机软件控制方法。

2.1 本地访问控制

天然气井站一般采用显示器、硬盘录像机的方式来集成本站所有摄像机的监控画面，在登录界面输入登录账号和密码即可进入监控画面，看到井站内部所有的监控点，可选中一个监控点画面，鼠标右击对云台摄像头进行控制，点击监控画面可上下左右调整云台摄像头的位置，或者直接从菜单栏进入云台控制，控制云台摄像头进行角度旋转，也可以利用摄像头初期安装时设置的预置点，通过调用预置点来调看监控点视频画面。

2.2 I P登录访问控制

在知道硬盘录像机的网络IP情况下，还可以通过远程访问硬盘录像机IP，登入硬盘录像机后台管理来进行云台摄像机的控制，后台管理浏览界面左侧为井站摄像机通道，右侧为云台8个方向的功能控制键以及焦距、光圈、变倍调节按键，也可以通过鼠标选中一个监控画面，右击旋转进行云台摄像机的控制，同样的也可以采取调用预先设置好的预置点来调看各个角度的生产视频监控画面。

基于软件的控制方法简单和便捷，适合于中心站值班人员以及作业区工作人员在值班室利用视频网段，远程IP登录调看井站各角度监控画面，确保突发情况下及时掌握井站周边环境，确保井站生产安全运行。

3 基于软硬件相结合的控制方法

软件控制必须基于硬件基础，井站信息化运维人员在实际巡检运行维护中，会发现很多云台摄像机无法通过软件进行控制，这种情况下无论基于硬件遥杆控制还是基于软件的控制方法，都无法使云台摄像头旋转，此种情况必须采用软硬件相结合的方式进行排查和控制，首先必须排查摄像头内部电机硬件故障，在确认硬件无损坏的情况下，检测RS485控制线是否损坏，在确定RS485控制线完好的情况下，可将RS485控制线插入工程宝仪器（IP CAMERA TESTER），再利用同轴电缆线或RJ45网络接口线连接摄像头视频输出口，实时直观的对云台摄像机进行软硬件联调，工程宝仪器软件参数设置主要为PTZ(云台全方位(上下、左右)移动及镜头变倍、变焦控制)参数的设置，如图2所示。协议、波特率根据摄像头厂家参数进行设置，协议一般有PelcoD协议、PelcoP协议、BOSCH OSRD协议等，通常设置为PelcoD协议。波特率一般根据摄像头参数进行设置，通常设置为9600。端口一般有RS232、RS485、RS422几种控制协议，天然气井站一般都采用RS485控制线方式进行控制，地址根据摄像头的编码进行选择。通常更改这四组参数进行云台摄像头的旋转调试，选出适合本井站云台摄像机的控制参数，从而实现对井站云台摄像机的控制。

利用工程宝进行软硬件联调适用于油气田信息化专业人员进行云台摄像机控制，有利于云台摄像机现场运维以及突发故障的排查处理，提高运维质量及云台摄像机故障处理效率。

图2 P T Z参数设置

4 结束语

本文分析了油气田云台摄像机的几种控制方式，硬件控制方式：云台遥杆控制器；软件控制方式：本地访问控制和IP登录访问控制；软硬件控制方式：工程宝软硬件联调；分析对比这几种云台摄像机的控制方法，有利于油气田天然气井站人员、作业区调度人员、油气田信息化运维人员日常的云台摄像机使用维护工作，有助于保障无人井站的生产运行安全，具有一定的实际意义。

[1]魏冰．无人值守的天然气井站监控系统的分析与设计[D]．西南交通大学,2016．

[2]郭秋鉴．基于网络的摄像头云台控制系统[D]．西安工业大学,2011．

[3]牛向丽,张玮,呼焕芳．监控摄像头的分类和远程控制[J]．科技视界,2015(23)：323+315．

丁昕炜，男，硕士研究生，技术员，研究方向：油气田信息通信技术。