探讨无线视频监控系统在油田车载装备的应用

蒋丽

摘要：无线视频监控系统是无线网络技术应用最多的领域之一，主要用于对重要区域或远程地点的监视和控制，该技术在油田领域正得到越来越广泛的应用。视频监控系统将被监控点实时采集的视频文件及时地传输给监控中心，实时动态地报告被监测点的情况，及时发现问题并进行处理。在通常情况下，由于油田车载装备分布在较广阔的范围内，并且与监控中心的距离较远，利用传统的有线连接方式，线路铺设成本高昂，而且施工周期长，或者因为物理因素难以架设线缆，如遇到河流山脉等障碍时，无线视频监控系统很好地解决了上述问题。采用无线视频监控系统，无需铺设电缆，可迅速方便地在各种需要的油田装备上布署摄像监控设备，建立新的视频监控系统或对现有的视频监控系统进行扩展，具有很强的灵活性和可扩充性。

关键词：油田车载装备无线视频监控中心基站监控点

无线监控系统由中心基站和1个或多个监控点构成，监控点安装在油田车载装备上。中心基站与各监控点间，一般以点对多点的连接方式，构成无线网络系统，实现图像、数据信息的无线传输。

监控中心无线网络基站由无线网桥与天馈系统组成。监控图像的实时显示、存档、查询等功能需求全部由数字监控硬盘录像机完成。系统还可以根据需要支持多项网络功能，通过授权可以使系统资源实现远程共享——即通过LAN或INTERNET的远程传输，使得远程监控得以实现。远端操作人员可控制前端监控摄像机，也可以根据需要，摄制不同方位、不同尺度的画面。

各监控点由图像采集处理系统和信号传输系统两大部分组成，其中图像采集处理系统包括了摄像机、云台及其控制器、网络视频服务器;信号传输系统由无线网桥、天馈系统等构成。系统采用先进的数字处理技术，将监控摄像机拍摄的图像信息处理为基于TCP/IP的数据包，通过无线网络传输到远端监控中心。

系统说明

依据现场情况以及上述原则做具体方案说明，车辆上面安装的摄像机和无线网桥连接起来，通过无线传输把车辆上面的视频信息传输给中继点的无线网桥，中继点的2个无线网桥用网线连接起来之后，通过中继点5.8g无线网桥把视频信息传输给监控中心。

监控中心楼顶放置1台5.8GHz电信级无线网桥设备，对应中继点的5.8g无线网桥接收视频数据信息。在放置一台2.4g无线网桥外接天线进行对监控点车辆的视频传输。

监控中心可得到全部显示图像，核心的网络视频监控系统采用标准的TCP/IP协议，能架构在局域网、广域网和无线网络之上，可以与各种类型的不同的以太网设备无缝连接。系统授权用户可在网络的任何计算机上对监控现场实时监控，真正做到一网多用。

系統采用先进的数字处理技术，可以在回放以前资料的同时不影响正常录相，保证了资料的完整性，也可以利用抓拍功能使图像更加清晰，将重要资料进行备份和打印，有利于重要资料的保存和管理。

系统工作原理

前端将摄像机输出的视频信号，云台和镜头的控制信号打包编码成网络传输的TCP/IP数据包，油田车载装备上的监控点录像机通过视频编码器的软件就可以对本区域所有图像进行监控和录像、回放，对云镜进行控制。如图1所示。

无线网桥将各监控点的所有图像信号集中到主控室，主控室和各监控点一样，通过服务器上的视频软件就可以对所有摄像点进行监看，录像，回放，对云镜进行控制。为了更直观方便观看图像，还可以将前端信号在监示器或大屏幕上进行显示，以及通过矩键盘对摄像机进行控制，无线视频监控系统原理图如图2所示。

油田车载装备上面安装摄像机，在监控中心方圆3公里范围内移动，如车辆移动到遮挡物后面，监控中心看不到，可以通过如下图3所示的方式把油田车载装备上面的监控视频信息无线传输到监控中心。

在油田车载装备上面安装一台2.4g无线设备外接一个全向天线，用来接收中继点2.4g无线网桥的无线信号。中继点2个无线设备用网线串联起来，通过中继点其中一个5.8g设备把视频信息传输给监控中心。

小结：

通过我们对油田车载装备的需求和现场的监控点分布示意图进行分析，需要无线进行传输的有多个点多路图像，为了达到图像的清晰和流畅度，正常一路图像需要2Mbps的带宽，对无线网络链路带宽和高稳定性提出了硬性要求。在方案设计中采用无线带宽可达108M的设备，正常来说一个108M的设备链路在108M模式下净带宽约30Mbps左右，但是考虑到距离的因素，以及多个模块在一起因干扰造成的带宽损耗及点多点的管理带宽浪费。如此设计后监控点带宽可以保证在2Mbps/路左右，可以满足多路图像2Mbps*N的传输需求，确保在极度恶劣的条件下图像传输的稳定性。同时无线传输对二端的高度有物理上的要求，所以在施工前需要考虑现场的高度等因素。

参考文献：

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[2]宋宫玺，袁逸萍，李晓娟.基于物联网的生产车间数据采集系统研究[J].装备制造技术.2014（12）

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