2023年智慧油田音视讯信息融合生产指挥调度框架方案

1、项目背景/ 总体架构/功能构成/关键技术/ 应用场景智慧油田音视讯信息融合生产指挥调度框架方案目 录CONTENTS目 录CONTENTS背景分析一解决方案二功能构成三应用场景五关键技术四 第一部分 背景分析 发展挑战 发展方向 实践应用 平台业务 数据资源 接口对接延迟符目 录CONTENTS设备HSE生产运营设备管理方面管理方面生产管理方面运营支撑方面能及时预警设备故障，需要进行有效的调度维护调度油田设备资源，保障油田健康安全稳定的运行提高生产管理效率，降低劳动强度大和安全风险利用数据分析决策，减少收集整理数据时间投入1.油田面临的挑战背景分析绪论2.智慧油田的理解背景分析绪论The vi

2、sion for the Digital Oil Field is one where operators, partners, and service companies seek to take advantage of improved data and knowledge management, enhanced analytical tools, real-time systems, and more efficient business processes.数字油田的愿景是油公司、合作伙伴和服务公司共同寻求的对于优化的数据和知识管理、强大的分析工具、实时系统和更加高效的业务流程的有

3、效利用。-CERA（剑桥能源研究协会）For us, a Smart Field is an asset that we can continually optimize 24 hours a day, 7 days a week.智慧油田是我们可以一周7天，一天24小时不断优化的资产。-Malcolm Brinded 前壳牌勘探开发执行官关键词：数据、流程、实时BP未来油田愿景BP未来油田部署3.BP实践背景分析国内外现状通过实施“先进协作中心”，实现了多学科和多地点的远程协同，并新建了支持队伍。远程协作的实际效果，促使大家转变了观念，反过来对协作提出了进一步的需求。BP的“未来油田”（Fi

4、eld Of the Future）4.新疆克拉玛依油田实践背景分析国内外现状第一步是“档案资料桌面化” ；第二步是“业务工作桌面化” ；第三步是“新疆油田桌面化” 。信息化建设“三步走”工程 第 8 页5.长庆油田实践背景分析国内外现状建设涵盖三端、五系统 、三辅助，实现同一平台、信息共享、多级监视、分散控制，达到发展方式的转变、生产组织方式的转变、生产方式的转变和劳动组织架构的转变。长庆油田“三五三一”工程 第 9 页6.小结-“智慧油田”是油田企业发展的一个重要方向背景分析国内外现状业务流程A专家知识C资产管理E一体化运营F虚拟现实D资源整合B通过信息资源整合，集成提升企业信息化应用水平

5、。利用“虚拟现实”技术，在三维可视化环境中进行研究和决策。以“一体化运营”为核心，业务协同向外部协同、全球化协同发展。利用“资产管理”提高操作效率、持续性和遵从性。通过数据深度挖掘和专家知识的加工积累，实现智能化决策支持。智慧油田建设与业务流程高度融合，实现了业务全流程的自动化、智能化。背景分析智慧油田解决方案思路1.智慧油田音视讯信息融合生产指挥调度平台-平台业务应用CLOUDON PREMISE统一通信一体化调度协作指导专家交流SERVICES2.智慧油田音视讯信息融合生产指挥调度平台-数据资源共享项目背景分析智慧油田解决方案思路静态数据数字化交付工程：研究、勘探、开发钻录采、油藏地质SP

6、-3D PDMS PDS 空间信息动态数据数字化基础建设地面工程数字化：自动化、通信、CCTV、安防、HSE、巡查巡检、维修维护业务应用地上地下一体化应用勘探开发一体化应用可视化GIS+BIM+CIM可视化可视化指挥调度与会议会商管理 决策操作生产指挥调度平台通过开放式的数据交换技术实现各系统之间的资源共享3.智慧油田音视讯信息融合生产指挥调度平台-接口对接融合智慧油田音视讯信息融合生产指挥调度平台API接口对接SDK开发包开放智慧油田智能巡防监管音视频后期制作远程信息通知VOIP话机远程对讲监测监控设备、安全帽、消防报警联动对接安防及自控平台对接油田业务平台对接BIM应用对接OA办公系统对接

7、通讯系统项目背景分析智慧油田解决方案思路 第二部分解决方案 一个中心 两大体系 三大工程 网络部署 功能价值 市场价值延迟符目 录CONTENTS接入层接入服务数据服务支撑服务应用服务展示服务油田安全保密规范关系型结构化数据服务非结构化数据服务实时数据服务空间（GIS）数据服务分布式结构化数据服务分布式非结构化数据服务实时视频语音数据服务影像数据服务关系数据库流媒体数据库图文/影像数据库空间数据库实时数据库HDFSHIVEHBASE缓存数据服务ETL固定视频/智能安全帽 /应急指挥车/MCU/无人机/手机/PAD/电话/对讲机等融合交互 人工录入系统/数据接入办公网 互联网 基于互联网的定向专

8、网 4G专网 3G/4G/5G /WIFI 卫星 微波 GPS 实时数据接入服务视频监控服务WebRTC服务视频会议MCUP2P代理服务流媒体接入服务数字/文字/文件接入服务位置定位服务系统接入管理服务数据交互管理服务音视频融合融合设备管理生产计划管理油田信息化标准规范系统/数据管理MCU研究勘探开发储运炼化销售油建油服管理经营办公其它办公网/VPN/专网办公网/专网融合通信服务协议解析服务大数据服务知识库模型检索索引分析预警模型实时告警模型大屏调度控制机器人知识库模型实时计算流式计算展示内容管理多媒体协同交互GIS引擎图表定制大数据模型视频安防监控音视讯融合调度安全告警管控生产告警管控油田生

9、产动态油田生产智能调度应急实时协同指挥应急处置预案生产实时协同指挥指挥调度应急处置架构油田运行分析预警大数据统计报表知识库管理智能机器人应用会议会商信息推送信息定制智能管控模型实时综合关联查询展示任务管理消息管理评价考核油田全貌可视化三大工程一个中心两大体系解决方案总体框架 第 15 页1.一个中心解决方案总体框架构建智慧油田系统的音视讯信息融合生产指挥调度中心，实现对油田各类信息的高度集中展示、运营调度与管控一体化，以及应急会商与综合决策的功能。展示运行支持应急会商领导决策2.两大体系解决方案总体框架通用基础标准管理与服务规范基础设施层标准数据层标准应用层标准信息安全标准信息安全网络安全管理

10、安全物理安全服务安全安全体系标准体系网络系统电话系统电视系统信息发布信息设施RFID资产管理能源管理智能照明设备自控设备管理无人机巡航智能巡检终端GPS巡检终端智能安全帽终端智能巡查巡检入侵报警视频监控出入口控制智能识别（车牌、人脸）公共安全研究、勘探炼化、储运油服、油建经营、管理、办公、销售基础业务数据公共广播多媒体会议智能安全帽指挥调度终端智能音视频智慧基础设施完成基础设施数据的的收集，提供信息设施，公共安全，设备管理，智能化巡查巡检，智能音视频基础硬件设施和基础业务数据，如产、运、炼、销、经、管、办等基础业务数据接入。3.三大工程-基础设施 第 18 页3.三大工程-数据资源解决方案总体

11、框架严格遵循Engergistics开放标准，兼容石油集团EPDM勘探开发数据模型，借鉴APDM管道数据模型设计思想，覆盖勘探开发业务、支持全生命周期管理。智慧油田音视讯信息融合生产指挥调度平台远程指导智慧油田智能巡防监管平台会议会商音视频分析智慧油田一体化应急指挥调度平台即时会议预约会议会场控制会议档案音视频检索音视频清洗音视频字幕音视频标准数据库远程查看远程监督远程指导标准比对大数据平台云计算：云平台+物联网平台基于三大支撑平台：云计算、物联网、指挥调度平台承载两大应用：智能巡防监管、应急指挥调度形成的综合方解决方案应急指挥应急预案值班管理监测预警应急响应融合通信GIS调度现场巡查巡检继续

12、教育培训物联网监测全生命周期监管维修维护油田数据分析人员设备管理管道完整性动态油田运行生产状态内容录制管理云平台管理培训考试管理考试成绩评价电子巡更巡检智能安全帽巡检无人机巡检手持终端巡检智能传感器RFID二维码标签温度压力传感器AI智能摄像机腐蚀监测综合安防管理平台油田业务平台OA协同办公应用平台BIM应用平台接口对接3.三大工程-指挥调度平台解决方案总体框架解决方案平台网络部署第三方系统（云/互联网）第三方系统（专网/私有云）专网油田安防及自控系统生产运行辅助决策系统智慧油田音视讯信息融合生产指挥调度平台视频监控安防管理平台IP会议终端会议室智能安全帽移动app基站智能巡防监管平台一体化应

13、急指挥与调度平台油田管理系统VOIP/IPPBXGIS服务手机电话导播控制器导播控制器用户终端会议室会议室一级指挥中心二级指挥中心IP会议终端视频会议终端互联网互联网无人机解决方案价值分析1.功能价值分析1防消结合融入“防消结合”的管理思想，实现对油田的立体化、数字化、实时化监管2数据共享基于SOA框架技术，实现油田数据及应用共享3物联网集成集成工业传感器、实时监测、自动控制等物联网新技术，支撑油田的智能化管理4动态应急预案实现应急预案的动态、智能生成，动态更新待执行预案5全生命周期监管落实油田生产的全生命周期、施工全生产周期、安全风险全生命周期的全面监管解决方案价值分析2.市场价值分析市场价

14、值油田安全提高油田安全的同时，降低油田监测成本和巡检维护费用。智能巡防通过智能巡防，多系统联动，信息融合为领导决策提供依据。人员管控对巡检人员的工作状况以及现场情况进行实时跟踪，提升人员管理水平。 第三部分功能构成 总体功能 系统功能 设备功能 指挥调度 智能巡防 智能安全帽延迟符目 录CONTENTS全面的业务流程协同多系统的生产情况监测完善的标准集成适配器可视化油田三维画面展示卓越的集成能力功能构成平台总体功能1.平台总体功能概览 第 25 页集成设备自控系统集成视频监控系统功能构成平台总体功能2.多系统监测功能在三维场景中直观展示油田生产动态信息，监视各个关键环节的生产情况，展示各个站场

15、工艺以及关键设备属性，重点井实时数据、实时曲线。油罐状态监控油气数据监控功能构成平台总体功能3.业务系统对接功能本平台使用通用化的业务接口，可以与当前油田管理中使用的信息系统无缝对接，同时，方便进行系统扩容建设。功能构成平台系统功能1.一体化应急指挥调度融合服务协同交互会议会商督查巡检应急指挥综合调度功能构成平台系统功能1.一体化应急指挥调度视频指挥：融合多系统音视频应用功能，从而打破僵化的指挥模式。工作调度：各个部门、各级领导与下属之间可以实时地进行音、视频信息的双向交流。功能构成平台系统功能1.一体化应急指挥调度智能导播人机物交互协同办公灵活部署对接兼容应急指挥与调度1）人机物一体化调度；

16、2）多种接入方式的音视频交互。1）对接油田企业基础业务系统；2）兼容第三方视频会议和视频监控平台。1）多种形式的即时消息交互沟通；2）不同工作角色/工作场景/工作地点下的多媒体协同交互。1）部署网格化；2）不同带宽下图像质量码流自适应。1）实现资源的灵活上屏调度；2）实现与视频会议功能无缝耦合。功能构成平台系统功能1.一体化应急指挥调度可视化会议会商现场声音控制远程讨论远程接管控制交互电子白板远程文字交互文件共享现场视频显示现场声音控制现场视频显示远程讨论远程接管控制交互电子白板远程文字交互文件共享功能构成平台系统功能2. 智能巡防监管系统融合联防现场巡查巡检油田安全检测人员综合管理智慧油田智

17、能巡防监管通过平台实现数据融合、视频融合、通信融合，提供应急指挥和综合调度等功能。通过智能安全帽、无人机、固定摄像头，实现巡查巡检，见证巡查巡检路线、巡检信息和巡检结果。采用各种传感探测器，结合视频监控实现油田安全状态监测。实时位置跟踪管理,通过GPS卫星定位,可得知巡检人员当前位置、行走速度以及轨迹等。功能构成平台系统功能2. 智能巡防监管基于工作流技术实现对油田安全、环境和巡检人员等多方面综合评价功能。实现对油田现场监管综合信息的统计与分析，并具备安全事故协同处置功能。安全事件事故协同处置 第 33 页扫描功能构成平台系统功能2. 智能巡防监管通过可视化技术、物联网技术的充分结合，实现了设

18、备设施的可视化管理和设备运行数据的实时查询，为下一步实现移动可视办公和智能化管理提供了技术准备。同时利用RFID和GIS技术，就可以巡检路线设计和监管；若采用Active RFID 和微基站通讯，还可以实现人员定位。周期结束设计、施工健康、安全、环保维护运行协同聚合标准化资产管理全生命周期功能构成平台系统功能3.可视化资产管理设备仪表台账库存位置全面掌握设备信息资产全生命周期管理传感器摄像头功能构成平台系统功能3.可视化资产管理在三维环境下快速进行业务信息的查询、管理与分析，通过鼠标操作选定场景中的对象（如摄像头、报警器、储油罐等），查询获取该对象的相关属性信息。实时定位轨迹回放导航服务监控中

19、心接入车辆报警增值服务功能北斗设备支持功能构成平台系统功能4.位置定位车辆定位功能构成平台系统功能4.位置定位人员定位：实现野外人员定位、管道巡视、情况报告等功能功能构成平台设备功能远程沟通听交流指导说对比分析看真实性、代表性、可追溯性档案化音视频见证录发现查功能价值1.智能安全帽及云服务平台功能构成平台设备功能1.智能安全帽及云服务平台十大核心功能音视频编解码传输和播放编解码对语音、视频本地存储存储构件输入相关内容输入相关内容导出构件输入相关内容输入相关内容对讲构件语音录音记录保存录音构件过程摄影高清保真摄影构件输入相关内容输入相关内容标记构件输入相关内容输入相关内容连接构件语音录音记录保存

20、电源构件语音录音记录保存照明构件功能构成平台设备功能1.智能安全帽及云服务平台督导巡察、视频分类处理、整理和档案归档。视频处理，督导巡查配套智能识别设备，对进入巡检现场的人员是否佩戴安全帽进行智能识别，对是否按要求巡检进行监管。智能识别油田安全智能巡防监管平台+一体化指挥调度平台+有点其他业务平台等无缝对接。平台融合对人员位置定位和虚拟区域围栏的分析比对，对处于危险区域的人员自动语音提示和告警。位置定位及告警虚拟区域围栏或危险区域虚拟围栏标记的支撑。虚拟电子围栏可植入电子地图、导航定位构件，可以定位智能安全帽佩戴人员的位置，记录人员行走路线轨迹。植入电子地图扩展增值功能六大扩展增值功能功能构成

21、平台设备功能1.智能安全帽及云服务平台APP端功能构成平台设备功能1.智能安全帽及云服务平台Web端功能构成平台设备功能2.无人机巡航监测无人机油田巡检无人机设备连接关系无人机设备组成无人机巡检主要由无人机、摄像机、地面数据终端和地面站组成，根据无人机巡航距离（固定翼、旋翼）和夜视（可见光、红外）要求选择对应的设备。功能构成平台设备功能3.智能巡检终端智能巡检终端示意图智能终端采集（PAD/手机）智能巡检示意图智能巡检终端通过在PAD上安装油田巡检上报系统，在人工巡检线路时，记录现场状态，检查问题并上报。可通过PAD的拍照功能，GPS定位功能，二维码扫描识别功能，对现场设备自动识别，巡检事故地

22、点定位，现场问题存照等。并将巡检状况通过无线方式发送到后端服务系统，实现人工智能巡检。功能构成平台设备功能4.GPS巡检终端1. 基于GPS 技术和技术完美结合，以直观的方式显示位置信息；2. 利用公用的GPS卫星进行定位，现场无需布点；3. 通过电子地图进行显示或轨迹回放，形象、逼真。功能构成平台设备功能5.智能光缆监测-泄漏监测泄漏气体监测埋地部分地上部分温度监测仪温度分布曲线油田泄漏监测 地上部分通过气体监测实现油田管线接头、阀门等部位的泄漏监测。采用光纤气体传感系统，可检测气体成分：甲烷、一氧化碳、氨气、乙炔、氧气等。 地下部分通过分布式温度监测实现埋地管线泄漏监测。采用分布式光纤温度

23、监测系统，实现温度数据的采集和分析。功能构成平台设备功能5.智能光缆监测-防破坏监测埋地管线敷设方式地表管线安装方式油田振动违章施工打孔盗油蓄意破坏自然灾害等事件设备连接示意 监测原理通过敷设在油田管线附近的光缆实现管线安全状态监测，具有监测距离长，覆盖范围广，没有监测盲区等优点。 监测流程传感光缆敷设在管道沿途，当有违章施工、人为破坏等事件时，发出的振动将对传感光缆产生扰动，监控主机将检测到沿途振动信息，通过信号处理后，判断事件类型和发生位置。功能构成平台设备功能5.智能光缆监测-温度、压力监测光纤光栅温度传感器、光纤光栅压力传感器以光纤光栅为核心敏感器件，无需供电，本质安全，灵敏度高，长期

24、稳定性好，尤其适合应用在油气、强电、强磁等需要温度、压力监测的场合。 第四部分关键技术 云计算 物联网 移动互联网 大数据 生物识别 多系统融合延迟符目 录CONTENTS云计算，终端设备实现了即插即用，减少运维成本，通过“云”，油田的管理和运营可实现无限扩展。运行在云端集成所有软件、数据数据运算在云端完成 管道、设备24小时在线数据共享，统计分析自动完成个性化信息收集存储关键技术1.云计算（ Cloud Computing ）设备设施油田设备配套设施管线设备资产物料固定资产物资物料消耗品个人用品智能安全帽智能巡检仪安全防范视频监控生产监控环境监管业务对接OA系统业务系统BIM系统万物互联关键

25、技术2.物联网（ IOT）产，运，炼，销钻，录，测，试，完远程指挥会议会商偏好设置资产调配设备管理安保管理移动巡查移动工单移动互联网移动通信和互联网结合为一体，将互联网的技术、平台和应用与移动通信技术结合，实现方快捷的应用。经营管理移动运维生产管理移动巡检移动调度延迟符关键技术3.移动互联网（ Mobile Internet ）掌纹、指纹识别行为特征面部识别语音识别虹膜识别关键技术4.生物识别（ Biometrics）物探井场采油生产人工采集油田数据中心无线网或局域网关键技术5. 大数据处理技术数据中心综合数据服务平台数据模型元数据SOA架构专业搜索引擎数字化处理技术将物探、钻测录试等油田专业

26、施工、采油生产等过程中的产生的数据经过标准化等处理，保存到油田数据中心，为建立数字油田模型建立提供最基本的数据支持。信息主动服务技术通过一体化数据模型，结合元数据技术对油田资产化数据实施统一管理，基于SOA架构建立数据综合服务平台，提供适应智慧油田需求的专业搜索引擎。 SCADA、视频监控与GIS的有机融合：GIS作为一个整合数据的展现平台，将设备的地理分布信息与SCADA系统信息、视频监控系统信息、设备管理信息等数据相互关联。关键技术6. 多系统融合技术 第五部分应用场景 巡查巡检 互联互通 多媒体交互 人物画像 巡检联动 多媒体展示延迟符目 录CONTENTS应用场景巡查巡检1.设备泄漏报

27、警场景 第 57 页当设备泄漏发生时，系统中高亮显示该设备。我们能够在三维场景中知道警报的确切位置，并通过视频监控查看现场情况，将警报信息发送到巡检人员的手持设备上，电话通知巡检人员到现场实际查看仪表是否正常，确定是实际泄漏还是传感器故障。scan 第 58 页应用场景巡查巡检2.设备巡检场景巡检人员在现场扫描报警设备二维码，看看设备是否超期服役，当月是否已有维修工单派发。 第 59 页应用场景巡查巡检3.现场巡检场景现场巡检人员将实际情况通过手持设备，以声音、图像、视频方式回传指挥中心，向管理人员汇报；指挥中心专家远程诊断。 第 60 页应用场景巡查巡检4.远程指导场景专家远程诊断后，决定以新设备替换该设备，创建一个工单。 第 61 页应用场景巡查巡检5.巡检交互场景在该事件中，现场巡检人员快速、安全响应，管理人员可以最佳实践、标准化过程处理同类设备问题。 第 62 页应用场景巡查巡检6.巡检记录场景最后，确保每一警报的处理过程都得到有效记录，闭环管理。应用场景互联互通1.互联互通应用场景监察人员 指挥中心场景领导监控人员在途中/在家手机PC机查看油田运行数据和视频应急情况