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摘要:本文通过基于无线网络实现井场音视频通讯指挥系统技术的研究,搭建技术先进、功能全面的音视频一体化信息监控指挥系统平台,实现石油钻井现场通讯指挥、视频远程监控、实时数据远程传输等功能,从而对钻井工程服务过程中的各类资源综合调配,为安全生产管理、技术支持和应急指挥提供有效保障。
关键词:录井;无线网络;通讯指挥
中图分类号:TN92
为了满足目前国内外油气勘探现场的需要,实现现场各专业化公司数据的综合应用、实时监控数据及图像的显示、指挥决策系统的结果输出及发布(包括使用通讯工具发布调度指令)等,应当探索建立基于无线网络的现场实时数据和音视频信息技术平台。
1.现场无线网络搭建
无线MESH网络具有无中心化和节点之间的对等性、多跳转发(Multi-hop Distributed)、自发现(Self-Discovering)、自配置(Self-Configuring)、自组织(Self-Organizing)和自愈(Self-Healing)、高带宽、高利用率、兼容性等特点,还能提供更好的移动漫游能力,以及端到端的安全连接等。无线Mesh技术基于IEEE 802.11标准协议,在此基础上研发优化,包括最新的802.11k、802.11r、802.11n以及未来的802.11ac等先进技术,都在标准制定和研发过程中,是全球厂家和芯片供应商共同制定的标准,可保证技术长期的先进性和可升级性。安装Mesh节点非常简单,将设备安装上天线接上电源就完成网络建设,可以通过增加节点来扩大无线网络的覆盖范围和网络容量。在无线Mesh网络中,不是每个Mesh节点都需要有线电缆连接,这是它与有线网络的最大不同。无线Mesh网络支持革命性的网状组网技术, 拓扑上与蜂窝网结构相似,支持任意互連、就近接入;网络系统整体上不需要中心点,没有单点故障。完全摆脱了光纤资源的限制,适合城域或野外的大规模多跳组网。无线Mesh基站内置多个射频单元,分别处理基站互联、无线覆盖等多种业务,同时具备基站组网、无线覆盖双重功能。
2.综合信息处理指挥系统
2.1多媒体调度系统构建设想
开发配套多媒体调度通信系统,以IP网络为主要承载,以多种无线宽带和有线网络为接入手段,融合传统电信业务、集群调度业务和融合通信业务等多种业务功能。系统支持3G、HDMA、WiFi、WiMax等无线宽带接入系统,实现公网和专网、固定和移动终端的综合调度。系统支持组呼、广播、强插、强拆、动态重组等一系列传统调度业务。对数据调度和视频调度的综合应用,能大大拓宽调度系统的应用范围,提高效率。多媒体调度通信系统可把用户目前能够应用到的各种语音、视频通信设备融合到多媒体调度平台上进行统一接入、分类和管理,实现远程视频会议、远程视频监控、视频监控自动诊断、有线/无线语音调度、以及音视频联动调度等。
2.2系统构建方案
系统由四个层次组成:终端层、接入层、网络层和应用层。
终端层:各种无线、有线终端。包括调度台,专用的车载、手持终端,也包括通用的普通固定电话、SIP电话、3G手机等。通过接入丰富的终端,使系统有极强的适应性。
接入层:接入层包括无线接入网和其它接入网络。无线接入网包括3G、HDMA、McWiLL、WiFi、WiMAX等多种制式。其他接入网络包括光纤、卫星、微波等。
网络层:网络层以IP网络为核心,通过SIP/RTP或者No.7、PRI、FXO等方式,连接语音域;通过防火墙,连接数据域。
应用层:应用层主要以UCP服务器为核心,提供包括集群调度、视频会议、视频监控、GPS定位和呼叫中心等应用。并且提供开放接口,可供第三方业务平台接入。
3.实际使用效果
3.1测试平台搭建
由于现场条件限制,采取无线网桥搭建局网系统,通过V2 Conference局网视频会议系统,按照说明依次设置好服务器端和客户端,实现语音视频会议功能。
3.2 功能测试
开启视频 。在视频会议主窗口中,左侧显示了当前参加会议的所有成员,单击相应的成员,会在右侧的窗口中显示视频图像。V2 Conference支持显示多路视频图像,最多可以支持同时显示4路视频图像。
申请发言。在主窗口左下方单击麦克风按钮就可以申请发言,通过麦克风来进行交流,再单击一次该按钮即可放弃发言。
文字交谈 。在主窗口左下方单击“显示/隐藏文字交谈”按钮就可以显示或隐藏文字交谈窗口,便于参加会议的人文字交流。
白板功能 。通过使用白板功能进行协助工作,首先在主窗口左下方单击“申请数据操作”按钮,当前用户名旁将出现一个“铅笔”符号。之后在主操作界面选择“白板”选项卡,在窗口左侧会显示绘图工具栏,单击“创建白板”按钮后就可以使用各种绘图工具进行画图等操作了。
文档共享。同样,首先在主窗口左下方单击“申请数据操作”按钮,之后在窗口操作区域选择“文档共享”选项卡,在窗口左侧会显示绘图工具栏,单击“打开文档”按钮就可以打开文档,与会人员可以通过铅笔等绘图工具对文档内容进行共同浏览和标记。
提示:V2 Conference支持的软件包括Office、PDF、Visio、AutoCAD、PageMaker、PhotoShop等。
采用无线网络搭建井场音视频通讯指挥系统后,可有效应用于井场全时全景监控、现场多方视频会议、后方决策指挥等功能,较之单纯的数据信息传输,更具形象性、直观性,对于目前石油勘探行业多分布于偏远地区、信号微弱、井场通讯方式单一等问题,在提高办公效率、节省人力物力等方面有着很好的应用效果。而且,目前国际市场招投标中,一般会有此项要求,可作为单独的录井信息服务进行收费,也是实现服务多元化、高附加值的有效途径,是未来录井信息化发展的必经之路。
关键词:录井;无线网络;通讯指挥
中图分类号:TN92
为了满足目前国内外油气勘探现场的需要,实现现场各专业化公司数据的综合应用、实时监控数据及图像的显示、指挥决策系统的结果输出及发布(包括使用通讯工具发布调度指令)等,应当探索建立基于无线网络的现场实时数据和音视频信息技术平台。
1.现场无线网络搭建
无线MESH网络具有无中心化和节点之间的对等性、多跳转发(Multi-hop Distributed)、自发现(Self-Discovering)、自配置(Self-Configuring)、自组织(Self-Organizing)和自愈(Self-Healing)、高带宽、高利用率、兼容性等特点,还能提供更好的移动漫游能力,以及端到端的安全连接等。无线Mesh技术基于IEEE 802.11标准协议,在此基础上研发优化,包括最新的802.11k、802.11r、802.11n以及未来的802.11ac等先进技术,都在标准制定和研发过程中,是全球厂家和芯片供应商共同制定的标准,可保证技术长期的先进性和可升级性。安装Mesh节点非常简单,将设备安装上天线接上电源就完成网络建设,可以通过增加节点来扩大无线网络的覆盖范围和网络容量。在无线Mesh网络中,不是每个Mesh节点都需要有线电缆连接,这是它与有线网络的最大不同。无线Mesh网络支持革命性的网状组网技术, 拓扑上与蜂窝网结构相似,支持任意互連、就近接入;网络系统整体上不需要中心点,没有单点故障。完全摆脱了光纤资源的限制,适合城域或野外的大规模多跳组网。无线Mesh基站内置多个射频单元,分别处理基站互联、无线覆盖等多种业务,同时具备基站组网、无线覆盖双重功能。
2.综合信息处理指挥系统
2.1多媒体调度系统构建设想
开发配套多媒体调度通信系统,以IP网络为主要承载,以多种无线宽带和有线网络为接入手段,融合传统电信业务、集群调度业务和融合通信业务等多种业务功能。系统支持3G、HDMA、WiFi、WiMax等无线宽带接入系统,实现公网和专网、固定和移动终端的综合调度。系统支持组呼、广播、强插、强拆、动态重组等一系列传统调度业务。对数据调度和视频调度的综合应用,能大大拓宽调度系统的应用范围,提高效率。多媒体调度通信系统可把用户目前能够应用到的各种语音、视频通信设备融合到多媒体调度平台上进行统一接入、分类和管理,实现远程视频会议、远程视频监控、视频监控自动诊断、有线/无线语音调度、以及音视频联动调度等。
2.2系统构建方案
系统由四个层次组成:终端层、接入层、网络层和应用层。
终端层:各种无线、有线终端。包括调度台,专用的车载、手持终端,也包括通用的普通固定电话、SIP电话、3G手机等。通过接入丰富的终端,使系统有极强的适应性。
接入层:接入层包括无线接入网和其它接入网络。无线接入网包括3G、HDMA、McWiLL、WiFi、WiMAX等多种制式。其他接入网络包括光纤、卫星、微波等。
网络层:网络层以IP网络为核心,通过SIP/RTP或者No.7、PRI、FXO等方式,连接语音域;通过防火墙,连接数据域。
应用层:应用层主要以UCP服务器为核心,提供包括集群调度、视频会议、视频监控、GPS定位和呼叫中心等应用。并且提供开放接口,可供第三方业务平台接入。
3.实际使用效果
3.1测试平台搭建
由于现场条件限制,采取无线网桥搭建局网系统,通过V2 Conference局网视频会议系统,按照说明依次设置好服务器端和客户端,实现语音视频会议功能。
3.2 功能测试
开启视频 。在视频会议主窗口中,左侧显示了当前参加会议的所有成员,单击相应的成员,会在右侧的窗口中显示视频图像。V2 Conference支持显示多路视频图像,最多可以支持同时显示4路视频图像。
申请发言。在主窗口左下方单击麦克风按钮就可以申请发言,通过麦克风来进行交流,再单击一次该按钮即可放弃发言。
文字交谈 。在主窗口左下方单击“显示/隐藏文字交谈”按钮就可以显示或隐藏文字交谈窗口,便于参加会议的人文字交流。
白板功能 。通过使用白板功能进行协助工作,首先在主窗口左下方单击“申请数据操作”按钮,当前用户名旁将出现一个“铅笔”符号。之后在主操作界面选择“白板”选项卡,在窗口左侧会显示绘图工具栏,单击“创建白板”按钮后就可以使用各种绘图工具进行画图等操作了。
文档共享。同样,首先在主窗口左下方单击“申请数据操作”按钮,之后在窗口操作区域选择“文档共享”选项卡,在窗口左侧会显示绘图工具栏,单击“打开文档”按钮就可以打开文档,与会人员可以通过铅笔等绘图工具对文档内容进行共同浏览和标记。
提示:V2 Conference支持的软件包括Office、PDF、Visio、AutoCAD、PageMaker、PhotoShop等。
采用无线网络搭建井场音视频通讯指挥系统后,可有效应用于井场全时全景监控、现场多方视频会议、后方决策指挥等功能,较之单纯的数据信息传输,更具形象性、直观性,对于目前石油勘探行业多分布于偏远地区、信号微弱、井场通讯方式单一等问题,在提高办公效率、节省人力物力等方面有着很好的应用效果。而且,目前国际市场招投标中,一般会有此项要求,可作为单独的录井信息服务进行收费,也是实现服务多元化、高附加值的有效途径,是未来录井信息化发展的必经之路。