采气二厂边远井影音监控系统建设方案（最终版）.docx

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1、中石化第二采气厂边远井影音监控建设方案编写：张洁审核：王莹伟审批：罗俊北京众博达石油科技有限公司二0一八年七月一、项目概述中石化采气二厂集中处理站地处内蒙古鄂尔多斯市杭锦旗南约30公里，集气站所辖边远井分布于杭锦旗、鄂托克旗、伊金霍洛旗和东胜区。因边远井地理环境及通讯环境较特殊，暂无数传通讯设备。主要依靠人工定期巡检。其主要问题体现于以下三点：1、人工巡井录取井口数据频率低，满足不了气田数字化管理的需求；2、是巡井工作量大，所产生的车辆等间接费用高，同时存在车辆运行的安全风险：3、是受雨雪天气的影响，车辆无法通行，井口资料无法录取，给气井管理带来不便，特别是井口压力变化较大的低产低效井。为了更

2、好的优化组合，可视化管理，我公司针对边远井的特殊地理环境，制定无线传输系统，实现井场连续视频及远程喊话功能。二、编写依据自动化仪表工程施工及质量验收规范(GB50093-2013)电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范(GB50257-2014)工业自动化仪表接线端子的排列和标志(GB/T22112-2008)建筑物防雷设计规范(GB50057-2010)火灾自动报警系统施工及验收规范(GB50166-2007)石油化工自动化仪表选型设计规范(SH/T3005-2016)质量管理体系要求国家标准第1号修改单(GB/T19001-2008/XG1-2011)环境管理体系要求及使

3、用指南(GB/T24001-2004)石油天然气工业健康、安全与环境管理体系(SY/T6276-2014)通信线路工程施工监理规范(YD5123-2010)通信线路工程验收规范(YD5121-2010)压力变送器检定规程(JJG882-2004)环形混凝土电杆(GB4623-2014)视频安防监控系统工程设计规范(GB50395-2007)；北京众博达苏里格项目部集气站站控系统安装技术标准北京众博达苏里格项目部远传设备设施检修技术标准北京众博达苏里格项目部安全质量技术标准三、单井建设根据目前现场实际情况，结合设计图纸，经过我公司工程师研究分析，认为该系统以4G网络为基础，网桥为辅助的传输方式，

4、最为科学和实际。目前该项目共有93口井，暂定10口单井无4G信号，我们采用将剩余的83口井，用4G路由器将视频传回监控室，剩余10口井，采用网桥传输，在距网桥井最近的地方寻找有4G信号地方架设中继，井口网桥与中继网桥连接，中继网桥与4G路由器相连接，作为数据转发，监控室进行接收。3.1井口数显传输系统组成井口无线数传系统基本上包括以下几个部分:(1)4G传输系统(2)无线网桥传输系统(3)中继传输系统(4)供电系统(5)避雷接地系统3.24G传输系统根据现场实际情况，井口离监控室太远，任何传输设备无法直接通讯，必须要经过一个或多个中继进行中转，才能达到监控效果。我们利用三大运营商的网络进行传输

5、，个别无法覆盖的井，用中继进行中转。4G网络，我们利用数据业务，可以实现井口监控和远传喊话功能。J摄像机功!晔帆4G路由器移抽站4G传输原理示意图3.3网桥传输系统中石化采气二厂部分边远井所处地理位置无4G信号覆盖，采用无线网桥的通讯模式。由于网桥传输方式的限制，外界环境的影响，网桥井视频的始端与终端之间有很大的阻挡物或者始端与终端距离很长，在线路上传输的信号功率逐渐衰减,衰减到一定程度造成信号的失真，导致终端接受信号错误，所以在始端与终端合理位置上增加中继网桥，完成物理线路的连接，按位对原来的信号进行复制、调整和放大，目的保持与原来数据相同，使终端能够接收到始端信号。中继点所用的主要设备包括

6、：网桥、供电系统、4G路由器。功放噂帆井口网桥 中继网桥4G路由器VPN服努器网桥传输系统示意图3.4中继系统中继（部分单井使用）由一个4G路由器，一个网桥、电源、机箱、连接器、天线和馈线等部分组成。根据架设地点防雷要求的不同，还可以加装避雷器。网桥对向4G信号不好的井口，4G对向外网，使信号不好的井口，通过网桥中转接入4G网络。我公司负责选址，架设和施工，不负责和老乡协商用地问题。3.5供电系统供电系统是井口实时视频传输及远程喊话功能的动力源，该系统采用了太阳能供电系统，由太阳能电池板、太阳能控制器和蓄电池组构成。根据实际测算,工作电流最大为17A,24V/DC供电，整体功耗在40W左右。根

7、据地理位置和气象资料，按照连续5天阴雨天的条件，对太阳能板功率和蓄电池容量进行计算。由光伏软件计算出，包括太阳能电池板的功率要达到400W,蓄电池容量要达到400AH,蓄电池采用地埋方式，以防环境温度影响蓄电池的充放电效率。安装标准：蓄电池地埋箱的使用：先将蓄电池接好导线，输出线连接在蓄电池后在任何情况下禁止短路，避免损坏蓄电池；再将蓄电池放入蓄电池地埋箱中，将导线及透气管从地埋箱的穿线孔穿出，将地埋箱用配套的紧固件收紧；最后将箱体放入地下1.5米处回填夯实。上述完成后，检查控制器端的连接线，防止短路。太阳能板用三角支架固定在支控通信杆上，安装的方向要向正南，向上倾斜45。度角。设备在安装完毕

8、后要进行供电测试，先推送蓄电池空气开关，再推送太阳能板的空气开关。查看太阳能控制器上的充放电数据，保证供电系统的良好运转。3.6避雷接地系统由于天然气井场所处的地理位置，气候干燥，雷雨天气频繁发生，井场内自控、通信设备的一些微电子器件工作电压仅几伏，传递信息电流小至微安级，对外界的干扰极其敏感，而雷电流产生的瞬变电磁场对微电子设备的干扰和损害尤为严重。在雷雨季节，自动化显示系统、通信联络系统、微波设备等常常被损坏，造成较大的直接和间接经济损失。因此，此次数字化建设中，要考虑做好防雷接地工作，避免因雷电对数字化设备造成损害。安装标准：1、避雷接地为三角接地、阻值W4欧姆（降阻材料；工业盐、水或降

9、阻剂）2、接地坑深L5米，其中三角接地扁铁埋深1.5米，地锚再往下砸1米;3、接地地锚长度1米；4、接地扁铁-40X45、接地扁铁连接处使用螺丝固定，必须加垫片；6、接地坑距离电线杆距离为2米；7、测量接地电阻；用地阻表测量地阻，避雷接地W4C,如果地阻过高需要在接地杆周围挖坑填入能降低地阻的添加济。3.7井口施工标准：3.7.1立杆位置:（D井场支撑通信杆安装于井口围栏内距围栏大门相对较近左侧的一角（见下图）。lm*lm 对开口PNP3t采气树4m,2)在选择好立杆位置后就是立通信杆，其中最先做的就是通信杆基坑制作，按照要求挖坑标准为上宽1.2米，下宽1.0米，深1.5米；(3)基坑挖好后就

10、要安装通信杆，通信杆采用DN80镀锌钢高度6米管下方用50角钢焊接十字预埋基础防止长时间受风力作用摇晃，致使影像效果模糊。通信杆保持垂直后回填土方，回填土方高出自然地坪0.2米。通信杆保持垂直，偏差每米不超过3mm,全高垂直偏差不超过IOrnm,土坑每回填0.3米夯实一次。3.7.2通信控制柜的安装(1)通信控制柜包括，太阳能控制器，交换机等，将这些设备，提前安装控制柜内，完成内部接线，上下两边各安装一条汇线槽，做好标签；(如蓄电池电源电压正负，通讯正负)整理好控制柜内线路，井口通讯控制柜应可靠接地;(2)通信控制柜使用抱箍安装至太阳能板下方用支架隔离与地面接触，将井口设备信号线和供电线通过地

11、埋方式接入控制柜内；(3)通信控制柜安装于太阳能板下方，用支架隔离与地面IoCM以上处便于防潮防腐及后期维护操作，电源线缆及信号线缆由通信杆中心部出入(必要时加装线缆保护套)；3.7.3摄像机的安装：摄像机距通信杆顶部0.4m安装固定，同时保证摄像机不要逆光，与所监测的气井采集树保持45水平夹角，正对井树阀门手轮方向及能够观察井场全部画面的位置。摄像机自带信号电缆与外接电缆之间用气烙铁焊接连接，然后用绝缘防水胶带将每组电缆接头包好，确保绝缘防水完好，并穿上黑色塑料软管作为电缆保护管。在摄像机安装后，必须做牢固测试，检查安装的是否牢固，并做好电缆标记。3.7.4太阳能板的安装：(1)屏蔽电缆(线

12、)屏蔽层的接地应符合规不要把太阳能电池组件安装在有树木、建筑物等遮光处。不要靠近明火，或易燃物旁边。装配结构应能适应环境要求，请选择合适的材料和防腐蚀处理。要用可靠的方法来安装组件，组件若从高空跌落，会导致损毁或干扰人财安全。组件不可拆解，弯曲或用硬物撞击组件,避免对组件进行踩踏等动作。(2)太阳能板中心距离顶部1m,太阳能板用三角支架固定地面上，太阳能板上仰45,面向正南方，进行防盗加固。(3)电池板组件有一对互插的防水插头，进行串联的电气连接时，前一个组件的+”极插头要连接下一个组件的-”极插头。输出电路要正确的连接到设备上。不可以短接正负极。确保接头与绝缘接头之间没有缝隙，若有缝隙会导致

13、产生火花或电冲击。(4)经常检查吊装结构是否松脱，若有必要，重新拧紧各零件。检查各线材，地线及插头的连接状。(5)经常用软布擦拭组件表面。若确实要更换(一般20年内不需)组件，必须选用相同类型相同型号。不可以用手触摸线缆或接头活动的部分，如确实需要，要使用适当的安全设备(绝缘工具或手套等)；(6)在组件时请用不透明的物体或材料遮盖住组件的前表面，因为组件在阳光的照射下会产生高压，很危险。品质保证QUaIityASSUranCePV组件的质保期为20年。10年内功率衰减不超过10%,20年内功率衰减不超过20机一般组件实际使用寿命超过了25年。(7)电池组件的输出正负极在连接到控制器前必须采取措

14、施避免短接；(8)太阳能电池组件与支架连接时要牢固可靠；(9)电池组件的朝向要朝正南，以指南针指向为准；(IO)太阳能组件的输出线应避免裸露，并用扎带扎牢。3.7.5蓄电池的安装：(1)蓄电池放置控制箱内时要轻拿轻放，防止砸坏控制箱；(2)蓄电池之间的连线必须用螺栓压在蓄电池的连接线柱上并用垫片以增强导电性;(3)输出线连接在蓄电池后在任何情况下禁止短路，避免损坏蓄电池；(4)蓄电池的输出线与控制器连接时必须通过PVC穿线管(5)上述完成后，检查控制器端的连接线，防止短路，安装透气管后，回填土方并夯实。3.8集气站建设3.8.1组网介绍如下图(一)所示，整个都基于IP网络，采用开放，分层的网络

15、体系构架，分为监控接入层，媒体交换层，控制管理层和视频应用层，使得媒体交换与控制相分离，保证了系统构架的可扩展性和稳定性，非常适合大规模网络监控系统应用。EC编码器/ECR编码寿（帝存储）：MPEG2、MPEG4H.264、MJPEG图（一）实际组网图如下:图。根据组网规模和实际应用需求，本系统支持多种不同的组网应用方案，主要有下几种,(1)组播方案（包括混播）。C2)单播，单级，单域方案（位置集中,管理集中）。(3)单播，多级，单域方窠（位置分散,管理集中）。(4)单播，多级，多域方案（位置分散,管理分散）。(5)跨广域网，多级，单域（位置分散,但要求管理集中）。(6)跨广域网，多级，多域（位置分散,管理分散）。3.8.2系统介绍视频监控