应用于石油石化领域中VC3视频指挥调度系统的设计

石油石化行业是一个跨学科、多专业相互配合的技术密集型行业，其生产包括地质勘探、钻井、开采、运输、炼油等一系列过程，存在地域广、周期长、危险性大的特点。集团公司调度中心需要对勘探现场、开采现场、炼油现场进行实时监控，出现设备故障等突发事件需要进行指挥调度，各部门定期要和上级召开远程会议，因此石油石化行业对远程会议交流、远程实时监控、应急事件指挥调度等需求非常多。

石油石化行业的传统指挥调度模式为语音指挥调度系统，通过IP网络和VOIP语音通信技术，实现调度中心和分控中心以及指挥现场的语音交互，其功能比较简单，不具备视频传输功能;各部门之间如需召开远程会议，需要建立专门视频会议系统;现场监控则需要由专门监控系统的完成。以上三套系统从逻辑上是彼此独立的，导致交叉信息传递不够及时，不能有效地进行资源共享。从企业信息化建设的初期，中石化行业就开始了在数字化音频指挥调度系统和模拟视频监控系统方面的建设，勘探、井下作业、炼油各个环节独立指挥调度，采油现场区域化视频监控，建设过程的特征是从分散到集中，从单一到综合，可以说集团级综合视频指挥调度平台的统一规划和统一部署将是最终要实现的目标。

北京华纬讯公司研发生产的VC3视频指挥调度系统是一种集视频监控、视频指挥调度、视频会议于一体的“三合一”的综合性视频通信平台，该平台兼容多厂家视频编码器的接入，便于和已建视频监控系统接入集成，实现平台统一管理、统一控制、统一指挥调度。在石油石化企业中，通过VC3视频指挥调度系统，企业可以快速发现事故隐患、实施协同应急并进行双向交互式视频沟通，打破了原来监控与会议分离，视频资源不同共享，处理应急事件效率低下其重大缺陷，推动了石油石化应用的发展。

需求特点分析

当前针对指挥调度应用的特点，行业用户进行监控联网并升级为指挥调度后实现的功能包括高效的监控系统互联互通与综合应用、全局的远程沟通与指挥调度、实时高效的安全生产监控与预警。

1、 指挥调度纵横两条主线贯穿石油石化企业生产

综合数字视频的建设，横向上使得指挥调度系统、视频监控系统、视频会议系统三大系统得以完美结合，形成高度集成化的视频信息共享平台;纵向上从集团总公司到油田管理局、油田分公司，再到井下作业分公司、井下作业分队，形成自顶向下的完整的管理调度链，上下级之间可以逐级调度管理，必要时可以越级指挥;此外综合化“数字视频”还可以具备功能强大的流媒体功能，例如无线视频监控、监控区域图像智能分析、GIS定位、流媒体录像点播等。

2、数字石油项目建设确保企业生产安全石油和化工行业既是国家支柱产业，也是一项高危险性产业，因此其生产安全问题一直是石化企业发展的重中之重，生产安全问题包括很多方面，例如如何有效预防安全事故，如何发现安全隐患，出现安全事故如何处理等等，而安全事故也包括人员责任事故、设备故障、爆炸、泄露、井喷等等。

3、 集中管理和全局可视化指挥调度需求显现视频指挥调度系统用一个控制管理中心将两套系统有机地融合，紧密结合安全生产的日常指挥调度管理流程，集团总公司在办公区，通过双向视频指挥指挥调度和远程监控功能远程指挥协调各下属电厂、炼油厂，实现集中管理、统一调度、统一指挥，使得集团总公司和下属分厂之间能够通过双向视频交互的方式汇报工作，达到各级管理部门之间有效沟通。同时集团总公司和下属分厂调度中心能够及时了解各前端监控点的工作情况并及时进行工作协调与调度。此外，集团总公司和各分厂应对各种突发事故的应急处置能力得到增强，信息化管理水平和应急指挥效率得以提高。

方案设计

传统的指挥调度系统只听声音、不见其人，指挥者只能通过前方反馈的语音信息进行判断分析后，进行决策、下达命令。由于语音信息是一种描述性的信息，它不像视频信息那样直观、具体，缺乏一定的准确性，这给指挥者实施及时、有效的正确指挥带来了一定的影响。随着现代通信技术和多媒体技术的高速发展，华纬讯的VC3视频指挥调度系统采用先进的MPEG4/H.264视频编解码技术， 并结合网络技术和多媒体技术，使其运行在现代通信网络平台上，实现具有单向远程视频监控及音、视频双向交互视频监控指挥调度系统。其结构图如下：

图1 安全生产企业视频指挥调度系统结构示意图

如上图所示，石油石指挥调度系统包括控制中心子系统、用户终端子系统、监控前端子系统三个核心系统，各子系统结构与功能如下：

控制中心子系统

控制中心子系统部署在总部机房，由核心综合视频交换机、流媒体转发服务、视频录像服务器组成。该子系统的主要作用是：完成信令和控制信息交换、调度以及系统管理。控制中心子系统是VC3视频指挥调度系统的核心设备，根据应用的规模情况，我们可以做到控制中心核心设备的级联，满足大规模应用。

监控前端子系统

监控前端子系统由环境监测装置、网络摄像机及DVS或DVR组成，部署在重要的监控点现场。主要作用是：通过安装在现场的网络摄像机，将现场音视频采集，并把采集的数据上传。

用户终端子系统

分控中心子系统由终端、音视频输入设备（摄像机、话筒等）和音视频输出设备（电视机、音箱）等组成，部署在各相关办公区。主要作用是：通过指挥调度终端实现总部及各个下级部门之间的音视频双向沟通，可以召开视频会议，进行定期定时的会议，和指挥调度等。通过位于值班室的监控终端，工作人员可以对安全生产设施情况进行全程的监控和录像。用户还可以据实际网络环境要求实现视频录放像。根据需要可增加网络视频矩阵与电视墙、大屏幕系统配合使用。

应用特点总结

从总体上讲，在安全生产企业对提高生产效率和加强安全生产意识不断加强的今天，VC3视频指挥调度安全生产指挥调度系统提供了更为成熟的解决方案，其特点如下：

多种业务整合与集成

系统集视频指挥调度、视频会议、视频监控、数据会议、数据采集、报警视频联动等功能于一体，实现各种视频、数据业务的有机结合。在实际应用中，集团通过一个控制管理中心将系统进行有机融合，通过双向视频指挥指挥调度和远程监控功能远程指挥协调各下属电厂、炼油厂等，实现了集中管理、统一调度、统一指挥，具体内容包括：1）集团总公司和下属分厂之间能够通过双向视频交互的方式汇报工作，达到各级管理部门之间有效沟通;2）集团总公司和下属分厂调度中心能够及时了解各前端监控点的工作情况和并及时进行工作协调与调度;3）集团总公司和各分厂应对各种突发事件的应急处置能力增强，信息化管理水平和应急指挥效率提高。

用户能灵活切换现场视频画面、控制云台和摄像头，方便地组合显示一至十六路的视频画面。支持画面全屏显示，支持16分屏同时显示，并可以按照任意方式进行画面轮循。 支持多种监控模式：点对点监控、点对多点监控、多点对一点监控、多点对多点的监控。

强大的指挥调度功能

支持传统的单呼、组呼、插入、强拆、越级指挥、分组协同指挥等指挥调度模式和独特的“一键通”功能模式，方便指挥者快速监控、快速指挥调度，快速协同实时应急处置。事实证明，综合视频指挥调度系统的建设，产生了五大效果：一是确保了石化企业的安全生产;而是提高了人员沟通的及时性;三是促进了管理调度效率的提高;四是优化了对信息资源的有效利用;五是提高了企业的核心竞争力。

多种监控系统互联互通

兼容多厂家视频编码器，便于和已建视频监控系统实现互联互通，实现平台统一管理、统一控制、统一维护。VC3视频指挥调度系统是一套集视频会议、视频监控、指挥调度于一体的三合一综合视频通信平台，用以实现全局性安全生产指挥调度调度。与一般的视频监控和视频会议不同，VC3系统专门针对指挥调度应用需求而开发，具有单纯的监控或者会议系统所不能比拟的优势。在与中海石油调度结合方面，VC3提供了一个既能实现将以往所建的各种不同规格的监控系统联网的监控互联方案，同时又提供了将联网之后的监控系统升级为指挥调度的优化方案。做到了既保护原有投资，又保持系统先进性，使得安全生产得以高效和持续的运行。

结语

视频指挥调度系统概念的提出，既满足综合化“数字视频”的要求，体现“数字石油”的发展特点，也能够有效保证企业安全生产。系统中的远程视频监控功能，可以实时监控易发事故的现场、设备以及工人的操作，并进行图像智能分析，出现任何异常第一时间告警;系统中的视频会议功能，方便了集团公司各部门开会的需求，会议形式多样，有下级向上级领导的工作汇报，相关部门的工作协调，高工、总工向前线人员的技术讲解等等，同时，在视频会议过程当中可以把监控图像调入视频会议，方便会议讨论，石油行业地域分布非常广，视频会议使集团内部人与人的沟通更加方便快捷，从而减少了因沟通信息不畅导致的安全问题;系统的视频指挥调度功能，有别于传统语音指挥调度，它具备语音视频同时传递的指挥调度，也具备把监控现场图像、声音接到调度中心，使得调度中心领导如身临现场指挥一般，大大提高对突发应急事件的响应速度，将安全事故的生命财产损失降到最低限度。

视频指挥调度系统在日常生产中可以做好生产管理，实现高效的实时沟通、现场会议和资源调度，从而最大限度地提高生产效率;在安全生产方面，视频指挥调度系统可以与其现有生产指挥系统相结合，成为高效的安全保障系统，从而提高事故预防和应急处置能力，做到从容应对、快速处理;此外系统还可以在复杂的生产过程中进行资源配置、现场生产调度、生产进度控制和质量监督。企业决策者能够及时掌握企业运作情况，查看各单位的生产实况，及时召集有关人员部署生产计划和生产流程的现场会和调度会议等。从总体上讲，在企业对提高生产效率和加强安全生产意识不断加强的今天，VC3系统为提供了更为成熟的解决方案，并为实现安全生产企业的安全生产提供了更加有力的视频通信保障。

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