专利名称：石油钻井多功能卫星网络远程监控系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种石油钻井多功能卫星网络远程监控系统。
背景技术：
现有的石油远程监控系统一般为地面传输，其传输距离比较短，传输能力有限。而且是单向传输。不能进行远距离大容量、多功能的双向传输和监控。现有卫星网络一般只是单向传输或双向单功能传输，如卫星远程教育系统为单向传输；卫星电话为双向单功能传输。它们均无数据采集处理等功能。
众所周知，石油钻井行业是工作环境恶劣的行业之一。在石油钻井行业中，大多数钻井数据、信息，还是靠人力去采集测量、传输，其数据分散、不及时、不准确、汇总困难。通讯方面用原始的大功率电台与勘探总公司进行语音联络，勘探总公司不能准确、及时的得到井队的钻井数据与图象资料，井队如发生钻井事故无法及时排除与处理，在经济和工程进度方面损失巨大。它直接约束了石油勘探的开发速度，制约了石油钻井行业的发展。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种石油钻井多功能卫星网络远程监控系统。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案
本实用新型由通信卫星A0、卫星网络主站A3、两个以上的井队音视频、数据采集监控网络A2，勘探钻井总公司监控数据中心网络A1组成。
每个井队音视频、数据采集监控网络A2包括有卫星天线、卫星调制解调器、数据交换器、综合复用服务器、视频编码器、IP语音器、综合录井仪；卫星天线与卫星调制解调器相连接，卫星调制解调器与数据交换器相连接，综合复用服务器通过E1接口与数据交换器相连接，视频编码器、IP语音器及综合录井仪均通过以太网与综合复用服务器相连接；视频编码器的输入端分别接有钻井平台摄像机、泵房摄像机、机房摄像机及泥浆区摄像机；IP语音器分别接有值班室及钻井平台的IP卫星电话；综合录井仪的电信号转换器分别接有泥浆温度传感器、泥浆电导传感器、泥浆体积传感器、泥浆密度传感器、井深传感器、转盘转速传感器、泥浆泵泵压传感器、泥浆泵泵冲传感器、硫化氢传感器、转盘扭矩传感器、悬重传感器。
勘探钻井总公司监控数据中心网络(A1)包括有卫星天线、卫星调制解调器、数据交换器、综合复用服务器、IP语音器、视频解码器；卫星天线与卫星调制解调器相连接，卫星调制解调器与数据交换器相连接，综合复用服务器通过E1接口与数据交换器相连接，IP语音器及视频解码器均通过太网与综合复用服务器相连接；IP语音器分别接有生产调度室及领导办公室的IP卫星电话；视频解码器的输出接至监控室。
卫星网络主站A3由卫星天线和主机组成。
本实用新型的工作过程如下每个井队音视频、数据采集监控网络A2将采集的视频、音频、数据等信息整合后通过卫星A0传输到卫星网络主站A3，卫星网络主站A3进行数据信息处理，然后通过卫星A0传输到勘探钻井总公司监控数据中心网络A1。勘探钻井总公司监控数据中心网络A1的信息也是以A1-A0-A3-A0-A2的方式传输。这样将卫星网络主站A3作为本系统的公共卫星网络主站，可以大大降低建网费用，而且解决了石油行业流动性大而卫星主站不宜移动的矛盾。
卫星通信网是经国家信息产业部批准的VSAT运营网，拥有稀路由低速数据通信平台、DVB-RCS宽带卫星网络平台、语音及Internet接入等三套独立的卫星通信系统。
本实用新型的有益效果如下1、本系统充分利用卫星通信资源，并集远程视频监控指挥、卫星电视会议、语音数据传输、宽带互联网接入等功能于一身，并能满足石油钻井的功能需求，提高了工作效率，改善了工作环境，加大了管理力度，节约了人力资源。
2、远程视频监控指挥功能通过本系统，勘探总公司领导可以实时掌握井队现场情况并进行指挥工作。
3、卫星电视会议功能由于安装了电视会议接收发送器，勘探钻井总公司领导可随时与各井队召开电视会议或做技术指导培训。
4、语音功能通过语音网关可实现井队到公司总部之间的卫星IP电话功能。语音网关还可接入交换机，实现与内部任意分机的通话，作到无距离无障碍交流。
5、数据传输功能；通过卫星将任意一个井队所采集的数据信息与总公司的生产指挥中心实现内部办公数据的传输，可以将钻井井史、泥浆等数据资料进行数据传输到公司总部，并自动形成报表。有利于工作生产和开展。
6、宽带互联网接入由井队传输到总公司的数据资料可以接入互联网，授权其它相关单位及部门和出差在外的主要领导进行资源共享。
图1为本实用新型的原理框图。
图2为井队音视频、数据采集监控网络原理框图。
图3为勘探总公司监控数据中心网络原理框图。
图4为本实用新型的硬件配置示意图。
在图1-4中，1.卫星天线，2.卫星调制解调器，3.数据交换器，4、11.综合复用服务器，5、12.以太网，6.视频编码器，7.IP语音器，8.综合录井仪，9.电视会议接收发送器，10.IP电话机，13.视频解码器，14.宽带互联接入口，15.摄像机，16.各种传感器，17.监控室，18 笔记本电脑，19.手机，20 卫星天线，21.主机。
具体实施方式
由图1-4所示的实施例可知，本实施例由通信卫星A0、卫星网络主站A3、两个以上的井队音视频、数据采集监控网络A2、勘探钻井总公司监控数据中心网络A1组成。
每个井队音视频、数据采集监控网络A2由卫星天线1、卫星调制解调器2、数据交换器3、综合复用服务器4、视频编码器6、IP语音器7、综合录井仪8、电视会议接收发送器9组成；卫星天线1与卫星调制解调器2相连接，卫星调制解调器2与数据交换器3相连接，综合复用服务器4通过E1接口与数据交换器3相连接，视频编码器6、IP语音器7及综合录井仪8均通过以太网5与综合复用服务器4相连接；视频编码器6的输入端分别接有钻井平台摄像机、泵房摄像机、机房摄像机及泥浆区摄像机和生活区摄像机；IP语音器7分别接有值班室及钻井平台的IP卫星电话；综合录井仪8的电信号转换器分别接有4-20mA泥浆温度传感器、4-20mA 0-160ms/cm泥浆电导传感器、超声波4-20mA泥浆体积传感器、4-20mA 0-2.4g/cm3泥浆密度传感器、脉冲信号井深传感器、脉冲信号转盘转速传感器、4-20mA 40Mpa泥浆泵泵压传感器、8V30mm泥浆泵泵冲传感器、4-20mA电化学探头隔爆硫化氢传感器、顶丝式4-20mA转盘扭矩传感器、脉冲信号8V双接近悬传感器。各种传感器的各种数种数据、参数经电信号转换器将4-20毫安的电信号转换成2-10伏的电压信号，然后经综合录井仪8处理后经以太网5送至综合复用服务器4。
勘探钻井总公司监控数据中心网络A1由卫星天线1、卫星调制解调器2、数据交换器3、综合复用服务器11、IP语音器7、视频解码器13、电视会议接收发送器9、宽带互联网接入口14组成。卫星天线1与卫星调制解调器2相连接，卫星调制解调器2与数据交换器3相连接，综合复用服务器11通过E1接口与数据交换器3相连接，IP语音器7、视频解码器13、电视会议接收发送器9和宽带互联网接入口14均通过太网12与综合复用服务器11相连接；IP语音器7分别接有生产调度室及领导办公室的IP卫星电话；视频解码器13的输出接至监控室。
卫星网络主站A3由卫星天线20和主机21组成。
在上述实施例中，各部件的型号如下卫星天线1SKY-F1Y-12M；卫星调制解调器2GILAT-360E；数据交换器3BASELINE10-100；综合复用服务器4DSL-4010；综合复用服务器11DSL-4000；综合录井仪8DLS-CPSIC；视频编码器6KDM2400；视频解码器13KDM2500；IP语音器7KVP6010；电视会议接收发送器9KDV8010。
本实用新型珠工作原理如下1、井队音视频、数据采集监控网络A2通过MF-TDMA方式来发送数据和网络管理信息，以便卫星网络总站A3进行处理。这些TDMA载波的可用带宽是根据需要在远端站之间进行共享的，可以实现按需分配。井队音视频、数据采集监控网A2远端站发射的MF-TDMA载波采用Turbo编码方式。
2、卫星网络总站卫星网络总站A3和井队音视频、数据采集监控网络A2之间的监控图像传输基于TCP/IP协议，采用标准MPEG-4压缩方式。此外，还可提供网络地址转换(NAT)功能，将公共IPv4地址转换为私有IPv4地址，并提供IPv6到IPv4的地址转换。卫星网络总站A3出境DVB载波采用QPSK调制方式。每个远端站都能够接收和解调卫星网络主站发射的TDM信号，并将必要的网络时钟信息、管理信息和该终端所需要的用户数据分离出来。
3、勘探钻井总公司监控数据中心网络勘探钻井总公司监控数据中心网络A1是将卫星A0接收的数据信息通过卫星天线1、卫星调制解调器2、数据交换器3传输到综合复用服务器11中，经过综合复用服务器11的处理与储存将主要数据和信息通过10M/100M以太网12分别送至IP语音器7、视频解码器13、电视会议接收发送器9及宽带互联接入口14，以便让勘探钻井总公司各部门共享所需要的各种信息。
权利要求1.一种石油钻井多功能卫星网络远程监控系统，其特征在于它由通信卫星(A0)、卫星网络主站(A3)、两个以上的井队音视频、数据采集监控网络(A2)、勘探钻井总公司监控数据中心网络(A1)组成；每个井队音视频、数据采集监控网络(A2)包括有卫星天线(1)、卫星调制解调器(2)、数据交换器(3)、综合复用服务器(4)、视频编码器(6)、IP语音器(7)、综合录井仪(8)；卫星天线(1)与卫星调制解调器(2)相连接，卫星调制解调器(2)与数据交换器(3)相连接，综合复用服务器(4)通过(E1)接口与数据交换器(3)相连接，视频编码器(6)、IP语音器(7)及综合录井仪(8)均通过以太网(5)与综合复用服务器(4)相连接；视频编码器(6)的输入端分别接有钻井平台摄像机、泵房摄像机、机房摄像机及泥浆区摄像机；IP语音器(7)分别接有值班室及钻井平台的IP卫星电话；综合录井仪(8)的电信号转换器分别接有泥浆温度传感器、泥浆电导传感器、泥浆体积传感器、泥浆密度传感器、井深传感器、转盘转速传感器、泥浆泵泵压传感器、泥浆泵泵冲传感器、硫化氢传感器、转盘扭矩传感器、悬重传感器；勘探钻井总公司监控数据中心网络(A1)包括有卫星天线(1)、卫星调制解调器(2)、数据交换器(3)、综合复用服务器(11)、IP语音器(7)、视频解码器(13)；卫星天线(1)与卫星调制解调器(2)相连接，卫星调制解调器(2)与数据交换器(3)相连接，综合复用服务器(11)通过(E1)接口与数据交换器(3)相连接，IP语音器(7)及视频解码器(13)均通过太网(12)与综合复用服务器(11)相连接；IP语音器(7)分别接有生产调度室及领导办公室的IP卫星电话；视频解码器(13)的输出接至监控室；卫星网络主站(A3)由卫星天线(20)和主机(21)组成。
2.根据权利要求1所述的石油钻井多功能卫星网络远程监控系统，其特征在于在井队音视频、数据采集监控网络(A2)和勘探钻井总公司监控数据中心网络(A1)中分别设有电视会议接收发送器(9)，电视会议接收发送器(9)分别通过以太网(5)、(12)接综合复用服务器(4)、(11)。
3.根据权利要求2所述石油钻井多功能卫星网络远程监控系统，其特征在于在勘探钻井总公司监控数据中心网络(A1)中设有宽带互联网接入口(14)、宽带互联网接入口(14)通过以太网(12)与综合复用服务器(11)相连接。
4.根据权利要求3所述的石油钻井多功能卫星网络远程监控系统，其特征在于所述各部件的型号如下卫星天线(1)SKY-F1Y-12M；卫星调制解调器(2)GILAT-360E；数据交换器(3)BASELINE10-100；综合复用服务器(4)D5L-4010；综合复用服务器(11)DSL-4000；综合录井仪(8)DLS-CPSIC；视频编码器(6)KDM2400；视频解码器(13)KDM2500；IP语音器(7)KVP6010；电视会议接收发送器(9)KDV8010。
专利摘要本实用新型涉及一种石油钻井多功能卫星网络远程监控系统，它由通信卫星，卫星网络主站，两个以上的井队音视频、数据采集监控网络、勘探钻井总公司监控数据中心网络组成；每个井队音视频、数据采集监控网络包括有卫星天线、卫星调制解调器、数据交换器、综合复用服务器、视频编码器、IP语音器、综合录井仪；勘探钻井总公司监控数据中心网络包括有卫星天线、卫星调制解调器、数据交换器、综合复用服务器、视频编码器、IP语音器。本实用新型的有益效果是它充分利用卫星通信资源，并且集远程视频监控指挥、卫星电视会议、语音、数据传输、宽带互联网接入等功能于一身，完全满足了石油钻井的功能需求。
文档编号G01V3/34GK2671238SQ20032011136
公开日2005年1月12日 申请日期2003年12月12日 优先权日2003年12月12日
发明者毛刚强, 白国如 申请人:毛刚强
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