Telekom Offshore 2014: IP Basert CCTV, hvor har vi vært, hvor skal vi og hvordan ble dette implementert på Songa Offshore/Statoil s CAT-D rigg serie

Telekom Offshore 2014: IP Basert CCTV, hvor har vi vært, hvor skal vi og hvordan ble dette implementert på Songa Offshore/Statoil s CAT-D rigg serie Kristiansand, 23.10.2014 Thor Eivind C. Brantzeg thor.eivind.c.brantzeg@mhwirth.com

Thor Eivind Cappelen Brantzeg, Product Responsible for Machine Vision, CCTV & Telecom i MHWirth (tidligere Aker Solutions: Drilling Technologies. 13 års erfaring fra broadcast, media og teknologi selskaper innen IPTV, CATV, Satellite, med fokus på system arkitektur, sikkerhet, linux, nettdesign, video kontribusjon og distribusjon @Aker Solutions, Telia Sonera, Nextgentel, Agder Energi

Agenda 1. CCTV historie, standarder og definisjoner 2. CCTV Teknologier 3. Case: CAT-D 22.10.2014

CCTV Teknologier Historie I de siste 10 år har formidling av audiovisuelt innhold over IP blitt den dominerende teknologiplattformer for distribusjon. Økt fokus på verdiøkende tjenester, markedsbehov, komplekse kostbilder og skalerbarhet har ført til en dramatisk utvikling innen denne familien av teknologier. CableTV -> IPTV på fiber -> Netflix/HBO har sørget for at lillebror til broadcast = surveliance har fått et solid teknologisk fundament

CCTV Teknologier: VIDEO STANDARD OVERVIEW STANDARD TECHNICAL + - PAL/NTSC Analog standard, PAL/Europe NTSC/US Low bandwidth (5 MHz) Low resolution, 4:3 format, interlaced SDI Digital broadcast Studio standard High resolution 16:9 format, progressive Same cost as Analog Requires fibre cable for longer ranges 80m++ MPEG4/H264 Compressed digital domain, contribution and distribution codec Resolution, quality and bandwidth can be adjusted. -Higher Latency PAL Phase Alternating Line NTSC National Television Standard Committee (US) MPEG Moving Picture Expert Group (Europe) H264 ITU/IEC CCTV standard, same as MPEG 4 part. 10 SDI Serial digital interface (SDI) is a family of digital video interfaces first standardized by SMPTE

CCTV Teknologier: Kamera Teknologi Sammenligning

CCTV Teknologier IP vs. SDI vs. Analog, oppløsning, framerate og latency Hva er Realtime? Hva er godt nok, eller akseptabel latency? Ingen vil gi noen eksakte data, men sub 100ms er en bra target basert på tester vi har gjort. Men det kommer ann på hvem man spør!! Ulike oppløsning for ulike bruksområder? 720p er bra nok til Machine Vision 1080p egner seg bedre til overvåkning og computer vision. Framerate og framerate consistency: 50/60fps? Gaming, Occulus rift 3d briller sier JA. Hjernen og øyet slapper mer av og gir kroppen en følelse av kontroll med 50-60fps vs 25-30. 60fps = 1 bilde pr 16ms 25fps = 1 bilde pr 40ms Jevnhet I bildeflyten er VELDIG viktig mtp. følelse av kontroll

CCTV Teknologier IP vs. SDI vs. Analog, oppløsning, framerate og latency SDI er Digitalt, men opererer helt ned på signalnivå, tilsvarende det analoge domene Lav latency 16:9 Native support, Progressive signalering støttet Støtter høyere oppløsing (4k) og 3D Høyere framerates, 50/60fps Defacto standard I broadcast I de siste 15år 20-40ms CCD til Screen, 70ms til grabberkort IP kameraer er også digitale slik som SDI, men pga. videokompresjon vil de alltid ha større latency enn tradisjonelle signalbaserte video systemer, 50/60fps hjelper på for å redusere latency Riktig infrastruktur og smart nett design og riktig decoder design kompenserer også godt.. = 80ms I best case, MULTICAST!!! RTP og IKKE TCP

CCTV Teknologier IP vs. SDI vs. Analog, oppløsning, framerate og latency Spørsmålet er: Hva er godt nok? Svaret vårt er at en HD-SDI og IP hybrid gir det beste av begge verdener. Der HD-SDI blir brukt I Machine Vision bruksområder f.eks pipehandelig, ROV, remote maskin, generell drilling, mens IP brukes der lav latency ikke er et behov. Hvor går industrien? Vi prøver å dytte en ellers meget konservativ bransje etter vårt syn i riktig retning. Ved å ta inn teknologier som er defacto standard I andre bransjer, og pakke det inn I en Oil & Gas wrapping så får vi det beste fra begge verdener!

CCTV IP Kamera legger grunnlaget for computer vision IP Kameraer har intelligens I selve kamera enheten som legger grunnlaget for computer vision type teknogier Alle enkelste er : Bevegelses deteksjon Neste nivå, pattern recognition, gjenkjenning av fysiske mønstre og bevegelsesmønstre Enda mer avansert nivå kan være å måle størrelser, omkrets, høyde, avstand, Dette er utfordrende I et Drilling Miljø med så lite kontroll over ytre faktorer som lys, skygge, vann, olje/støv/mud etc.. Eksempel fra en annen bransje: Tesla Motors krysskorrolerer 4 ulike datakilder for å lage en smart bil, vi ønsker å være like smarte! ;) Dvs krysse data fra computer vision prinsipper, krysskorrolere dette med f.eks plc data, måledata fra maskin kontrol.. Mål : Lage et mer SIKKERT operasjonsbilde, forutsette farer, feil, mangler, optimalisere ytelse I drilling prosessen.. Like store eller kanskje enda større muligheter på marine siden. Fencing, RFID krysskorrelering etc.. 22.10.2014

Tesla P85D computervision

CCTV IP Kamera en åpen infrastruktur modell IP Kameraer muligjør en helt annen åpenhet når det gjelder infrastruktur design. Vi snakker her om veldig lite om ikke noe properitært. Standard kabinetter, standard switcher, routere, fiber interface moduler (SFP) fører til å lettere designe løsninger som krever mindre plass, strøm, kjøing og vekt reduksjon Man kan designe for redundans på en enkel måte, spre alle kabinetter til edge, eller ha alt I core, ved bruk av lengre fiber kabler. Dette pga at alt innhold er sent som ip-pakker, som kan dele samme infrastruktur, både logisk og fysisk med andre tjenester. Ved bruk av Multicast direkte fra kameraene kan man unngå dramatisk båndbredde bruk I nettet, samt likestille klienter/hmi med DVR/Servere mtp. at de alle får samme innhold samtidig.

CCTV Logisk Topologi 22.10.2014

Utvidet Infrastruktur modell for CCTV

CCTV Case: CAT-D series Status på prosjektet Hva var behovet? Hvordan løste vi behovet -> system arkitektur? Resultat Slide 15

CCTV Case: Behov *72 PTZ IP Kamera, Marine og Drilling = Ett system *14 dager dataretention *Office, drilling, marine, EX Z2 HMI/klienter *Fiber basert nettverk *Onshore CCTV *ROV HD-SDI interface *Flere 3 rd party video interfaces *Fire & Gas CCTV integrasjon *Wash & Dry system på alle outdoor kamera Slide 16

Function Areas CCTV CCTV Main System Machine Vision 3 rd party interfaces F&G interface RPC BridgeCrane HMI Onshore Streaming System Services EX Cameras Drilling & Marine Cabinets Fiber Transport System

CCTV Case: System Design *Ett system, en VMS, en HMI design filosofi *3+1 Server arkitektur *Høy Ytelse klienter, rack monterte og SFF *Cisco L2, Multiple Vlan, RSTP, LACP *Onshore CCTV, 3 rd party users = CCTV Jumpstation *ROV HD-SDI interface *Flere 3 rd party video interfaces *Fire & Gas CCTV integrasjon *ATEX Fiber Speed Connectors, Video Fiber Link Slide 18

CCTV Case: System Design *Ett system, en VMS, en HMI design filosofi Slide 19

CCTV Case: System Design *Server arkitektur, SSD + HDD Hybrid Slide 20

CCTV Case: System Design *3+1 Server arkitektur Slide 21

CCTV Case: System Design *F&G CCTV IF Slide 22

CCTV Case: System Design *ATEX Fiber Speed Connectors, *Video Fiber Link, (VFL ) Slide 23

CCTV Case: System Design *RPC = Riser Pedestrial Crane, HD-SDI Machine Vision Cameras Slide 24

CCTV Case: CAT-D series : Resultat Slide 25

CCTV Case: CAT-D series: Resultat Slide 26

CCTV Case: CAT-D series: Resultat Slide 27

Thor Eivind C. Brantzeg Product Responsible Machine Vision, CCTV& Telecom thor.eivind.c.brantzeg@mhwirth.com

Copyright and Disclaimer Copyright Copyright of all published material including photographs, drawings and images in this document remains vested in MHWirth and third party contributors as appropriate. Accordingly, neither the whole nor any part of this document shall be reproduced in any form nor used in any manner without express prior permission and applicable acknowledgements. No trademark, copyright or other notice shall be altered or removed from any reproduction. Disclaimer This Presentation includes and is based, inter alia, on forward-looking information and statements that are subject to risks and uncertainties that could cause actual results to differ. These statements and this Presentation are based on current expectations, estimates and projections about global economic conditions, the economic conditions of the regions and industries that are major markets for MHWirth AS and MHWirth AS (including subsidiaries and affiliates) lines of business. These expectations, estimates and projections are generally identifiable by statements containing words such as expects, believes, estimates or similar expressions. Important factors that could cause actual results to differ materially from those expectations include, among others, economic and market conditions in the geographic areas and industries that are or will be major markets for MHWirth s businesses, oil prices, market acceptance of new products and services, changes in governmental regulations, interest rates, fluctuations in currency exchange rates and such other factors as may be discussed from time to time in the Presentation. Although MHWirth AS believes that its expectations and the Presentation are based upon reasonable assumptions, it can give no assurance that those expectations will be achieved or that the actual results will be as set out in the Presentation. MHWirth AS is making no representation or warranty, expressed or implied, as to the accuracy, reliability or completeness of the Presentation, and neither MHWirth AS nor any of its directors, officers or employees will have any liability to you or any other persons resulting from your use. MHWirth consists of many legally independent entities, constituting their own separate identities. MHWirth is used as the common brand or trade mark for most of these entities. In this presentation we may sometimes use MHWirth, we or us when we refer to MHWirth companies in general or where no useful purpose is served by identifying any particular MHWirth company. 22.10.2014