无线通信技术中油田自动化的应用

摘要：近年来，在油田开采中不断应用各种先进的技术。无线通信技术是一种现代先进通信技术，其在油田开采中的应用正日益广泛。无线通信技术主要应用了无线网桥和无线传感器网络，其是有线网络通信技术的一种补充。本文主要探析了无线通信技术在油田自动化中的应用，希望能对相关工作具有一定的参考与帮助。

关键词：无线通信技术；油田自动化；无线网桥；无线传感器

无线通信技术在油田自动化中有着十分重要的应用。现在市场上的无线传感器类型较多，而在实际油田开采中，常应用压力传感器、温度传感器、流量计传感器以及载荷传感器等。无线通信技术虽然并不能作为油田开采中的主要通信技术，但是却是有线网络通信技术的重要补充。在一些特殊场合，如仪表控制线布线较密集的地方或是地面施工较复杂的地方，均可以应用无线通信技术。以下笔者就联系实际，对无线通信技术在油田自动化中的应用进行简要介绍。

1无线网桥

无线网桥的设计是为了通过无线技术来实现远距离点对点网络互联。分散的两地的独立网络，可以在无需考虑物理线路的情况下，通过无线网桥实现相互连接。

1.1无线网桥的工作方式

在我国现在的油田开采中，主要是应用5.8G频段的网桥，该频段无须申请无线执照，在部署起来要远远方便于其他有线网络设备。无线网桥有点对点、点对多点以及中继连接和以上两者的结合这三种工作方式。在实际应用中，需要结合油田开采的实际通信需要和实际通信距离来选择适合的无线网桥工作方式。一般情况下，当终端距离较远时，宜采用点对点的方式；当终端距离较近时，宜采用点对多点的方式；而当同时出现以上两种情况时，则宜采用中继连接和以上两者相结合的方式。另外，在采购设备时，应根据作业现场的真实传输情况，来确定相关技术要求和参数。

1.2无线网桥的优势

无线网桥具有其独特的优势。无限网桥在布设时，只需在两个终端架设室外接收、发射设备及室内单元，即可实现无线通信，而不用铺设物理电缆。所以，无线网桥的移动性要比有线网络要强。在油田内部，往往会划分有很多个计量站，无论是其现场的实时运行参数还是视频监控信息，都是通过网络传输至中央控制室当中的。这种情况下，应采用点对多点的无线网桥工作方式，分别在中央控制室和各计量站当中架设中心全向天线和终端用户天线。若是出于实际需要，油田内部也增设了计量站，那么油田内部的计量站只需架设一个远程用户终端，以简化网络扩展的步骤、提高网络扩展的效率。

2无线传感器网络

无线传感器网络简称WSN。在油田开采中，无线传感器网络是由大量的微型传感器节点所组成的，这些微型传感器节点均分布在油田监测区域内，通过无线通信技术形成一个网络系统。无线传感器网络系统中主要包括以下几个节点：传感器、汇聚及管理。在油田监测区域内及附近分布着大量的传感器节点，它们以自组织的方式构成一个网络，将监测到的数据沿其他传感器节逐跳传输，期间其他节点均可处理这些数据。最终，数据经多跳后路由到汇聚节点，再通过4G网络等达至管理节点。用户可以在管理节点上来配置及管理无线传感器网络，油田监测任务、收集油田监测数据。在油田开采中，无线传感器网络主要应用于仪表控制线布线较密集的地方或是地面施工较复杂的地方。

2.1无线传感器网络的优点

无线传感器网络主要具有以下两点优点：①组建网络速度快及移动性强：无线传感器网络可以在无需考虑物理线路的情况下，通过无线网桥实现相互连接，所以在组建网络时只需要在接口安装无线传感器，并简单设置好信道和地址，就可完成网络的组建，十分快捷、简单，且由于没有物理线路，所以移动性强。②网络扩展性好：当建设完无线传感器网络的基础设备后，若后续需要对其网络进行扩充，则只需要安装无线传感器并设置好相关参数即可简单地实现对无线传感器网络的扩展。

2.2无线传感器网络的不足

虽然无线传感器网络具有很多优势，但其也存在一些不足。无线传感器网络的不足之处在于：①实时性差：在利用无线传感器网络来接收油田监测数据的过程中，是通过地址顺序和轮询方式，因此所监测采集的数据并非实时数据，具有一定的滞后性，不能对关键设备进行实时连锁控制。②供电性差：无线传感器主要是利用电池供电的，而电池的电量是有限的，虽然无线传感器本身的耗能较低，但仍然需要每隔3～6个月换一次电池，而不能长期连续使用。也因此，无线传感器网络的供电瓶颈乃是未来其在油田自动化应用中亟需解决的一项问题。

3结语

综上所述，近年来，随着科学技术的不断发展，无线通信技术也日新月异。无线通信技术在油田自动化中的应用前景非常广阔，虽然在大多数情况下，有线网络通信技术仍然是主流，但无线通信技术作为其的一种重要补充，在实际应用中仍然有着诸多优势。进一步发展和完善无线通信技术，充分发挥出其优势，以最低的成本取得最优的效果，是未来行业内努力的方向。

参考文献：

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作者:陈浩 单位:中油辽河工程有限公司