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油田通信全文(5篇)

油田通信

第1篇:油田通信范文

关键词:光纤;油田通信工程;设计;应用

引言

随着社会经济发展水平的不断提高,大大推动了光纤技术的迅速发展,通过光纤技术在通信工程建设的科学应用,有效促进了通信工程的健康发展。光纤技术是一种非常重要且先进的通信技术,光纤技术的应用对通信工程建设的总体质量有着至关重要的影响,在油田通信领域中对油田通信工程建设提出了较为复杂的通信需求,为了积极推进油田通信工程建设,应当针对光纤在油田通信工程设计中的具体应用展开全方位的研究,并在其设计中合理融入光纤技术的先进理念,从而有利于提高油田通信工程建设整体水平。

1光纤技术的基本原理分析

光纤技术是目前我国最新型和先进的一种通信技术,其光导纤维主要是由玻璃和塑料所制作的,光导纤维的鲁棒性对光纤技术的应用效果起到直接性的影响作用。光波是光纤通信的重要载体,结合光的全反射原理的专业知识能够实现通信传输,并且通信传输效率非常快捷。光的传递不会受到物质的影响,与传统的电线传导方式相比,光导传输具有更加显著的优势,如节能环保和传输速度快,以及产生的损耗相对较低,能够使信息数据的传输变得更加迅速和便捷,基于此光纤技术在通信工程领域中有着十分可观的应用前景。

2光线在油田通信工程设计中的应用研究

2.1光纤在通信系统中的重要作用

第一,传输容量大,频带宽。传输容量和频带的宽度之间具有紧密的关系,频带的宽度映射和决定了传输容量,若是载波的频率较小,其对应的传输信号的频带宽带也会减小。如果光纤是进行通信传输的介质,不难发现光线的可见光频率远远高于传统的VHF频段,所以都够收纳大量的电视频道,一次能达到的数量具有上百万个左右。第二,具有极强的抗噪性。目前我国通信系统中普遍使用的是石英光纤,石英光纤的材质成分主要是石英,石英的最大特点在于能够传光和无法进行导电,以及对电磁场的感染具有一定的抵御能力,所以石英光纤是通信系统中使用非常广泛的通信技术,具有较强的抗噪性和保密性,促使传输的信息数据不易被不法分子进行监听,能够保障信息数据的安全性和保密性。第三,具有极强的鲁棒性。通信工程建设中会涉及大量的基础设施,受到一些因素的影响会导致较强故障的发生,进而会影响到通信系统的性能鲁棒性。通常在进行通信工程设计的时候会以性能鲁棒性为基本标准,通过光纤在通信工程建设的应用,能够大大减少光纤通信系统的设施设备数量,进而有助于提高通信系统的性能鲁棒性。第四,消耗量相对较小。光纤的消耗量远远低于常规的同轴电缆的消耗量,一般情况下同轴电缆下在传输800MHz信号的过程中所产生的消耗量达到40dB,而光纤在传输信号时每公里信号的消耗量相对较小,甚至比同轴电缆小了大约为约一亿倍,由此可见光纤在通信系统中的应用能够弥补和完善传统传输方式的不足与弊端,同时光纤的传输距离也非常远,并且在信息数据的传输过程中不会受到各种物质的影响,以及环境因素对光纤的消耗量也无法产生影响。

2.2光纤在油田通信工程设计中的具体应用

2.2.1积极推进油田居民小区局域网的建设目前光纤技术在我国通信工程建设中的应用越发广泛,在油田居民小区的通信工程建设中逐渐形成了光纤通信网络,有效提高了信息数据的传输速度和效率,并且居民在家能够观看各种电视频道,给居民的日常生活带来了极大的便利。但是在部分油田居民小区的局域网建设中选择的分布方式主要是光纤到楼房,一般来说这种分布方式主要包括了环形和数形形态进行光纤分布,但是这种分布方式有一定的弊端,不仅会耗费大量的光纤和材料投入,同时需要花费大量的时间精力对布线计划进行详细的规划,而且建设工程量和施工难度都比较大,甚至在施工过程中也需要解决地质状况和节点较多等问题,给光纤通信工程建设造成了极大的困难,无法确保光纤通信工程建设整体质量。通过对单模光纤和多模光线进行详细的对比,能够发现从成本损耗的角度来看,单模光纤低于多模光纤,但是这两者之间的成本差距并不是很大,如图一所示,多模光纤的内芯直径和数值孔径大于单模光纤,所以在油田通信工程建设中可以结合多模光纤的科学运用,能够有效降低光纤通信系统中的光损耗,以及能够更好地适应现代通信建设的发展需求。

2.2.2在输油管道层面的通信应用在进行油田通信工程设计的过程中,首先应当对光纤技术的基本原理和应用技术进行全面的了解,才能充分发挥和利用光纤技术的应用作用。通常在油田开采出来的石油是使用长输油管道传输到外面的,其中输油作业也是一项非常复杂的工程,并且需要结合各种智能控制技术的科学应用,但是根据以往的输油作业实际情况不难发现在运用电缆控制技术时需要投入大量的通信设施设备,以及需要提供充足的物力和资金力量,并且无法全面保障油田通信工程建设质量。因此结合光纤技术的科学应用,以及充分利用光纤技术的优势及作用,能够加强输y油管道的通信控制,其光导纤维的制作材料修主要是以玻璃和塑料为主,所以其光导纤维质量相对较轻,以及具有无法进行导电的优势,所以能够更好地将其附在输油管道上,并且架设施工作业难度不大,还能够避免发生施工安全问题。另外光纤传输距离和速度都非常快,可以利用该特点实现石油运输各站点之间的通信联系和信息共享,并能够为长输油管道的传输状态的实时监测和控制提供重要的依据,当出现问题的时候能够及时进行察觉,便于相关工作人员采取措施进行有效解决。

2.2.3采油设备的通信控制油田的勘探开采是一项复杂性较强的工程,其中还会使用到各种类型的采油设备,而采油设备主要是由智能传导设备进行控制和指令的,人力操控机器的方式已经无法满足现代化油田开采工程的实际需求。通过智能传导设备对油田开采设备进行控制,不仅能够确保相关信息数据的准确性,同时智能技术控制的方式与人力操作方式相比更加精准和全面。随着时代的发展和高科技的革新,传统的电缆通信技术的使用弊端越发凸显,而通过光纤通信技术的应用能够对其存在的弊端问题进行完善,而且通过光纤通信技术控制采油设备能够降低成本,以及能够节省人力成本。勘探采油设备在油田的勘探开采作业中具有必不可缺的地位,通过加强采油设备的有效控制,能够积极推进油田通信工程建设。光纤技术的最大优势在于质量轻和无法导电,甚至在传输的过程中不会受到各种物质的影响,因此运用光纤通信技术对勘探及采油设备进行合理的控制,能够节省大量的时间精力,同时对通信系统进行全面且快速的控制,能够对突发事件进行实时控制进而有助于降低安全事故问题的发生。

2.2.4油田办公楼内部的网络建设随着光纤技术在通信工程领域中的应用越来越广泛,并且对光纤技术的研究和发展还在不断进行,相信在未来能够实现油田办公楼内部的网络建设,以及实现光纤到桌面的布线方式的建设目标。在进行油田办公网络建设的过程中会面临着办公室环境比较复杂和节点较多等问题,给布线施工作业造成了一定的难度,并且光纤的抗微弯能力不够强大,在办公室内部进行安装具有极大的困难。因此应当加强对光纤技术的研究和革新,并积极探索改良光纤性能的有方法,对布线施工中面临的问题进行深入研究和分析,不断研究降低布线作业难度的有效措施。现阶段随着光纤技术的不断创新和发展,推动了新型光纤品种的诞生-G1657,这种新型的光纤品种具有一定的抗微弯能力,以及传输功能非常强大,可以将其运用到油田办公室内部的网络建设中,从而有助于促进我国光纤技术的良好发展。

3结语

综上所述,光纤技术在社会各行业领域中的应用取得了非常优异的成绩,而且其光导纤维的制作材质主要是石英,而石英存在沙石中,我国则拥有丰富的砂石资源,由此可见光导纤维的制作成本相对较低,同时应当对光纤技术在油田通信工程设计中的应用进行深入研究,不断发挥和利用光纤技术的作用,全面提高油田通信工程建设水平,实现工程建设经济效益的最大化。

参考文献

[1]尹国宁,段波.光纤技术在油田通信工程设计中的应用[J].石化技术,2017,24(11):297-297.

[2]孙鸿滨.光纤技术在通信工程中的设计与应用[J].中国新通信,2016(22):106.

第2篇:油田通信范文

关键词:终端设备;油田数据;通信技术

前言

在传统的油田开采过程管理中,主要是由员工通过定期巡视来完成油井参数收集及处理等工作,但是在实际采集数据过程中,容易受到天气条件和环境等因素的影响,可能存在无法及时掌握设备故障的问题。当出现上述情况时,不利于油田生产作业的正常进行,因此,应加大油田数据远程输送技术的研究,以便在终端设备运行作用下,帮助相关人员对油井状态清楚掌握。通过借助网络系统及终端设备,来提高设备检修效率。

1.远程传输终端设备的构成分析

在对远程传递终端设备结构组成加以分析时,可主要针对以下构成部件进行分析:一是数据采集系统。该构成部件主要采取性能较高、耗能低的单片机作为控制芯片得到的,在系统整体性能提升上有重要意义。并且这类单片机自身构成较特殊,主要体现在其内部包括大容量的数据存储器和多功能的硬件接口端等,在上述构成配合作用下,能有效增强系统性能,实现油田数据的有效共享,进而为油田管理操作的执行提供依据。系统实际运行过程中,主要是利用相关指令促使系统内部CPU作业,由于数据接口多样化,使数据传输效率和质量上有明显优势。二是便携采集系统。该系统主要用来实现数据的短时间储存,对采集的油田数据应采取严格的时间控制,将时钟芯片应用在这一功能系统中,能促使系统在数据控制上体现出较好性能。三是无线传输系统。指的是借助短波或超短波数据传输信道来进行实时通讯,有着数据传输距离远、受地形影响显著等特点。该系统功能的实现需要结合主站点作用,通过借助天线来接收油田数据,并将这些数据传输到系统中。

2.油田数据远程传输设备通信技术发展研究

(1)明确远程监控技术的核心地位

对于油田数据远程输送设备通信系统来讲,需要将远程监控技术结合到系统建设中,指的是借助区域内计算机网络,来对远程油田生产进行及设备运行情况等进行全方位监控,能有效提高通信系统应用价值。并且区域网络体系的构建,还可实现对分散控制网络运行状态的有效监控,以及完善远程监控系统的设施状态诊断及维护等功能,体现出远程监控技术在油田生产管理上的应用重要性。例如,目前大多数油田企业都将终端设备通信系统应用在实际生产管理中,尤其是油田管理具有生产厂站较分散的特点,将该系统结合到生产管理模式构建中,能做到对分散的生产地点进行集约化管理,以便提高油田管理质量,做到对各分散生产厂站进行系统管理。同时可借助先进技术进行已有监控系统的完善建立,在合理调整系统结构及功能的基础上,提高系统运行效能,进而发挥油田数据远程输送终端设备通信系统的运用价值。在完善通信系统时,还应有意识的将相关管理部门的网上监控工作深入到油田生产实践中,确保各个生产作业环节在监控系统作用下高效开展,确保油田数据资源在系统内广泛共享,为油田管理工作的执行提供依据。

(2)以信息化管理为根本

为了确保企业终端设备通信系统性能的实现,还要注重企业管理信息化程度的不断提高,以此为企业内部数据传递系统的建立奠定基础。在油田企业实际的发展过程中,要充分利用信息系统作用,从而实现自身的信息化管理,通过树立信息管理理念、设置信息化管理基础设施等,为企业管理模式创新发展创造有利条件。信息化管理的实现,不仅能体现出企业技术水平的提高,还能为企业经济收益增长提供新路径,因此,油田企业应借助先进技术,达到生产信息有效共享的目的,从而对企业不同生产层次的具体操作执行情况加以掌控。而实现油田开采自动化的关键便是建立起企业内部的远程数据传输系统,旨在为企业管理措施的制定及实行提供依据。例如,企业在提高自身自动化管理水平时,通常会考察生产信息的自动收集、远程监控设施的操作等内容,通过建立广范围的数据传输网络,来为数据传输提供有效载体,并能在终端设备运行下,做到对生产数据的全面采集及整理。而在基础设施建立上,主要是根据数据传输系统运行要求,有针对性的在系统内部加入数据收集等操作设备,进而实现油田数据传输终端设备通讯技术的有效使用。

(3)实现企业网与控制网络的有效结合

做到企业内部网络与控制网络的结合,同样是发挥终端设备通信技术运用效果的基础条件。首先,从用户终端设备的服务器结构来看,应做到数据接口与各设备端的合理连接,以便确保设备运行数据及时传输到用户终端。其次,在因特网结构设计上,应实现全部生产环节的管理及被监控对象出现在监控画面中,从而真正发挥监控系统在油田生产流程实时监控上的作用,在掌握实时生产数据的情况下,保障生产流程有序进行。在研究油田不同功能系统时,应主要从软硬件编写代码角度出发,通过根据远程数据传输要求来编写代码,进而实现系统功能。同时,可直接利用远程监控技术,在局域网资源合理使用下,将油田数据有效、及时的传输到各部门中。

(4)逐步完善数据实时传输

数据的实时传输要朝着更加完善的方向发展。在原有内容的基础上不断补充,更加方便工作人员的工作,提高油田开采的作业效率。实时传输数据信息要包括综合录井信息、随钻测井信息、电缆测井信息。进行钻井作业或者是测井作业的同时,将测得的数据传入到井场的信息服务器,发挥通信卫星和网络传输的作用,实现信息的实时传递,保证信息传递的及时性和准确性。这样在陆地的办公室中工作人员接收到实地作业信息,并采集需要的信息,绘制测井信息曲线图,形成作业报告。实现的具体步骤是首先在作业地点登录实时传输系统,登录的实现需要设置用户名和密码。进入系统之后,需要找到井名,进入该井已经设置好的数据库,数据库应该包括测井数据、录井数据、定向井数据,此外还需要逐步完善,做到与实际作业情况的最大化贴近。比如正钻井的数据,就应该含有实时的录井数据和测井数据,还需要有自行设置参数的功能,满足不同专业人员的信息采集需要。

结论

综上所述,为了提高企业在油田数据上的采集与整合能力,应认识到数据远程传递终端设备通讯技术在油井运营状态监测及设备故障处理等方面的重要作用,通过综合利用通讯技术、计算机技术以及自动化技术等,建立起远程数据传输系统,进而在这一系统作用下,达到对油田数据的全面收集。终端设备通信系统已经应用在油田管理实践中,能为管理模式的完善构建奠定基础,体现出较大发展潜力,并且经济效益显著。

【参考文献】

[1]韩光,韩凌,薛广超.油田生产远程无线计量系统研究与应用[J].中国管理信息化,2016,19(4):73-74.

[2]胡成诚,伏雨豪,秦阳等.油气水井远程监控系统开发及运用研究[J].化工设计通讯,2018(1):64-64.

第3篇:油田通信范文

1研究背景

1.1油田通信网络现状

油田辖区内共有住户3万余户,住宅小区近30个。建有3个通信站、9个模块局,以各个通信站和模块局为中心,采用以太网技术组建了大部分住宅小区计算机网络,采用以太网技术和ADSL技术组建了部分住宅小区计算机网络。采用以太网技术组建的计算机网络始建于2001年,以各个通信站和模块局为中心,通过光缆到小区,光缆到楼,在小区和各个住宅楼设置网络交换机,实现了桌面10/100Mpbs速率,小区干线百兆速率的接入。小区的汇聚交换机以百兆速率接入核心交换机,多台交换机连接时采用级联方式,楼栋接入层交换机大多为二层以下的“傻瓜”交换机,用户隔离功能弱,容易造成广播风暴,影响网络速度。油田的ADSL宽带接入系统是在2002年建成投运,在各个通信站和模块局设有ADSL接入设备DSLAM,分别通过百兆光纤汇聚到通信大楼的核心交换机上,再接入INTERNET。该系统是基于IP组网方式,并与油田的办公LAN实现了联网。目前住宅小区建设的计算机网络信息机房通过2个1G通道与internet连接。在信息机房内配置出口路由器、核心交换机、流量控制系统、日志系统等;其中路由器为华为NE40,NAT板最大转换速率为千兆级,核心交换机2台,2台交换机均为千兆级交换机。整个网络系统无认证系统和网管系统,对用户和设备的管理均为人工方式,用户开户,靠绑定用户IP地址与MAC地址,人工操作输入。网络现状组网拓扑图如图1所示。

1.2存在问题

1)网络平台落后,系统配置不完善目前通信公司网络2台核心交换机均为千兆级别,且设备老化严重,性能较差,数据转发能力低;2台核心交换机均为单链路上联路由器和下联汇聚交换机,容易造成网络单链故障,影响大面积用户使用网络。系统中无网管系统、认证系统等,设备的管理采用人工本地处理,效率低,发现故障滞后,且管理人员不能清楚的知道网络的当前使用状况,缺乏网络管理信息;用户控制采用IP和MAC绑定方式,对用户身份的合法性无法确认,无法精细的进行网络隔离,容易造成广播风暴影响用户业务。网络安全系统配置较弱,抗网络风险能力较差。流控系统配置单一,对流量限制功能较差,无法完全对用户上网速率进行动态分配,造成部分用户大量抢占带宽,影响其他用户正常使用网络。

2)网络出口相关设备缺少,出口干线带宽紧张。目前通信公司的网络通过2个1G通道与internet连接,而在出口设备配置上仅配了1台路由器,且NAT板最大也是千兆级,性能低,处理能力差;未配缓存设备,使INTERNET上的信息无法在本地存储,造成多用户访问同一个信息时,均要出局,占用干线带宽,使干线带宽利用率减低,造成干线拥挤。

3)汇聚层、接入层网络交换设备配置低。4)网络设备不统一,型号繁杂,无法实现统一网管。当前通信公司的网络设备从核心层到汇聚层、接入层,网络设备有思科、华为、中兴等多个厂商的产品,且同一个厂商的产品有些不具有网管功能,同时网络中心也未配网管系统,无法实现远程设备和用户管理、诊断、维护。

2建设目标

更新升级通信公司现有网络平台,由千兆平台升级为万兆网络平台,更新整合路由、防火墙、核心交换设备;新建缓存系统;新建认证、网络管理系统等。升级改造小区汇聚层、楼栋接入层设备,实现网络远程管理,提高网络管理水平。

3方案设计

根据计算机网络技术发展趋势和油田计算机网络的现状及存在的问题,采用成熟的网络构架[1],升级改造现有的网络系统,实现网络平滑对接,系统整体升级。

3.1网络构架

网络建设采用分层思想,分接入层、汇聚层、核心层[2]三个层次,新建网络核心与原有网络平滑对接,实现网络整体升级。核心层:主要实现网络内部之间和与Internet之间的流量高速转发和可靠连接;在网络出口实现从网络层防护到应用层防护的一体化防护;实现流量的分析和控制,及INTENET数据本地化,提高网络速率;通过认证和网管系统,实现用户授权管理和设备远程管理、维护。汇聚层:主要实现核心设备和与接入设备之间的流量高速转发,提供可靠、稳定、安全的高速数据转发。接入层:主要实现接入设备和与汇聚设备之间的流量高速转发并提供高密度的用户端口。

3.2核心层设计

针对油田网络的现状和问题,本次网络核心层的设计主要是更新出口路由器为防火墙[3]、更新核心交换机、新建缓存系统、认证和网管系统等。

1)万兆防火墙系统设计:将现有路由器更换为2台万兆防火墙,作为到Internet的出口,上行方向采用GE与中国电信,中国网通运营商网络相连,使用NAT方式实现企业网用户的Internet接入;下行方向与2台核心交换机之间采用10GE线路相连,保证链路的高可靠性。功能:用于实现与Internet之间的流量高速转发,提供可靠、稳定、安全的高速Internet连接。同时在网络出口实现从网络层防护到应用层防护的一体化防护,对蠕虫木马、间谍程序、病毒、垃圾邮件等数据驱动式攻击进行有效防御,同时也提供防止利用TCP/IP协议漏洞或缺陷发起的攻击,具备将防火墙、防病毒、IDP、反垃圾邮件、VPN、内容过滤等等[4],大量的安全应用功能企业可以使用较低的成本同时拥有多种网络安全模块,大大降低了企业在网络安全方面的总体花费。

2)核心交换机系统配置:将现有千兆核心交换机(作为小区汇聚交换机利旧使用)更换为2台万兆核心交换机,分别通过10GE线路与出口防火墙互联,并采用2GE链路捆绑方式与汇聚交换机互联。设备本身采用双主控板及双电源冗余配置,提供设备的可靠性。功能:两台万兆核心交换机作为河南油田网络的数据转发核心;主要实现网络内部之间和与Internet之间的流量高速转发,提供可靠、稳定、安全的高速数据转发;两台核心交换机之间采用CSS集群技术,实现双机热备和负载分担[5];提高链路带宽和链路冗余。

3)缓存系统系统设计:新建1套缓存系统,通过10GE接口与系统连接。功能:缓存加速具备以下功能:P2P缓存加速、在线视频缓存加速、HTPP缓存加速。通过对对出网流量进行分析、调度,引导用户访问本地资源,降低出口流量,减少出口带宽压力,提高用户互联网体验,增加互联网带宽利用率的目的。

4)认证、网管系统系统设计:配置认证系统1套,包括服务器1台、终端设备1台及软件,在网络核心侧挂BRAS设备,利用BRAS和Radius认证方式[6],对接入用户动态分配带宽,实现接入用户的认证、计费和管理。配置网管系统1套,包括服务器1台、终端设备1台及软件,实现对企业资源、业务、用户的统一管理以及智能联动。功能:通过认证系统,对用户的认证信息进行认证,根据认证结果对用户进行相应的授权,并根据计费规则对用户进行计费管理。通过网管系统,提供灵活的开放网管平台,在网络资源管理的基础上实现了拓扑、故障、性能、配置、安全等管理功能,而且还可以作为其他业务管理组件的承载平台,共同实现管理的深入融合联动。软件通过流程向导的方式告诉用户如何使用功能,为用户提供了精细化的管理。同时对网络流量、接入认证角色等进行智能分析,自动调整网络控制策略,全方位保证企业网络安全

5)日志系统系统设计:在通信公司网络机房配置1套网络行为管理系统,包括硬件和软件,通过多路透明桥接部署在防火墙与核心交换之间,对所有的上网行为进行记录和流控,该系统为10G平台,支持万兆流量的穿透、分析和策略管理。支持上行10G、下行10G的处理性能。功能:对于内网宽带用户访问各种网页的行为进行细致的访问控制,有效管理用户上网,同时对P2P软件进行有效管控,并且对P2P行为严重吞噬带宽资源的问题,提供流量控制功能。网络访问控制功能,可以基于用户/用户组、基于时间段、基于不同的目标行为进行灵活权限控制。具有完善的访问记录和监控功能能够有效防止信息通过Internet泄漏,对于BBS、论坛发帖,根据关键字进行过滤,能全面记录的内容;内网宽带用户访问的URL地址、网页标题、甚至整个网页内容,能够完全监控和记录等。针对不同的用户、用户组,通过数据简单的勾选,即可完成差异化的行为记录功能,对于宽带用户每天的各种行为日志记录,可满足公安部82号令存储至少60天的要求。

3.3网络汇聚、接入层设计

1)汇聚层设计系统设计:更换小区现有汇聚交换机(利旧作为接入层使用),选用千兆汇聚交换机作为网络的汇聚设备,通过GE链路与接入设备互联,并采用2GE链路捆绑方式与2台核心交换机互联(利用已有光缆资源)。功能:主要实现核心设备和与接入设备之间的流量高速转发,提供可靠、稳定、安全的高速数据转发。支持二层和基本三层功能,通过链路冗余,实现业务负载分担。汇聚设备具备冗余电源、链路聚合等实用功能,并支持丰富路由协议,规划实施负载分担增强了网络的适应性和可靠性,保障了网络的全天候稳定运行。支持核IPv4、IPv6双协议栈,面向下一代网络的平滑过渡;汇聚GE/10G带宽,适应万兆骨干,千兆接入的发展趋势保证核心网络的数据交换带宽。

2)接入层设计系统设计:更换小区现有接入层交换机为网管型交换机,通过已有100M链路接入汇聚层交换机。系统配置:主要实现接入设备和与汇聚设备之间的流量高速转发并提供高密度的用户端口。

3.4辅助系统设计

1)核心层设备放置于通信公司机房,利旧已有机柜空间及供电接地系统。

2)汇聚层、接入层设备为更换,利旧已有机柜空间及供电接地系统。

4结束语

第4篇:油田通信范文

关键词:油田;自动化生产;无线通信技术;应用方式

0引言

油田自动化是目前油田生产管理活动主要发展趋势,在自动化的过程中,借助于计算机、信息技术以及各类仪表等,对油田产区内部各个油井、计量间、管汇阀组、转油站、联合站等系统装置进行检测、控制、管理。通过技术手段,有效提升油田产量,增强油气资源开采质量,控制开采活动的损耗,确保整个油田开采活动的有序开展[1]。无线通信技术利用电磁波信号,通过中继站等硬件设备,实现了数据信息的高效传递,其在油田自动化技术体系中的应用,提升了整个系统的数据传输与交互能力,对于油田自动化技术体系的发展与应用活动而言是一种有益的补强。

1无线通信技术在油田自动化中应用的必要性

无线通信技术在很大程度上能够帮助油田技术人员厘清其与油田自动化在技术层面存在的天然联系,深化无线通信技术在油田自动化体系中的重要地位,进而为后续技术应用活动的开展破除思想层面的阻碍。

1.1无线通信技术原理

与传统的通信技术相对比,无线通信技术通过发射器、接受装置等,将无线信号进行稳定传输,最大程度地打破空间局限。无线通信波谱范围较广,涵盖了从9kHz到300000GHz多个频段,充分满足了多样化的通信使用需求,通过这种信息传输的便利性,有效满足了实际使用需求。无线通信技术可用电波信号在一定的空间范围内传播各类信息,在移动中实现无线通信又被称为移动通信,通常情况下人们将二者合并为无线移动通信。从结构图中不难看出,无线通信技术具有明显的层次性。在IP网络的支持下,各类终端可以进行信息数据及时上传与交互,不同的用户可以根据自身的需求,对无线通信技术类型进行合理选择。无论哪种通信模式,所有的无线信号都是借助于电磁波通过空气进行传输,使用各类传输协议与各类编码。为了便于数据传输,无线通信技术在使用的过程中,需要使用天线这种结构,通过调节天线的输出功率、信号频率以及辐射范围,实现了多路径信号的传递。

1.2油田自动化技术发展趋势

油田自动化使用计算机技术、信息技术和网络技术等现代化的技术,为油田生产活动注入新的技术要素与管理活力。科学技术的不断发展,使得油田自动化技术已经逐步转变了传统的自动化模式,对计算技术、信息技术以及通信技术进行优化整合,并采取可编程控制系统、计算控制系统以及数据采集及监控系统等技术模式。例如伊朗雅加达油田在开发过程中,为了便于油田管理与生产,使用了集成化过程控制与安全管理系统,也就是通常意义上的ICSS系统,实现了油田井口到集中处理中心的全数字、智能化控制与管理。随着科学技术的进步,尤其是计算机技术的迅猛发展,油田自动化在发展过程中越来越多地呈现出集成化与高效化的特点。从通信层面来看,油田自动化技术的发展越来越依赖于通信技术,尤其是无线通信技术,借助于无线通信技术自身的技术优势,对油田压力传感器、温度传感器、流量计量器以及载荷传感器之中的信息数据,进行快速传递与高效互动,为可编程控制系统、计算机控制系统以及数据采集及监控系统内部之间各个技术环节的互动,创造了良好的平台,提升了油田自动化的使用性。

2无线通信技术在油田自动化中应用所遵循的原则

无线通信技术在油田的应用不仅需要各项教育政策的支持,还需要安全技术人员立足于无线通信技术工作的实际,以科学性原则与实用性原则为引导,从宏观层面提升自身的思想认知,明确无线通信技术工作的基本需求,进而全面提升油田自动化无线通信技术的效能。(1)无线通信技术在油田自动化中的应用必须要遵循科学性的原则。无线通信技术在油田自动化中的实现,要充分体现科学性的原则,只有从科学的角度出发,对油田自动化的相关内容、无线通信技术的定位以及具体职能进行细致而全面的考量,才能够最大限度地保证无线通信技术能够满足油田自动化的客观要求。只有在科学精神、科学手段、科学理念的指导下,才能够以现有的技术条件与操作方式为基础,确保实现无线通信技术在油田自动化中的科学、高效。(2)无线通信技术在油田自动化中的应用必须要遵循实用性的原则。由于油田自动化涉及领域较多,工作类型内容多样,信息数据繁多。为了适应这一现实状况,确保无线通信技术在油田自动化操作中的有效应用,就要尽可能地增加无线通信技术维护应用方案的兼容性,减少复杂冗余环节据对油田自动化中无线通信技术维护活动的不利影响。因此,无线通信技术以及相关技术应用流程必须进行简化处理,降低操作的难度,提升无线通信技术应用方案的实用性能,使得在较短时间内进行有效化操作,保证油田自动化的顺利开展,提升现阶段油田自动化的质量与水平。

3无线通信技术在油田自动化中应用的途径与手段

无线通信技术在油田自动化中的应用是一个系统化体系,油田技术人员对无线通信技术的应用,以科学性原则与实用性原则为引导,以现有的通信技术为框架,进行技术应用模式的探讨,以期构建起现代、高效的油田自动化模式。

3.1油田自动化体系中无线网桥的搭建

为了应对油田运营过程中对于通信技术的使用要求,满足油田管理活动远距离信息传递工作的客观要求,技术人员需要进行无线网桥的搭建。具体来看,需要在科学性原则的框架体系下,对无线网桥应用需求进行梳理,目前我国油田开采过程中,普遍使用5.8G频段的网桥,这一频段的无线无需申请就可以进行使用,并且频段接收设备部署难度较低,成本容易控制,对于石油自动化体系的搭建有着十分深远的影响。通常情况下,无线网桥可以划分为点对点、点对多点以及中继站连接,在选择无线网桥搭建的过程中,要充分结合油田生产管理活动的客观要求,对实际的通信需求、通信距离进行评估。在评估的过程中,结合无线网桥各项技术参数,调整无线网桥的搭建方式。例如对于长距离无线通信,网桥应采取点对点的通信方式,提升油田信息数据传输效率。对于短距离的油田无线通信,无线网桥应采取点对多点的构建方式,节约油田自动化过程中无线通信技术的使用成本,避免不必要的资源浪费。除了进行无线网桥结构的设置之外,还需要对设备、室内单元进行调整,为了确保无线网桥硬件装置的稳定性,需要在设置过程中对通信区域进行规划,规划出多个计量站,对油田信息数据交互进行管控。同时为了确保管控效能,技术人员还需要进行视频监控体系,以视频的形式,在中央控制室对油田自动化过程中无线通信活动进行管控,一旦发现问题,应立即采取应对措施,发挥无线通信技术的优势。

3.2进行无线通信技术的升级优化

在油田自动化体系内部,为了构建起现代、高效的无线通信技术运行模式,提升无线通信系统工作的稳定性与通信的高效性,使得无线通信技术充分满足油田日常生产与管理活动的客观要求。除了进行油田自动化体系升级优化处理之外,还需要对无线通信系统的硬件构成进行科学分析,在此基础上,持续深入地进行无线通信技术的升级优化,以期贴合油田自动化发展趋势。在无线通信技术在升级优化的过程中,油田技术人员在实用性原则的引导下,对整个技术应用体系必要的优化,除了进行必要的无线网桥设置之外,还需要对无线通信系统的结构进行调整.无线通信系统中每一个无线模组通过SPI将主控板与射频板有机地结合起来,通过相关数据运输元件,对数据信息进行汇总与输送,并在这一过程中对传感器中数据进行分类,且以节点为基础实现信心数据的计算与分析,从而为无线通信系统软件系统的构建奠定了基础,实现了数据信息的高效处理与科学应用。借助主控板与射频板内部设备结构的调整,使得无线通信能够充分适应不同的通信使用需求,对现阶段油田自动化体系的构建有着积极的作用。除了进行上述硬件系统搭建处理活动。还需要技术人员进行无线传感器网络的设置,在设置的过程中,需要考虑网络速度与移动性,对传感器的数量以及位置进行优化。

3.3MIMO技术在无线通信技术中的应用

MIMO技术能够凭借自身的技术优势,有效提升无线通信系统自身的频谱效率,增强信号传输的质量与水平,因而被广泛应用于无线通信网络的构建过程中。借助于MIMO技术,油田开采活动效率得到提升。传统的无线通信技术在使用MIMO技术的过程中,相关硬件构成较为烦琐,造成油田无线信号处理难度较大,因此大大增加了油田自动化中无线通信技术的使用成本[4]。同时在无线通信网络下传统的MIMO技术难以满足高速数据传输业务的使用需求,因此需要油田技术人员在进行无线通信技术应用的过程中对大规模MIMO技术进行科学高效的应用。大规模MIMO技术能够提升无线网络信息数据获取的渠道,并且由于现阶段时分双工系统逐渐实现,使得大规模MIMO技术能够以分双工系统为基础,减少TDD系统的信道开销,实现了无线网络系统物理层技术的新突破[5]。

4结语

无线通信技术在油田自动化中的应用,对于提升油田自动化技术的实用性与高效性有着十分深远的影响。基于油田自动化技术的发展趋势以及无线通信技术的原理,本文从多个维度出发,以科学性原则与实用性原则为基本框架,为无线通信技术在油田自动化的应用提供了必要参考。

参考文献

[1]李宝岭.无线通信技术在油田自动化中的应用[J].油气田地面工程,2014(10):80-81.

[2]陈浩.浅谈无线通信技术在油田自动化中的应用[J].化工管理,2017(31):89-90.

[3]刘伟.无线通信技术在油田物联网中的应用[J].中国化工贸易,2016,8(6):109-110.

[4]郭旭.浅谈油田自动化系统中油井监控技术的应用[J].工业,2017(1):58.

第5篇:油田通信范文

[关键词]无线通信技术;油田自动化;数据传输

1无线通信技术在油田自动化中的应用优势

无线通信技术的广泛应用,能够在一定程度上降低油田技术人员的工作难度,也能够理清其与油田自动化技术之间的关联性。相较于传统的通信方式,无线通信技术主要通过信号发射、传输与接收进行信息传输,能够满足信息传输的多样性需求,且覆盖的频率频段多,频段范围大。因此,在油田自动化中应用无线通信技术,毫无疑问地具有显著的便捷性与高效性。此外,无线通信技术在油田自动化体系中还具有重要的支柱性地位,是后续油田开采技术、设备革新的基石,能够解决传统通信技术无法解决的诸多问题。

2无线通信技术原

2.1技术结构

无线通信技术在各行各业中均有广泛应用。无论是移动信号传输,还是交通运输管理,都可以利用通信技术,构建智能化、自动化的控制系统。无线通信技术涉及的波谱范围广,为不同频段信号的传输提供了可行性。无线通信技术利用电信号,将各类信息以及数据在一定的空间范围内传递,并在移动中实现无线通信。

2.2无线网络传感器

无线网络传感器是由大量微型传感器共同构成的、部署于油田检测区的节点共同构成的传感器网络。通过无线通信系统,可以在油田信息传输中形成一个自调组织,实现传感器网络系统的自动化应用。目前,在石油资源的开采过程中,油田企业应用的传感器类型多样,涉及压力、温度、液体流量等方面,能够满足当下不同的复杂施工环境下的自动化需求,主要部署于采油井场的内部等地区,常常需要与复杂的施工现场相适配。无线传感器网络的优点较多,在油田自动化中应用广泛,包括组网简单快捷、具有高强度的移动性、网络扩展效果好等。无线传感器的应用无须通过物理仪表以及控制电缆实现信号传输,工艺连接口的设置难度较低,组网效率相对较高,且进行信道设置或地址设置等也能以更高的效率完成。而其优越的网络扩展性,主要体现在传感器能够直接完成网络扩充,只需要设计接口就能扩展传感器网络。

3无线通信技术在油田自动化中的应用

3.1数传电台

数传电台限制在甚高频(VeryHighFrequency,VHF)、特高频(UltraHighFrequency,UHF)的工作频段,其功率集中在数瓦范围内,传输速度可以达到19200kb/s,一般在300~19200kb/s。数传电台主要的应用方式为,将调制解调剂安装在超短频调频电台中,在数据传输过程中,数据能够通过调制器从脉冲信号变为模拟信号,避免脉冲信号本身存在的发射限制,如在发射中频谱消失等。输出电台在应用中能够充分利用超短波无线信道,让数据的远程传输成为一种可能性。在油田自动化过程中,常用的遥控遥测系统的使用有严格的环境限制,通过数传电台,可以很好地弥补遥控遥测技术在使用上的不足,提升数据传输的准确性与可靠性。

3.2无线网桥

为了应对在油田自动化运营中出现的各种问题,为通信技术在油田中的应用提供可能性,进而满足油田管理的客观要求,油田企业必须构建无线网桥。具体来讲,无线通信技术在油田自动化应用中普遍应用的是5.8GHz频段的无线网桥。该频段无须转换信号,在接受设备的选择与部署难度上相较于其他频段难度更低。因此,油田企业可以直接使用该频段的无线网桥,其对石油自动化体系搭建意义深远、影响重大。其中,无线网桥一般被分为点对点以及点对多点等,在搭建网桥时,油田企业需要根据油田自动化的具体安装要求选择无线网桥。油田的生产管理活动需要与无线网桥相结合,例如,对于长距离的无线通信,可以选择点对点的搭建方式,而短距离的传输则主要采用点对多点的无线网桥构建方式。无线网桥的搭建对于减少油田自动化中的资源成本、提升油田自动化生产效益具有重要意义。无线网桥的应用同样需要保证网桥硬件的稳定性,因此,技术人员还要针对性掌控网络,保证视频监控体系的完整性,同时实时监测油田自动化的工作过程,保证设备安全运行。如果在网桥运行中一旦出现问题,就应该及时采取相应措施,以保证无线网桥工作的安全性。

3.3GPRS/CDMA

利用无线网络,完成透明无线数据传输,让信号与油田设备的集输点相连,满足偏远地区的信号接入需求。系统中网络的服务器往往选择ADSL、LAN等进行连接。传输的信号系统可以依据内部的服务器要求,建立TCP/IP链接。无线通信系统需要具有一定的安全性以及稳定性,一方面,通过制定网络安全防护措施,帮助油田企业完成信道加密、信源加密以及构建防火墙系统等。另一方面,无线通信系统的稳定性主要体现在系统在运行时,即使出现硬件故障等问题,也不能结束系统运行,可以避免出现其他故障。

3.4MIMO技术应用

多输入多输出(Multiple-InputMultiple-Output,MIMO)技术在油田自动化的发展中同样具有重要的发展意义,能够有效提升无线信号系统频谱效率,提升数据传输速率与质量。该技术本身具有高效率、高稳定性以及高质量传输等特性,在无线通信系统中具有重要的意义与价值,如利用MIMO技术,可以显著提升油田的采油效率。传统的无线通信技术存在的硬件问题,可能增大了油田通信信号的处理难度,而利用MIMO技术则可以有效解决这一问题,同时降低油田自动化生产的成本。此外,MIMO技术的应用同样能够提升无线通信网络信息技术的应用效率、拓宽其本身获取信息的渠道。当下分双工系统开始逐渐得到应用与落实,其与MIMO技术之间产生了紧密联系,使无线网络系统的物理层技术取得了突破性进展。

3.5Zigbee/Bluetooth

该系统主要应用在采油场的监控中,也经常性地被应用于油井的无线监测中。针对监控系统,其通信部分采用Zigbee/Bluetooth无线通信技术,能够监控与监督整个采油场。油井的工作状态传感器包括温度、电压以及电机电流等不同类别的传感器,能够将采油油井的工作状态转化为电压或电流,让采油油井的工作数据信息通过Zigbee进行远程传输。在采油场的监控中心,Zigbee是主要的无线通信传播技术之一,Zigbee网络也是其中的中心网络,能够帮助油田企业及时采集信息,使整个采油场的工作状态以及采油数据都能够通过传感器传输给技术人员,帮助技术人员做出正确的生产调度指令,并将指令传递到油田自动化开采地,进而提高油田生产量,保证原油最终的产出质量。

4无线通信技术的升级优化

在油田自动化生产过程中,油田企业要有效应用信息通信技术,以满足油田自动化生产的客观需求。在此过程中,无线通信系统需要持续优化升级。油田技术人员需要针对整个体系优化无线通信技术,除了搭建必要的无线通信系统外,还要持续加强油田自动化系统建设,同时结合无线网桥设置,优化整个通信系统。以主板设计为例,利用无线系统,能够将无线膜组通过主接板以及射频板相接。通过数据运输的元件,可以实现数据信息的收集、汇总与整合,还能够针对传感器进行数据分类,从而让无线通信系统的架构成为可能。通过调整主控板与内部的设备,无线通信技术能够满足油田自动化的需求。除了进行以上处理外,技术人员在设置无线传感时,还要考虑传感器网络的网络速度、网络移动性等方面,之后针对性地进行位置优化,并控制传感器数量。无线通信技术在未来具有广阔的发展空间,能够显著提升油田自动化生产的实用性以及高效性,促进油田企业发展。

5结语

应用无线通信技术是常见的提升油田采油自动化效率的方案,对油田自动化技术具有重要、积极的影响。从当下油田自动化技术的发展情况看,无线通信技术取得了突破性的发展。基于此,本文从无线通信技术在油田自动化中的应用优势及发展趋势入手,讨论了无线通信技术的原理以及其在当下油田自动化生产中的常见应用,本着科学性与实用性原则,希望能为油田自动化生产提供建设性意见。

参考文献

[1]高娜,李凯.试论无线通信技术在油田自动化中的应用[J].中国化工贸易,2019(6):144.

[2]蓝俊锋.综述电力自动化中的无线通信技术及其应用[J].通讯世界,2018(2):83-84.

[3]常文伟,周成龙.自动化仪表在实现数字化油田中的应用[J].通信电源技术,2020(5):135-136.

[4]陈浩.浅谈无线通信技术在油田自动化中的应用[J].化工管理,2017(31):46.

[5]雷鸣.探究无线通信技术在油田自动化中的应用[J].数字通信世界,2018(2):170.

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