中國石油是一家集油氣
勘探開發(fā)、煉油化工、油品銷售、油氣儲運、石油貿(mào)易、工程技術(shù)服務(wù)和
石油裝備制造于一體的綜合性能源公司。作為中國最大的超大規(guī)模國有企業(yè)之一，中國石油不僅要為提高自身的整體競爭力而搞好信息化，同時還有責(zé)任、有必要為中國石油行業(yè)和整個國家的信息化建設(shè)做出應(yīng)有的貢獻。但是，信息化建設(shè)并不是一勞永逸的。信息技術(shù)在飛速發(fā)展，企業(yè)的需求也在不斷出新，信息化建設(shè)已經(jīng)發(fā)展到了新的階段。中國石油和其他國內(nèi)外的石油企業(yè)一樣，正面臨著信息化建設(shè)的新課題——開發(fā)無線應(yīng)用。
油田的無線需求
基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)是中國石油“
十一五”信息總體規(guī)劃重要的組成部分，其整體目標為根據(jù)中國石油信息總體規(guī)劃的六個“統(tǒng)一”原則，對其所屬地區(qū)公司骨干網(wǎng)絡(luò)進行改造及規(guī)范，并為隨后上線運行的大型應(yīng)用系統(tǒng)如企業(yè)資源計劃(ERP)、地理信息系統(tǒng)(GIS)等提供全天候、穩(wěn)定、可靠的專業(yè)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。
目前，油田企業(yè)隨著基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的部署，各領(lǐng)域都通過擁有層次化模塊設(shè)計以及先進技術(shù)的有線網(wǎng)絡(luò)所覆蓋，將高可靠性、開放性、靈活可擴展性、可管理性、安全性融合為一體，使中國石油基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)具有一定技術(shù)和需求的前瞻性。但是，隨著中國
石油網(wǎng)絡(luò)改進的推進，業(yè)務(wù)不斷的發(fā)展，部分專業(yè)應(yīng)用無法在有線網(wǎng)絡(luò)中傳輸數(shù)據(jù)，給網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用系統(tǒng)造成了瓶頸，這些網(wǎng)絡(luò)瓶頸，一般會有以下幾種：
地域問題
各作業(yè)小隊分散或者海上油井，在鋪設(shè)光纜造價過高或根本無法架設(shè)光纜時，實時數(shù)據(jù)無法傳送給相關(guān)人員。
環(huán)境問題
嚴酷的工作環(huán)境是有線鏈路以及設(shè)備所不能接受的，例如高溫，劇毒、天寒等惡劣的環(huán)境下。
人員問題
處于移動狀態(tài)的工人無法和在辦公室的專家一樣獲取內(nèi)部資源和數(shù)據(jù)，使得在野外作業(yè)的人員與專家無法溝通，在這種情況下，專家不得不到現(xiàn)場進行指導(dǎo)作業(yè)。
資源有限
各數(shù)據(jù)采集點無法進行昂貴的鏈路鋪設(shè)、不能保證有線設(shè)備的機房等各種資源有限原因，使重要的生產(chǎn)數(shù)據(jù)不能及時傳輸給相關(guān)人員。
在以上幾類環(huán)境下，現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)無法保障重要數(shù)據(jù)的基本傳輸，使重要的生產(chǎn)系統(tǒng)無法正常上線，降低了企業(yè)生產(chǎn)力，致使企業(yè)蒙受巨大損失，然而無線技術(shù)憑借靈活高效的組網(wǎng)方式，能夠解決這一系列的問題。
無線應(yīng)用遍地開花
目前，無線網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)有效結(jié)合有線網(wǎng)絡(luò)，一同滲透到了中國石油信息化建設(shè)中各個角落。無線組網(wǎng)技術(shù)所涉及的領(lǐng)域有： 油田企業(yè)鉆井裝置、煉化石化企業(yè)的生產(chǎn)裝置、銷售企業(yè)
加油站、長距離輸油管道等。各個領(lǐng)域采用的無線組網(wǎng)技術(shù)各不相同，普遍采用的無線技術(shù)為Wi-Fi、TD-SCDMA、Mesh、WIMAX、3G等技術(shù)，這些組網(wǎng)技術(shù)相互結(jié)合或者與有線網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，使中國石油在企業(yè)內(nèi)部組成了一張“緊密的大網(wǎng) ”。
中國石油眾多油田是以石油天然氣勘探開發(fā)為主營業(yè)務(wù)的，石油行業(yè)的油田、
石油管道的生產(chǎn)作業(yè)多是在比較荒蕪、偏僻，甚至惡劣的環(huán)境中進行，安全管理更需要實時監(jiān)控各生產(chǎn)環(huán)節(jié)作業(yè)情況的變化，以便及時采取應(yīng)對措施。油田企業(yè)需要實時監(jiān)控油罐儲量情況、油井生產(chǎn)環(huán)境等環(huán)節(jié)，但有線網(wǎng)絡(luò)無法完全覆蓋整個油田企業(yè)。為了解決油田企業(yè)網(wǎng)絡(luò)覆蓋問題，無線網(wǎng)絡(luò)與有線網(wǎng)絡(luò)有效結(jié)合在一起，可滿足油田企業(yè)的以下幾大需求：
1. 需要通過快速響應(yīng)保證最少的停機時間，通過實時的數(shù)據(jù)接入檢測數(shù)據(jù);
2. 油量數(shù)據(jù)的采集回傳;
3. 溫度、濕度、壓力傳感器的數(shù)據(jù)采集回傳;
4. 作業(yè)機器工作狀態(tài)的數(shù)據(jù)采集回傳;
5. 需要提供資產(chǎn)的物理安全信息，在發(fā)生緊急事件時追蹤人員行蹤;
6. 遠程監(jiān)控重要資產(chǎn)的位置信息，重要資產(chǎn)的庫存遠程管理; 對重要人員的行蹤遠程追蹤;
7. 需要為員工、訪客提供基于IP的語音、視頻服務(wù)，以提高生產(chǎn)力;
8. VoIP的應(yīng)用;
9. 采用PDA或者工業(yè)無線終端進行工作;
10. IP視頻監(jiān)控;
● 需要減少采用衛(wèi)星鏈路帶來的巨額鏈路支出;
● 采用遠程無線回傳技術(shù)提供數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)功能。
油田企業(yè)適用的無線技術(shù)
一、 Wi-Fi技術(shù)
Wi-Fi全稱Wireless Fidelity，基于IEEE 802.11網(wǎng)絡(luò)規(guī)范，其802.11X規(guī)范中包括： 802.11a、802.11b、802.11g、802.11n等多種標準。而在油田企業(yè)普遍使用的Wi-Fi標準為802.11g以及802.11a，前者為2.4GHz頻段，后者為5.8GHz頻段，使用數(shù)據(jù)率都為54Mbit/s。
Wi-Fi接入方式
Wi-Fi是目前發(fā)展很快的基于IP的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它的特點是頻帶較寬，但通信范圍比較小，所以被定義為無線局域網(wǎng)。引進無線Wi-Fi技術(shù)，能在一定程度和范圍解決油田企業(yè)有線技術(shù)無法滿足的應(yīng)用需求。
油田單井以及計量間分布比較分散，有線網(wǎng)絡(luò)無法覆蓋，一般都是通過無線網(wǎng)橋接入到通信中心網(wǎng)絡(luò)， 然后數(shù)據(jù)通過有線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)娇偛繖C關(guān)。
Wi-Fi的特點
● 集中管理的動態(tài)射頻控制
● 快速安全漫游
● 實時可見的定位服務(wù)
● 集中實施 IDS 和 IPS 安全防護黑客
● 統(tǒng)一的有線和無線解決方案——Qos、安全認證、帶寬控制
● 高效率的WLAN安全， 部署及管理，降低總體成本
● 可升級、可靠的、具有彈性的WLAN架構(gòu)
Wi-Fi應(yīng)用范圍
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)功能
主要應(yīng)用于油田抽油機、計量間等，A2系統(tǒng)、地面工程動態(tài)信息系統(tǒng)，生產(chǎn)數(shù)據(jù)、地調(diào)日報、地質(zhì)旬報查詢系統(tǒng)等。
視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計
主要應(yīng)用于油井設(shè)備，各作業(yè)小隊以及重要生產(chǎn)現(xiàn)場。
Wi-Fi與有線技術(shù)混合組網(wǎng)方式，可以解決油田企業(yè)存在的建網(wǎng)問題。Wi-Fi和有線技術(shù)有互補趨勢，在很長時間內(nèi)兩者將共存并相互配合。
二、 SCDMA技術(shù)
SCDMA是同步碼分多址的無線接入技術(shù)，它采用智能天線、軟件無線電以及SWAP+空中接口協(xié)議等先進技術(shù)，是一個全新的擁有完整自主知識產(chǎn)權(quán)的無線通信技術(shù)標準。
SCDMA的接入方式
SCDMA采用時分接入方式，公共信道P-CCPCH在TS0時隙發(fā)射，下行同步信道DWPTS在自己的特殊時隙發(fā)射，一方面不和業(yè)務(wù)信道共用功率，另一方面在信噪比指標方面不和業(yè)務(wù)信道相互影響。
SCDMA的特點
● 網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣，尤其對偏遠油田覆蓋效果非常理想，完全適合油田自動化數(shù)據(jù)采集需要;
● 系統(tǒng)性能穩(wěn)定，可靠性高，巡檢時間短;
● 系統(tǒng)具有語音、數(shù)據(jù)優(yōu)先級設(shè)置功能，可以根據(jù)用戶的需求設(shè)定各種業(yè)務(wù)的優(yōu)先級，可以令數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)優(yōu)先于語音業(yè)務(wù)，以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性、可靠性;
● SCDMA數(shù)據(jù)通信終端具有自我檢測功能，它與外接的RTU設(shè)備具有心跳機制，在工作過程中互相監(jiān)視、互相復(fù)位。
SCDMA的應(yīng)用范圍
自動化測控系統(tǒng)功能
主要應(yīng)用于油田企業(yè)的電壓開關(guān)、高壓計量、熱力系統(tǒng)等生產(chǎn)數(shù)據(jù)的自動化。
視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計
主要應(yīng)用于油田企業(yè)重要資產(chǎn)的監(jiān)控等。
無線網(wǎng)絡(luò)帶來效益
油田企業(yè)采用無線網(wǎng)絡(luò)后，不但增加了油井開井時率，使原油日產(chǎn)量有所提高，而且油井及
采油設(shè)施的安全方面也得到了保證，確保了油區(qū)正常的生產(chǎn)秩序，減少了維護開支，有效降低了生產(chǎn)成本，實現(xiàn)了降本增效的目的，同時，也在一定程度上改善了工作人員的勞動環(huán)境，降低了工作人員的勞動強度。
使用無線網(wǎng)絡(luò)帶來的效益可歸納為以下七個方面：
1. 實時自動監(jiān)測和控制油井工作狀態(tài)，提高了油田企業(yè)的現(xiàn)代化管理水平，提升了企業(yè)的形象。
2. 減少生產(chǎn)管理人員，提高勞動生產(chǎn)率，減輕了巡檢員和維護人員的工作量，節(jié)約了勞動生產(chǎn)成本。
3. 完全避免了巡檢員因巡檢不及時所帶來的故障延遲、維修速度慢、生產(chǎn)停止、采油量減少的人為損失。
4. 承擔(dān)
采油設(shè)備安全生產(chǎn)的監(jiān)測與控制，出現(xiàn)異常情況時，能夠迅速報警，使生產(chǎn)管理人員在事故發(fā)生之前即采取措施，防患于未然，減少了事故損失，保護油田的采油設(shè)備。
5. 減少停產(chǎn)時間，提高油井采油時率，在出現(xiàn)故障時，能夠及時準確地報警，使油井在最短的時間內(nèi)恢復(fù)生產(chǎn)，提高油井采油時率。
6. 降低電能消耗，減少設(shè)備磨損。對供液不足的抽油井建立合理的間抽時間表，實現(xiàn)抽油機的間抽控制，從而顯著提高泵效，降低電能消耗，減少設(shè)備磨損，延長檢泵周期。
7. 信息共享，管理優(yōu)化。運用Internet/Intranet技術(shù)，在油田局域網(wǎng)的任何計算機上均可實時監(jiān)測所有油井、計量站及水井的測控數(shù)據(jù)、電流圖等，實現(xiàn)任意時間段的歷史數(shù)據(jù)查詢、電流圖比較和報表圖表的打印功能，使油田企業(yè)進一步邁向了數(shù)字油田。
無線技術(shù)的優(yōu)勢與不足
無線技術(shù)自誕生以來，便以快捷高效，組網(wǎng)靈活為優(yōu)勢在飛速發(fā)展，對企業(yè)網(wǎng)絡(luò)來說，不需要布線或開挖溝槽，大大縮短了施工時間，有線網(wǎng)絡(luò)不能到達的地方都可以通過無線網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)。
在擴展能力方面，無線有多種配置方式，能夠根據(jù)需要靈活選擇。這樣，組網(wǎng)就能勝任從只有幾個用戶的小型網(wǎng)絡(luò)到上千用戶的大型網(wǎng)絡(luò)，并且能夠提供像“漫游”(Roaming)等有線網(wǎng)絡(luò)無法提供的特性。
無線技術(shù)具有投資的可再利用性，投入無線設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，如果到了具備有線接入的條件或其他原因，無線設(shè)備可以輕松地再用到別的地方，而不像有線網(wǎng)絡(luò)的線纜那樣，投資很難得到回收。
不過任何技術(shù)的成長完善過程中都會出現(xiàn)一些問題，無線技術(shù)的成長也不例外，清醒、客觀地認識這些問題，對認清無線組網(wǎng)的未來至關(guān)重要。目前無線網(wǎng)絡(luò)普遍反映、具有代表意義的幾個問題是：
1. 不同標準的兼容問題
現(xiàn)如今無線技術(shù)由于不同廠商支持不同標準，多標準造成了很多麻煩的兼容性問題，不利于企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，給用戶帶來很多不便。
2. 安全問題
雖然無線網(wǎng)絡(luò)不斷完善其安全性，但與成熟的有線網(wǎng)絡(luò)相比，還是有很多的不足，這給企業(yè)建立一套行之有效的無線網(wǎng)絡(luò)的安全策略帶來了極大的難度。
3. 帶寬問題
現(xiàn)有無線技術(shù)原來一直存在著帶寬過低的困擾，與傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相比，相差甚遠，但隨著802.11g標準的出現(xiàn)，帶寬的問題將在不久的未來得到改善，一定能夠解決無線網(wǎng)絡(luò)帶寬不足的弊端。
隨著無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在國內(nèi)的日益成熟，相信無線技術(shù)會解決上述不足，使無線網(wǎng)絡(luò)越來越多地被用戶所接受，從軍事到民用、從企業(yè)到家用，都將鋪展開來。而無線網(wǎng)絡(luò)在各方面的發(fā)展，更將會滿足企業(yè)用戶對無線網(wǎng)絡(luò)的全方位需求。從日常辦公環(huán)境到跨地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，無線網(wǎng)絡(luò)都扮演著重要的角色。無線網(wǎng)絡(luò)的引入，為企業(yè)提供了一種新型的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用平臺，為企業(yè)創(chuàng)建了無線自由的工作空間。
發(fā)布信息
