近海環境的視頻業務加速了衛星帶寬的需求

+王琦

在近海石油天然氣勘探中，高清（HD）視頻的應用正在不斷增長，因此對通信帶寬提出越來越高的需求。石油天然氣公司在這方面的新要求，也為衛星公司與衛星通信服務商提供了新的機會。

目前，根據距離劃分的話，近海石油天然氣平臺（鉆井及船只）屬于遠程平臺，但它們很少超出人眼的可視范圍。近海視頻通信有提高安全性、改善勘探效率及加強監控等優點，現在它已成為一種通用方式，而且還在繼續發展。

在近海視頻通信中，衛星通信服務商擁有宏大的目標市場，并且這個市場還在不斷增大，但光纖網絡的強勁競爭也是這些廠商必須面臨的挑戰。不過，在光纖設施沒有或尚未鋪設的地方，衛星還是有接收到信息的機會，所以油氣企業仍堅持在全世界的遠程地區及深海區域尋找石油及天然氣。

一.實時勘探應用

視頻業務提供了實時的勘探情況，讓公司可以身臨其境地監視操作。位于陸地的勘探管理者非常需要近海勘探操作的視頻，這些視頻用以大量地監視中心定位，尋找周邊的錨定位置。這樣，勘探管理者可以及時發現問題，并指導團隊確定勘探方向。

實時勘探還改善了總體決策過程，讓作業更有效率，使成本保持在可控范圍里。

石油公司在勘探方面投入了很大的預算。殼牌（Shell）公司的電信經理Don Happel就說，“實時勘探是我們視頻通信方面的最大應用，勘探部門擁有很大的預算，他們需要針對這一業務投入成本。”

他補充說，視頻業務在勘探作業中應用十分廣泛，既應用于鉆井平臺，又用于海底的水下機器人（ROV）及監視海底。因此既裝備于海面，又裝備于海底。

在勘探過程中，ROV潛入水下審核海底的樣本，同時照看好生產設備，保證所有設備運作正常，并對潛在的問題做出評估。

承包商Oceaneering公司注意到，為了觀察實時勘探作業，在ROV上安裝高清相機的需求越來越大。該公司的通信及應用開發主管Mark Stevens對此發表評論說：“我們知道施工方很喜歡這樣做，因為這樣就為他們節約了派人出海及商量決策的費用。”

墨西哥灣深水地平線號（Deepwater Horizon）鉆油平臺漏油事件后，水下勘探的實時監視變得更加重要。Stevens也是如此認為，“近海視頻的應用在Deepwater Horizon事故之前已經增長，但后來它的確加速了需求。” 目前，石油公司正在尋找改善安全的方式，以便提高水下勘探的實時監視水平。

Stevens還指出，使用檔案材料，對于勘探者來說如同應用YouTube網站，這些材料為他們提供了任何時間在任何地點的勘探過程，從而幫助他們日復一日地針對各類問題確定最佳方案。他對近海視頻很是看好，“視頻通信占了我們收入的很大一部分。我認為這一應用將繼續增長，因為這對于近海勘探產業來說是一項相當新穎的技術，因此它有一個普及的過程。”

二.船對船應用

Oceaneering公司注意到，在近海領域的船對船通信中，船上視頻分配業務正不斷地增長。再加上近海勘探視頻的迅速發展，近海設施與岸上辦公室的分配網絡將會很快實現全日制鏈接。

Stevens說，他所在部門目前工作量，船對船的業務就占了近50%。在勘探視頻通信中，Oceaneering公司可提供高達50 Mbit/s的高速帶寬。

三.個人應用

在海上工作是非常艱苦的。但通過接入互聯網、網絡電話（Skype）或可視電話（FaceTime），工人們可以與家人保持聯系，讓生活不至于單調。

在高端業務應用中，隨著個人使用智能手機和平板電腦的比例增長，對帶寬的需求變得非常大。然而，要在運作大型業務應用的同時尋找空余帶寬并不容易。工人們占用帶寬的最佳時段通常是晚上，因為此時的業務流量一般不大。殼牌公司為工人們開放網絡的時間也是晚上，不過一定是業務流量不大的晚上。

對于帶寬問題，Happel深以為然，“這在20年前不是問題。但現在，對增長帶寬的需求就是一個經常性的問題。這個需求從來沒有下降過。”

Johnson則想到，石油和天然氣公司面臨的挑戰是，業務提供不間斷通常會耗費高價的成本。這些公司在尋求良好的業務提供方法，但它們需要很好地控制成本。

當然還有其它在用并有所增長的視頻業務，比如數字標牌、遠程醫療、閉路電視監控系統（Closedcircuit television，CCTV）及遙測等。

四.拓展帶寬

運營商對近海設施視頻通信的需求不斷增長，意味著通信服務商不得不面臨一個挑戰——提供更多帶寬，同時還不能提高用戶太多的成本。

例如，近海平臺的標準帶寬為5-10Mbit/s，計劃將提高至20Mbit/s，不久的將來，隨著視頻通信需求的增長，某些設備將需要高達100Mbit/s的帶寬。

而這些運營商對Johnson說，在提高相應成本的基礎上，他們更傾向于20Mbit/s以上的帶寬。

Johnson還補充說，“用戶都在尋求帶寬的最大成本效率，我們需要以新的方式提供帶寬。以傳統方式提供100Mbit/s帶寬是一大挑戰，因此我們需要提高效率。”

五.數字勘探平臺

創新未來的勘探平臺是獲取更高效率、保持成本的一種方法，這些勘探平臺通常被人們稱為“數字勘探平臺”。

那么這些未來的勘探平臺是什么樣子呢？那真是眾說紛紜了。不過有一些人認為，這些勘探平臺將所有的遠程設施的IP設備集成在一起后，“數字勘探平臺”才算真正地建立起來了。從本質上說，每個儀表及發射器都是一個單獨的IP設備。當所有的設備集成在一個“數字勘探平臺”上，就可以為五、六個各不相同的公司提供支持與監視。

Johnson認為，完全應用合成設備來處理提供勘探平臺信號報告的所有儀表及設備的數字輸出，可能會為了提供更高的效率及更高的帶寬而投入巨額成本。不過他表示，Harris CapRock公司傾向于在未來3至6個月里提供這樣一套集成在一起的業務。

具有擺頭、對焦及傾斜等功能的紅外照相機在晚上用來監視海上各個方面的設備，也為勘探作業提供了完善的和最先進的加密技術標準。Happel顯然十分認同，“對于向新奧爾良的作業和維護中心回傳視頻內容，加密是一種十分理想的應用。”

六.光纜的競爭

“目前，我們一旦需要就可以應用衛星，但成本很高。” Happel不止如此說到，還舉出了經常遭受風暴襲擊的墨西哥灣的例子。

2005年的卡特琳娜颶風時，人們就在該地區啟用了微波網絡，而被毀壞的原有通信系統完全恢復則經歷了6-12個月。這意味著殼牌公司必須使用Ka波段衛星來獲取其作業所需要的帶寬。不過Happel仍有所顧忌，他認為Ka波段衛星業務的確很有用，但時常要經受雨衰的影響。

為此，殼牌公司當時應用了C波段衛星業務。C波段衛星業務對雨衰不敏感，還能較好地與微波系統進行對接。在殼牌公司的C波段應用中，至平臺的下行速率為4Mbit/s，至岸上的下行速率為2Mbit/s，至岸上的下行速率為10Mbit/s。至岸上的下行速率可提高到至平臺的下行速率，即10Mbit/s。殼牌公司的最低需求為4Mbit/s，這樣就滿足了其話音和其它業務應用的需求。

然而在墨西哥灣，光纜是衛星的強勁競爭對手。一旦殼牌公司的“奧林巴斯”（Olympus）張力腿平臺（tension leg platform，TLP）于2013年下半年或2014年下半年開始生產，公司將接入英國石油公司（BP）的現有光纜網絡，從而滿足帶寬需要。

殼牌公司接入英國石油公司設施的成本大約是4000萬美元，而“奧林巴斯”項目獲得的總投資大約為20億美元。研發經理發現，以這一價格來獲得一套完整的運行平穩的系統是可以接受的，

這樣，“奧林巴斯”張力腿平臺將擁有10Mbit/s的接入岸上的速率，并擁有將德克薩斯灣至密西西比灣的環路拓展至殼牌深水開發和生產區域的能力。

Happel說，如果“奧林巴斯”項目獲得成功，更多光纜方案將在墨西哥灣得到應用，殼牌公司很可能在未來的5至10年里鋪設自己的光纜網絡。

英國石油公司是英國的一大重要廠商，已經廣泛地應用了光纜網絡，也計劃在世界其它地區采取同一戰略。

英國石油公司在倫敦的新聞發言人 Robert Wine說，“我們使用視頻，一旦需要便增加了我們總體通信能力的價值。但從光纜的角度來看，作業數據是最重要的內容。我們已經在整個北海及其它地區鋪設了2000公里的海底光纜，從岸上可以實施連接，甚至在某些領域實施作業。在未來的幾年里，其它地區將轉向光纜而不是轉向衛星。”

七.其它機會

在墨西哥灣，光纜網格的競爭使衛星通信服務商在自己的系統中不得不保持提供更多帶寬，以及為用戶維持成本控制等，這些方面都讓服務商感到了壓力。

如果說，墨西哥灣發展為光纜地區越來越成功，那么在世界其它地方，則為衛星的近海視頻通信提供了豐富的機會。尤其是在深水領域，例如西非、巴西以及東南亞和澳大利亞等地區。

真正的遠程新興近海領域是北極地區，即阿拉斯加、加拿大、俄羅斯、挪威及格林蘭等近海區域。

曾有預告，北極區域擁有大量的石油和天然氣資源。但在北極區域，用于開發和生產的設施極少。挪威國家石油公司（Statoil）近期公布了其加速北極地區開發的行動——在2013年全年的挪威巴倫支海勘探活動中鉆9口井。它還計劃在不晚于2015年的時間里勘探阿拉斯加近海地區。

在這些遠程的近海活動中，衛星可提供實時的勘探方案，可針對設備、儀表、安全視頻鏡頭進行視頻監視，以及它的加密應用。

石油和天然氣產業在不斷地投資技術，期望人們在10年前尚不能涉及的世界上的某些區域里接入網絡，衛星寬帶業務將保持這些新應用與總部的連接助力。