現代通信技術在油氣生產自動化中的應用

魏永剛

（長慶油田分公司 通信處，西安 716000）

現代通信技術在油氣生產自動化中的應用

魏永剛

（長慶油田分公司 通信處，西安 716000）

現代信息技術是信息產業發展進程中的核心技術，在科技發達的今天，現代通信技術逐漸滲透到了電子商務、光纖通信、多媒體、衛星電視廣播、自動化生產等領域，能夠為社會經濟發展以及基礎設施的構建提供有效保障。本文將針對現代通信技術在油氣生產自動化中的應用做簡要分析。

現代通信技術；油氣生產自動化；技術應用

在油氣自動化生產過程中，現代通信技術的應用極大地提升了生產的效率和安全性，成為油氣高效高質生產的重要助推器。

1　現代化通信技術的發展

現代通信技術的發展已經達到了一個新的階段，從以往電子管記錄數據電纜連接已經發展到了WiFi、3G網絡、藍牙等無線信息網絡階段，無線信息網絡的組建不斷優化著信息交互傳輸的速率，使得現代化生產所需數據、信息能夠得到即時的更新。而運用新型加密技術、防干擾技術的信息網絡優化，給現代無線網絡提供了一個較為安全、穩定、可靠的保證。

現代無線網絡的組成主要由藍牙、WiFi、WiMax、Mesh、RFID等。藍牙：主要是小范圍相互連接的幾個裝置間形成的無線網絡，一般范圍較小，相對開放，通信不需要電纜，成本較低。WiFi：是一種高頻無線電信號，能夠將移動終端通過無線方式連接起來，相對開放，通信價格低廉，便于人們生活。WiMax：是更大范圍的無線信號網絡，一般用于城域網的構建技術基礎，也是目前3G信號技術應用標準。Mesh網絡：采用網絡拓撲結構，也稱多跳網絡，其相對于其他網絡傳輸，可靠性更高，而且傳輸速率更快。RFID技術：是一種無線射頻識別技術，能夠通過特定的無線電通信訊號識別目標及其數據信息，在門禁、票務等系統中多有使用。

2　現代信息技術在油氣生產運行過程中的有效運用

2.1自動化數據的控制與采集

在油氣自動化生產過程中，信息的自動化收集與處理是整個自動化控制的重點。自動化數據采集系統采用集散型控制結構，運用兩級SCADA自動化監控系統來實現對生產系統內各技術參數的實時數據收集與控制。

油氣自動化生產中，在聯合站、計量站、油井等相關技術控制區域設置信息收集與控制基站。基站與生產系統中各離散點通過傳感器與變送器進行數據信息收集，并利用各自動閥門、壓力參數通過自動程序的控制進行實時的調節以實現PID閉環控制，從而構成油氣生產自動化控制的一級SCADA監控。

基站通過光纖、WLAN等方式將實時數據信息及時傳輸到工控室、自控中心，通過自控中心與工控室的調度實現數據的動態顯示與數據信息異常的及時處理，從而實現對生產系統的控制。由此構成油氣自動化生產控制的二級SCADA監控系統。

一級單元與二級單元相互之間通過電臺進行數據交互，以實現整個網絡的信息實時交互聯系。

2.2多媒體視頻監控系統

多媒體視頻監控系統一般由視頻客戶端、視頻監控單元、視頻監控中心組成，設置在廠區生產系統及其附屬設施、系統的視頻監控單元將實時的視頻監控信息編碼成數據流通過網絡傳輸到視頻監控中心，通過轉碼解流將視頻信息反應到視頻客戶端上，由此實現實時的視頻監控。而在整個視頻監控系統中比較重要的一個部分是網絡視頻器，主要負責各種多媒體影像聲音的采集以及該視頻影像的壓縮編碼；同時，將網絡用戶以及監控中心的實際控制命令有效地往前端設備上進行傳輸。目前，MPEG-4網絡視頻編碼器的壓縮比例相對較高，運動補償性方面較為優越，逐漸成為主流。

由于大部分采油廠的視頻監控多置于室外，所以，一般要選用能夠進行360°全景掃描的恒溫監控設備，實施對整個尤其生產自動化系統的全天候監視。后端的監控中心主要是由交換機、多媒體電視強以及視頻服務器等等設備有機組成的。其中，視頻服務器主要是用來管理源于網絡視頻編碼中的相應的網絡視頻流，并運用組播技術提供相應的視頻服務給相關的網絡用戶，真正實現多媒體數字化實時監控以及網絡點播檢索行為的有效運行，監控中心可以授權網絡用戶，這部分被授權的網絡用戶稱作是客戶端，客戶端為外網用戶以及本地網用戶均可以。

2.3寬帶Ethernet網絡系統

2.3.1網絡結構

各信息收集基站（聯合站、計量站、油井等）收集的數據信息匯集到工區控制處理器，工區工控室通過報表生成、實時圖像存儲等數據處理后傳送到廠部自動化控制指揮中心，以方便廠部領導及技術人員實時瀏覽各基站主要技術參數、主要實時信息以及異常信息的監測與處理。各基站與工控室、工控室與自控中心之間的連接一般采用光纖、數字微波、WLAN等多種傳輸方式，通過點到點、點到面、面到面的星狀連接網絡構建出油氣生產系統無線通信網絡。

2.3.2組網方式

各基站之間的信息傳輸組網一般采用可靠性較高、受干擾程度較低的光纖進行連接。從廠部局域網引出光纖連接到油田信息網，如果從廠部到工控室之間的信息連接系統如小容量微波系統不能滿足寬帶傳輸的需要，可通過在兩端加裝E1/RJ45網橋的方式實現微波系統擴容。在基站站點過多、涉及范圍過密集、涉及地理環境過于復雜的局部區域，可采用光纖/WLAN混合的方式進行組網，以避免區域光纖連接的復雜性。

3　結　語

在油氣自動化生產中，現代無線通信技術的應用以及科學合理的進行光纖/WLAN等有線/無線網絡組網方式的設計，能夠節省信息通信交流的成本，從而實現信息數據交互連接的實時性，提高油氣生產的生產效率，值得積極推廣和廣泛使用。

主要參考文獻

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10.3969/j.issn.1673-0194.2015.02.039

TE938

A

1673-0194（2015）02-0052-01

2014-12-26