無線傳輸技術在錄井遠程終端中的應用

吳慶能

中石化勝利石油工程有限公司地質錄井公司

摘要：無線傳輸技術在錄井遠程終端的應用為綜合錄井技術的發展注入了新的生機和活力，常規錄井遠程終端具有電話網、以太網、視頻網等3種通信網絡，本文在對當前錄井現場遠程終端信息傳輸現狀進行分析的基礎上，對采用無線傳輸技術實現“三網合一”的系統設計進行了探究。

關鍵詞：無線傳輸技術；錄井現場；遠程終端

我國錄井現場和通信終端連接多是通過電話網、以太網和視頻網等網絡，在布線中相互獨立，需要單獨布線安裝，影響了遠程操控和安裝調試難度，特別是硫化氫富集區塊油田開發中鉆井工作、生活區域距離錄井儀器工作區距離較遠，增加了安裝應用難度。而視頻網、以太網信號線超過100米會出現信號衰減、視頻圖像模糊等問題。因此，有必要結合油田現場和錄井遠程終端信息傳輸現狀分析，對無線傳輸技術應用進行探究。

1 油田錄井現場及遠程終端信息通訊技術現狀

在傳統油田錄井現場和遠程終端信息通訊中，服務端一般設置在綜合錄井房內，客戶端設置在具體鉆臺、地質監測房、鉆井隊長控制室等部位，相互間需要“三網”進行連接，分別布線安裝。但是，“三網”分別布線安裝造成線路均需要進行有線安裝，在錄井現場需要布置3種網絡線路，增加了錄井通信傳輸成本，浪費了工作時限；個別錄井工作中，在綜合錄井房與監督房布線連接中要在井場入口穿過，穿越段布線一般采用架高的方式從通道上部穿越，但基于錄井現場各類作業車輛來往頻繁易造成信號線路掛斷，應用逐漸減少，還可以在入口地下挖設地埋管道，將信號線路從地下布線，但該方法在線路出現故障需要檢查維修時，修復和檢測比較困難；個別錄井現場綜合錄井房和監督房間距離大于100米，視頻信號因嚴重衰減和失真，造成偏色、模糊等問題，影響了網絡信號的穩定性。

2 無線傳輸技術在錄井現場和遠程終端的應用

2.1無線傳輸技術在錄井現場的應用情況

2.11油田錄井現場無線傳輸技術的設計思路

在綜合錄井現場，實現“三網合一”設計思路為：以“一點對多點”方式安裝多個無線交換機，形成覆蓋錄井現場的無線網絡，在需要地點設置無線網絡終端機，利用終端機將實現“三網合一”，取代傳統的三網有線傳輸系統，保證信號傳輸質量，延長信號傳輸距離，緩解分離布線造成的施工困難。

2.12油田錄井現場無線傳輸技術的基本組成

利用無線傳輸技術進行錄井終端連接，核心是設置具備無線信號發射功能的無線交換機，實現雙絞的網絡信號傳送，經過無線信號交換編譯后，將各類通信有限電信號轉換為以無線電信號進行發送和傳輸的通訊網絡，實現錄井現場和終端無線網絡覆蓋。根據實際錄井信號傳輸需要，通過不同功率的選擇實現不同范圍和程度的無線網絡覆蓋。一般情況下，無線傳輸系統無線交換機要設置在網絡終端機內部。在設施構成中，整個無線網絡中心設置在綜合錄井房內，是整個無線網絡的遠程控制終端，設置避雷針、無線傳輸終端、各向天線、電話、計算機等設備；客戶端設置在地質監督房、鉆井隊長控制室等區域，主要設備為定向天線、計算機、云終端、無線網絡終端機和顯示器等。

2.13油田錄井現場無線傳輸技術的主要設備和模塊

一是無線網絡終端機。是無線傳輸技術的應用核心，可實現無線網絡信號的接受和發送，以及無線網絡信號與電話信號、以太網信號、視頻信號的自動轉換，可根據需要輸送到顯示器、計算機和模擬電話機等設施終端。主要包括網絡語音網關、無線接入、數據交換、視頻終端等模塊，在各模塊也有對應接口進行連接，同時還包括防浪涌、防雷擊等安全模塊。各模塊供電端口要連接電源輸出接口，電源輸入端與防浪涌、防雷擊等模塊連接。各模塊的作用，網絡語音網關模塊主要是實現與電話機的連接并轉化模擬信號和數字信號，在編碼后形成無線網絡數據包；視頻終端模塊與顯示器連接，可實現視頻網絡監控功能；接入模塊連接天線，可接收和發射無線信號。

二是網絡語音網關模塊。該模塊使用VOIP語音網關，在將信號壓縮打包后使數據包通過互聯網電話進行語音信號傳輸，利用IP數據進行語音發送，實現語音、視頻、傳真等數據發送。通過將普通電話機連接和設置在模塊內，可實現語音壓縮編碼和內部免費通話等功能。具體工作中，VOIP網絡電話利用互聯網打電話的方式實現無線信號傳輸，在網絡電話機連接到ADSL、LAN等寬帶接頭并設置相應IP地址后就可以進行信號通訊。該模塊具有任意撥號、撥打簡單等優點，信號通訊質量較高，僅需占用6-8kbit的帶寬就可實現高質量傳輸，且無需設置軟件交換平臺進行數據傳輸支持，應用比較方便。

三是視頻終端模塊。無線傳輸技術在錄井終端應用核心是Mini網絡計算機，在與顯示器、鍵盤等設備連接后可組成計算機，可利用一體化軟硬件設置實現便捷的維護管理。利用VDP技術就能共享無線網絡范圍內的主機資源，無需在桌面終端通過Windows許可就可實現通訊。在具體應用中，要在網絡計算機終端安裝附帶軟件，在連接顯示器等設備后實現計算機功能，完成各項業務操作。通訊網絡服務端可以對終端進行統一管理，實現終端“零”維護，可將終端數據存儲在中心主機，提升通訊數據安全性和共享性。終端機身僅需10cm×10cm×1.5cm的空間就可安放，可懸掛在顯示器背面。

2.2油田錄井現場無線傳輸技術的應用成效

無線傳輸技術實現了錄井信息的有效共享和標準化處理，可對錄井工程事故實現遠程預報和判別，對錄井資料進行遠程審核，并能在鉆井取芯中實現多井、多層位遠程對比優選層位，提高了油井調度管理成效。具體工作中，該技術安裝使用比較方便，解決了“三網”布線安裝穿越井場入口等難題，在優選無線網絡接入設備功率后，通訊距離可延長到2000米，無信號衰減等問題。同時，無線通信技術還改進了VGA視頻監控方式，錄井人員可隨時調用錄井資料，特別是在鉆井監督中對氣測、地質、巖屑等動態數據的瀏覽，提升了錄井工作成效。

3結論

綜上所述，傳統油田錄井終端通信存在諸多問題，通過在錄井遠程終端利用無線傳輸技術，改進了錄井遠程終端通訊連接方式，可以提升錄井通信成效，更好地服務于油井生產。

參考文獻：

[1]呂志剛.陜北油田錄井中計算機的應用與探索[J].延安職業技術學院學報，2010（02）.

[2]夏永松，楊建華.基于CDMA1X網絡的視頻傳輸系統設計與軟件實現[J].測控技術，2009（05）.

[3]魏躍峰，王雙才.對國內錄井軟件的改進建議[J].錄井工程，2006（01）.

[4]譚祖愛，周波.錄井現場無線三網合一系統[J].內江科技，2010（04）.