淺析石油石化行業各種主流無線通信技術特點

O 錢 鋒（北京石油化工工程有限公司 北京 100107）

淺析石油石化行業各種主流無線通信技術特點

O 錢 鋒
（北京石油化工工程有限公司 北京 100107）

無線通信技術在為大眾生活提供極大便利的同時，還為進一步地促進了諸多行業的發展，石油石化行業的發展就深受無線通信技術影響，文章就低頻聲波無線傳輸技術和無線專網技術這兩項石油石化行業各種主流無線通信技術進行了分析，指出其各自的特點。

無線通信；石油石化；低頻聲波無線傳輸；無線專網

1.引言

近年來，伴隨著國際市場油價的不斷下跌，石油企業的盈利也普遍下降，?？松梨?、殼牌、BP等世界級石油巨頭企業紛紛宣布削減投資規模，斯倫貝謝、貝克休斯和哈里伯頓等世界三大油服公司則公布了總計1．7萬人的裁員計劃，這已經是一個相當危險的警示了，為了穩定石油石化行業的利潤，需要牢固樹立以質量和效益為中心的發展理念，采取切實有效措施，著力提升發展質量和水平。對油田企業來說，油價是其難以左右的，因此在面對油價持續下跌的市場時，提高技術水平，加大技術投入，以技術博利潤是其發展的一個重要方向。無線通信系統是石油石化項目弱電系統的重要組成部分，被廣泛應用于石油石化行業中，無線通信系統以結構化、模塊化、集成化的方式來滿足煉廠對生產監視和安全保衛的這兩面的需求，而為了保障無線通信系統能夠最大化的發揮其效果，就需要具備相應的成熟技術和可靠的備用設備的共同支持。

2.石油石化行業各種主流無線通信技術特點

近年來，石油石化行業發展迅速，由于石油石化行業具有占地面積廣、工作人員多、工藝流程復雜的特點，是人所共知的危險行業，容易發生泄漏等緊急事件。為了進一步降低石油石化行業的危險性，構建一套安全、可靠且同時具備較強功能的無線電通信系統就顯得相當迫切與必要了，目前在石油石化行業廣泛信用的主流無線通信技術主要有以下幾種：

第一種，低頻聲波無線傳輸技術。伴隨著石油開發工作的不斷深入，受井況、地層狀況等眾多因素的影響，開發過程的工作難度也不斷加大，特別是在測井時，現場應用中的一些常規的測井方法往往都具備較強的局限性，致使測井結果缺乏動態的生產資料（如圖1所示）。低頻聲波無線傳輸技術則可以很好的彌補這一缺陷，低頻聲波無線傳輸技術能夠在常規的測試儀器無法工作的工作環境中進行工作，攫取更多的動態資料。低頻聲波無線傳輸技術指的就是在油井檢泵期間將無線傳輸系統、測試儀器以及泵一同放入井中，一旦測試儀器捕獲到了信息數據，那么單片機將會對這些數據進行編碼，與此同時驅動電聲轉化器也會開始工作，發射出波脈沖信號，井口的探頭將會對這些信號進行收集、整理與處理，從而來達到監控油井的目的。

圖1 聲波測井原理

低頻聲波無線傳輸技術的核心部件是其電聲轉換器。他的轉換器需要滿足易于辨別、發射聲波強度大、脈沖寬度小、抗干擾能力強以及傳輸距離遠等要求。在前文中筆者已經對低頻聲波無線傳輸技術的運作原理進行了簡單的闡述，由于低頻聲波無線傳輸技術的運作涉及道路數據的傳輸，所以在對數據進行編碼的時候需要做到精確、簡潔，同時為了支持低頻聲波無線傳輸技術的運用，需要在里面安裝具備高靈敏度的地面接收裝置?？傮w來說，低頻聲波無線傳輸技術彌補了

常規測井過程中需要借助電纜之類的傳播介質進行信息傳播的這一不足，低頻聲波無線傳輸技術將所采集的井下數據編譯為二進制脈沖信號，并以油管作為傳輸媒介將信息傳回到地面，從而達到油井信息無線實施傳播的目的，在對油井實施監控的同時也能夠為捕捉到更為精確的數據信息。

第二種，無線專網技術。隨著國際安全局勢的日益動蕩和自然災害的頻繁發生，各國政府日益重視安全問題和災難求援工作，由于公共網絡在安全性和可靠性上難以滿足公共安全客戶的需求，建立一個統一的全國性的安全網絡和應急指揮系統成為各國政府的重要訴求，網絡專用話發展傾向越來越明顯，同時，LTE集群已經成為未來的發展方向，寬帶LTE將帶來殺手級業務，成為集群技術的統一趨勢；同時在部分發達國家已部署的LTE公共網絡也會成為公共安全網絡的補充。歐洲標準化組織ETSI/TCCA(TETRA與關鍵通信協會)、北美標準化組織APCO(Association of Public Safety Communications Officials)、4G LTE標準組織3GPP和國際電信聯盟（ITU）都將LTE作為未來行業用戶無線寬帶的唯一演進技術。基于B-TrunC標準的LTE寬帶集群專網在石油石化行業實現了規模應用，滿足了各行業對集群和寬帶數據業務應用的需求，提高了企業運行效率，保障了生產安全，起到了巨大的經濟效益和社會效益，如圖2。

石油石化行業的專網具有高風險性、高投入以及高技術性等的特點，一般的公網通信無論是在長距離的信息數據的傳遞還是在大范圍的生產指揮調度方面，都有所不足，特別是那些在海洋或者距離城市較遠區域的油田中，通信環境惡劣，通行質量差，公網更是難以正常運行。石油專網享有設綜合性的數字信息平臺，和完善的數字通信專網，以光纖和數字微波為主，能夠滿足多業務、高質量、高效、安全可靠等諸多需求，同時還能夠滿足大范圍生產調度的要求，在保障工作人員的人身安全和生產的安全方面有著重要意義。

3.結論

綜上所述，石油石化行業是國民經濟可持續發展的一個重要支柱，面對石油市場萎靡不振的、石油石化行業利潤持續下降、石油開采難度增大等問題，提升石油石化行業的技術水平是行業發展的一個重要保障。無線通信技術是當今通信技術的一個重要發展方向，低頻聲波無線傳輸技術能夠在實現油井無線實施傳播的同時捕捉到更為精確的數據信息，無線專網技術這兩項技術則能夠滿足多業務、高質量、高效、安全可靠等諸多需求，同時還能夠滿足大范圍生產調度的要求，為石油石化行業的可持續發展提供動力。

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[3]武貴俊.無線通信在石油測井中的應用[J].中國石油和化工標準與質量,2014,03:156.

Analysis of the Characteristics of Various Mainstream Wireless Communication Technologies

Qian Feng

(Beijing Petrochemical Engineering co., LTD, Beijing, 100107)

At the time of wireless communication technology provides great convenience for the public life, it also further promotes the development of various industries,besides, the development of the petroleum and petrochemical industry is infl uenced by wireless communication technology. This article takes analysis of various mainstream wireless communication technologies of the two petroleum and petrochemical industries--low frequency acoustic wireless transmission technology and special wireless network technology and also it points out their respective characteristics.

wireless communication；petroleum and petrochemical；low frequency acoustic wireless transmission；special wireless network

圖2 LTE無線專用網絡

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錢鋒（1981～），男，北京石油化工工程有限公司，研究方向：無線通信技術。