河南油田借力華為打造智能生產信息系統

□　王　博

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河南油田借力華為打造智能生產信息系統

□王博

我們離不開聯接，正如我們離不開氧氣。通過新聯接，創造新的商業模式和新的商業價值，支持各個垂直行業的打通，支持傳統產業的數字化升級，實現一次革命性的數字化轉型。

——華為輪值CEO郭平

河南油田按照“價值引領、創新驅動、資源統籌、開放合作、綠色低碳”的發展戰略，根據中國石化《關于推進油公司體制機制建設的指導意見》以及《油氣生產信息化建設指導意見》要求，著手進行分公司生產信息化建設，將覆蓋廣、成本經濟及支持多類業務作為部署新網絡的三個主要驅動力，為生產指揮提供有效的技術支撐，提高生產運行效率，實現生產管理精細化，提高對突發事件的預警能力，降低突發事件造成的損失。通過與華為開展合作打造高速安全的生產網絡系統，為“數字化油田建設”奠定了堅實的基礎。

○　高標準　嚴要求

河南油田地處偏遠，地域廣，氣溫波動較大。由于工區各采油點分布較散，隨著油田專業化重組等改革的日益深入，采油點隨時可能增加或拆除。特殊環境及客觀條件的限制，無論采用何種組網模式，都要求通信設備具備全室外工作特性，不僅要求設備安裝簡便、靈活，還應有較強的系統擴充性。

實現油田之間的通信首先要克服地理環境的制約，而架設一個龐大的通信系統既費時又耗錢。為此，華為認為搭建無線網絡能較好地解決河南油田遇到的這個難題。

無線系統組網簡單，部署靈活，其點到面的覆蓋方式正好匹配采油點到上層的通信要求，在為油田的生產和管理提供充分便利的同時，還可以大大提高生產效率，降低生產成本。

石油石化企業尋求的是可靠、高容量的無線網絡，同時支持多種應用以提升運營效率及增強安全。設備和網絡的可靠性是石油產業關注的重點（25%），還有廣播安全消息的能力（23%）和集群（20%）。華為的LTE可以滿足95%以上的覆蓋需求、提供更好的網絡性能、匹敵或超越目前的專業集群性能等三個能力被視為關鍵價值點。河南油田按照“總體考慮、分步實施，高標準、嚴要求，先示范、后推廣，先新區、后老區”的思路，充分借鑒國內外油公司油氣生產信息化經驗和技術成果，實現油氣生產可視化，支撐油公司體制改革管理模式的變化。

作為全球領先的信息與通信解決方案供應商，華為在全球為140多個國家、1/3的人口提供服務。圍繞河南油田的需求持續創新，華為提供LTE的關鍵驅動力（30%）、集群調度（28%）和視頻監控（15%）解決方案和服務，努力為河南油田創造最大價值。

○　高速安全　靈活可控

數據傳輸網絡是油田信息化建設的重要組成部分。華為建設的河南油田生產網絡系統，把油井、站場的采集數據和視頻監控的數據通過無線網絡傳輸至基站，通過光纖網絡傳輸到管理區指揮中心，在客觀上加快推進生產管理業務流程、組織結構重組和優化，深化油田管理模式革命，為“數字化油田建設”創造良好的環境條件，切實增強企業活力、控制力、影響力和抗風險能力（見圖1）。

圖1　華為-河南油田LTE　4G無線網絡方案

華為的油氣生產網絡系統建設主要包括油氣水井、計量間、處理站庫及相關集輸管網的數據自動采集和控制，數據傳輸網絡、油氣田生產作業管理及運行監控系統建設等內容。通過在井場、站庫等現場安裝數據自動采集、監控裝置及自動化控制設備，實時采集各項生產數據和工業視頻信號，通過網絡將這些數據、信號傳輸到后方的生產調度指揮中心或中央控制室進行集中管控，應用生產運行管理系統對收集的信息進行匯總、綜合處理與分析，提供生產指揮決策支持，達到生產操作自動化、生產運行可視化、管理決策系統化的目的。

井場、站點現場數據無線傳輸，無線基站、無線網絡接入管理區生產指揮中心網絡，有效提高了生產操作的自動化程度，保證了生產持續、穩定、高效運行；為優化生產管理流程，實施精細化管理創造了條件；根據生產管理特點，按流程建立勞動組織架構，優化一線員工布局，從而把人和機器的效率發揮到最佳水平。

○　合作共贏　領跑未來

2015年，河南油田建成河南油氣生產信息化無線網絡，對管理區的單井、站點生產數據與視頻圖像實時掌握，并對主要路口等場所進行全天24小時不間斷實時監控，確保生產正常運行。

在河南油田LTE4G無線網絡方案中，華為采用了1785～1805MHz的產品頻率資源，提供20MHz的信道帶寬，采用TDD時分復用方式，提供可靠性、時延、覆蓋和安全方面的獨特性能（見圖2）。

河南油田的核心網（CNS）設備安裝于中心站點機房，接入IP承載網端口與基帶處理單元（BBU）主控傳輸板連接。考慮到核心網（CNS）設備未來需要接入大量基帶處理單元（BBU），接口故障影響范圍較大，華為決定將與承載網絡之間通過路由設備采用負荷分擔或主備方式進行保護，以增強可靠性。

基站的基帶處理單元（BBU）通過接口連接光傳輸設備或者微波傳輸設備回傳到核心網（CNS），基站一般情況下不考慮配置接口保護。射頻拉遠模塊（RRU）安裝在塔上，通過光纖接入BBU基帶處理板接口。華為為每個基站的基帶處理單元（BBU）規劃到核心網（CNS）設備、網管設備的路由，以滿足業務、網管及X2通信需求。核心網（CNS）設備也規劃到所管理的各基站的基帶處理單元（BBU）局點路由。考慮LTE業務安全，IP承載網為LTE規劃獨立的VPN進行邏輯隔離。井場/站場溫度、壓力、流量等數據通過RTU與無線終端接入設備（CPE）連接后，經LTE無線網絡上傳至數字油田上層應用服務器，實現多路實時數據并發采集回傳。視頻監控采用IP攝像頭，經過無線終端接入設備（CPE）接入無線網絡，將視頻信息回傳至視頻監控服務器。

河南油田生產網絡系統的建成強化了應用整合，促進了系統一體化，實現了油田生產運行監控的集約化和精細化，提高了反應速度，減少了產量損失，促進了精細化管理向縱深推進。對井站設施實行遠程可視化生產管理，較好地提高了工作效率，降低了勞動強度，使生產管理更加適應管理扁平化；完備的監控系統減少了治安事件，確保了油田生產安全和正常秩序。同時，激發了華為的產品創新和服務創新。

華為強大的研發和綜合技術能力，“聚焦”和“被集成”戰略，理解客戶需求，正是其德所在。憑此方能與合作伙伴開放合作，為其提供ICT基礎設施，包括企業網絡、云計算與數據中心、統一通信與協作、企業無線、網絡能源等，共同引領新ICT變革，構筑產業生態圈，幫助企業領跑數字經濟時代。

圖2　網絡架構