LINKSTAR衛星網絡在油田物聯網中的應用

郝 兵，吳美華，宋殿文

（塔里木油田公司信息與通訊技術中心，庫爾勒 841000）

近年來，塔里木油田物聯網的建設步伐不斷加快，物聯網作為信息化與工業化融合的重要途徑和載體，是信息化基礎設施提升和應用的重要體現，也是促進油田企業產業化、信息化高端發展的歷史機遇，已成為建設數字油田、智能油田的關鍵。本文就利用衛星網絡助力物聯網做一個淺析。

1 油田油氣工程物聯網的需求概述

油田物聯網是傳感器技術、無線通信技術包括衛星通信技術在油田生產過程中的應用，隨著信息技術和自動化工藝的不斷發展，用戶單位已不再滿足于簡單的數據報表的接收，對可視化技術在物聯網中的需求日益增加，具體表現為將油井生產動態、工業視頻等各類信息高度集中，以實時傳輸的方式將現場的多路視頻信號進行現場場景顯示并與現場進行互動，確保操作和決策人員迅速準確地掌握所有信息并快速決策，達到監控油氣勘探、開發、生產、運輸等目的。

2 油田油氣工程物聯網在視頻傳輸方面的發展現狀

油田所屬勘探開發區域均在“死亡之海”塔克拉瑪干沙漠及人跡罕至的戈壁灘，具有點多、面廣、相隔距離遙遠等特點，中國移動等運營商信號很難通達，可以采用的通信手段較少。勘探開發井采集的數據量小且為非實時性數據，因而對油井的真實工作狀態無法準確的掌握，導致對油井的診斷時間拖得很長而降低生產效率。不能對油井進行遠程管理，一般的技術體制無法滿足大容量、高帶寬的需求，因而也無法實現實時的可視化技術應用。

3 油田衛星網特點

塔里木油田目前自建一套衛星主站，以美國Linkstar的衛星通信系統設備為主，該系統具有星型網絡拓撲結構的TDM/TDMA的VSAT衛星通信網絡，能夠在遠端用戶和網絡主站之間提供基于IP 的多業務數據連接。這種數據傳輸的業務量可以是非對稱的，可根據具體的業務流向及其流量，對從網絡主站到遠程終端的共享出境衛星鏈路、以及多條同時從遠程終端到網絡主站的中、低容量的入境衛星鏈路的信道帶寬進行有針對性的設計，從而保證用戶應用的需求。這套系統使用中星10號衛星（東經110.5°）進行衛星通信，最高可實現入境1.6Mb/s、出境10Mb/s的通信帶寬。

4 利用linksta r衛星網絡傳輸視頻技術方案

（1）載波帶寬保證。增加入境載波帶寬來實現井場視頻傳輸，這部分帶寬由專門的載波承載，其他小站用戶不能進入這些載波和使用這部分帶寬，根據理論計算，以標準320*240分辨率200kb/s的參數計算，上傳6路視頻需要1200kb/s帶寬，實際測試結果能達到峰值1400kb/s，這樣每個1600kb/s 的入境載波帶寬能夠傳輸6路視頻信號。

（2）對每路視頻采用固定CIR的方式，其他小站不能占用這部分帶寬，只用于視頻傳輸，從而保證視頻傳輸的質量。

圖1 Linkstar系統圖

（3）IP地址規劃：為每個衛星遠端站規劃一個8個地址的IP子網，其中有四個地址可用于視頻傳輸，分別是鉆臺、罐區、井場和移動攝像頭。

（4）QoS端保證：在QoS上開設了一個專用“管道”用于傳輸視頻，對出入境載波帶寬做了設定，同時把需要傳輸視頻的源地址和目的地址納入其中并把優先級提到最高，確保視頻順利傳輸。

（5）衛星主站增加相應的硬件（網關信道單元）用于承載增加的入境載波。

遠端站的視頻信號經衛星傳送至衛星主站落地，再由地面網絡傳送至相應的實時數據服務器，再到中控室，從而完成視頻、音頻、數據等多種業務的傳輸。

5 結束語

利用linkstar衛星網傳輸井場多路視音頻信號不僅在理論上可行，在實際應用中也收到了很好的效果。為油田高效開發、降低消耗、安全生產、提高工作效率和管理決策水平提供了可靠的保障。■