關(guān)于無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的油田自動(dòng)化應用的論文

　　摘要:石油作為一種重要的戰略資源，在國民經(jīng)濟生產(chǎn)以及居民生活等各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著(zhù)關(guān)鍵性的作用。我國石油儲量相對較小，為了確保國家能源安全，實(shí)現石油的充足穩定供應，石油開(kāi)采企業(yè)與國家主管部門(mén)除了開(kāi)展必要的石油進(jìn)口貿易，加大石油勘探技術(shù)創(chuàng )新力度之外，還從油田運行管理機制出發(fā)，通過(guò)對無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的優(yōu)化組合，希望形成現代化的油田生產(chǎn)機制，確保石油產(chǎn)量。文章將無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)作為研究核心，從多個(gè)維度出發(fā)，在相理論原則的框架體系下，將無(wú)線(xiàn)通信與油田自動(dòng)化進(jìn)行結合。

　　關(guān)鍵詞:油田；自動(dòng)化生產(chǎn)；無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)；應用方式

　　引言

　　油田自動(dòng)化是目前油田生產(chǎn)管理活動(dòng)主要發(fā)展趨勢，在自動(dòng)化的過(guò)程中，借助于計算機、信息技術(shù)以及各類(lèi)儀表等，對油田產(chǎn)區內部各個(gè)油井、計量間、管匯閥組、轉油站、聯(lián)合站等系統裝置進(jìn)行檢測、控制、管理。通過(guò)技術(shù)手段，有效提升油田產(chǎn)量，增強油氣資源開(kāi)采質(zhì)量，控制開(kāi)采活動(dòng)的損耗，確保整個(gè)油田開(kāi)采活動(dòng)的有序開(kāi)展［１］。無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)利用電磁波信號，通過(guò)中繼站等硬件設備，實(shí)現了數據信息的高效傳遞，其在油田自動(dòng)化技術(shù)體系中的應用，提升了整個(gè)系統的數據傳輸與交互能力，對于油田自動(dòng)化技術(shù)體系的發(fā)展與應用活動(dòng)而言是一種有益的補強。

　　１無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)在油田自動(dòng)化中應用的必要性

　　無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)在很大程度上能夠幫助油田技術(shù)人員厘清其與油田自動(dòng)化在技術(shù)層面存在的天然聯(lián)系，深化無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)在油田自動(dòng)化體系中的重要地位，進(jìn)而為后續技術(shù)應用活動(dòng)的開(kāi)展破除思想層面的阻礙。

　�。保�１無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)原理

　　與傳統的通信技術(shù)相對比，無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)通過(guò)發(fā)射器、接受裝置等，將無(wú)線(xiàn)信號進(jìn)行穩定傳輸，最大程度地打破空間局限。無(wú)線(xiàn)通信波譜范圍較廣，涵蓋了從９ｋＨｚ到３０００００ＧＨｚ多個(gè)頻段，充分滿(mǎn)足了多樣化的通信使用需求，通過(guò)這種信息傳輸的便利性，有效滿(mǎn)足了實(shí)際使用需求。無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)可用電波信號在一定的空間范圍內傳播各類(lèi)信息，在移動(dòng)中實(shí)現無(wú)線(xiàn)通信又被稱(chēng)為移動(dòng)通信，通常情況下人們將二者合并為無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信。從結構圖中不難看出，無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)具有明顯的層次性。在ＩＰ網(wǎng)絡(luò )的支持下，各類(lèi)終端可以進(jìn)行信息數據及時(shí)上傳與交互，不同的用戶(hù)可以根據自身的需求，對無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)類(lèi)型進(jìn)行合理選擇。無(wú)論哪種通信模式，所有的無(wú)線(xiàn)信號都是借助于電磁波通過(guò)空氣進(jìn)行傳輸，使用各類(lèi)傳輸協(xié)議與各類(lèi)編碼。為了便于數據傳輸，無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)在使用的過(guò)程中，需要使用天線(xiàn)這種結構，通過(guò)調節天線(xiàn)的輸出功率、信號頻率以及輻射范圍，實(shí)現了多路徑信號的傳遞。

　�。保�２油田自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展趨勢

　　油田自動(dòng)化使用計算機技術(shù)、信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò )技術(shù)等現代化的技術(shù)，為油田生產(chǎn)活動(dòng)注入新的技術(shù)要素與管理活力�？茖W(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，使得油田自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)逐步轉變了傳統的自動(dòng)化模式，對計算技術(shù)、信息技術(shù)以及通信技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化整合，并采取可編程控制系統、計算控制系統以及數據采集及監控系統等技術(shù)模式。例如伊朗雅加達油田在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，為了便于油田管理與生產(chǎn)，使用了集成化過(guò)程控制與安全管理系統，也就是通常意義上的ＩＣＳＳ系統，實(shí)現了油田井口到集中處理中心的全數字、智能化控制與管理。隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，尤其是計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展，油田自動(dòng)化在發(fā)展過(guò)程中越來(lái)越多地呈現出集成化與高效化的特點(diǎn)。從通信層面來(lái)看，油田自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展越來(lái)越依賴(lài)于通信技術(shù)，尤其是無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，借助于無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)自身的技術(shù)優(yōu)勢，對油田壓力傳感器、溫度傳感器、流量計量器以及載荷傳感器之中的信息數據，進(jìn)行快速傳遞與高效互動(dòng)，為可編程控制系統、計算機控制系統以及數據采集及監控系統內部之間各個(gè)技術(shù)環(huán)節的互動(dòng)，創(chuàng )造了良好的平臺，提升了油田自動(dòng)化的使用性。

　　２無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)在油田自動(dòng)化中應用所遵循的原則

　　無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)在油田的應用不僅需要各項教育政策的支持，還需要安全技術(shù)人員立足于無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)工作的實(shí)際，以科學(xué)性原則與實(shí)用性原則為引導，從宏觀(guān)層面提升自身的思想認知，明確無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)工作的基本需求，進(jìn)而全面提升油田自動(dòng)化無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的效能。（１）無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)在油田自動(dòng)化中的應用必須要遵循科學(xué)性的原則。無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)在油田自動(dòng)化中的實(shí)現，要充分體現科學(xué)性的原則，只有從科學(xué)的角度出發(fā)，對油田自動(dòng)化的相關(guān)內容、無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的定位以及具體職能進(jìn)行細致而全面的考量，才能夠最大限度地保證無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)能夠滿(mǎn)足油田自動(dòng)化的客觀(guān)要求。只有在科學(xué)精神、科學(xué)手段、科學(xué)理念的指導下，才能夠以現有的技術(shù)條件與操作方式為基礎，確保實(shí)現無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)在油田自動(dòng)化中的科學(xué)、高效。（２）無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)在油田自動(dòng)化中的應用必須要遵循實(shí)用性的原則。由于油田自動(dòng)化涉及領(lǐng)域較多，工作類(lèi)型內容多樣，信息數據繁多。為了適應這一現實(shí)狀況，確保無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)在油田自動(dòng)化操作中的有效應用，就要盡可能地增加無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)維護應用方案的兼容性，減少復雜冗余環(huán)節據對油田自動(dòng)化中無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)維護活動(dòng)的不利影響。因此，無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)以及相關(guān)技術(shù)應用流程必須進(jìn)行簡(jiǎn)化處理，降低操作的難度，提升無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)應用方案的實(shí)用性能，使得在較短時(shí)間內進(jìn)行有效化操作，保證油田自動(dòng)化的順利開(kāi)展，提升現階段油田自動(dòng)化的質(zhì)量與水平。

　　３無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)在油田自動(dòng)化中應用的途徑與手段

　　無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)在油田自動(dòng)化中的應用是一個(gè)系統化體系，油田技術(shù)人員對無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的應用，以科學(xué)性原則與實(shí)用性原則為引導，以現有的通信技術(shù)為框架，進(jìn)行技術(shù)應用模式的探討，以期構建起現代、高效的油田自動(dòng)化模式。

　�。常�１油田自動(dòng)化體系中無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋的搭建

　　為了應對油田運營(yíng)過(guò)程中對于通信技術(shù)的使用要求，滿(mǎn)足油田管理活動(dòng)遠距離信息傳遞工作的客觀(guān)要求，技術(shù)人員需要進(jìn)行無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋的搭建。具體來(lái)看，需要在科學(xué)性原則的框架體系下，對無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋應用需求進(jìn)行梳理，目前我國油田開(kāi)采過(guò)程中，普遍使用５．８Ｇ頻段的網(wǎng)橋，這一頻段的無(wú)線(xiàn)無(wú)需申請就可以進(jìn)行使用，并且頻段接收設備部署難度較低，成本容易控制，對于石油自動(dòng)化體系的搭建有著(zhù)十分深遠的影響。通常情況下，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋可以劃分為點(diǎn)對點(diǎn)、點(diǎn)對多點(diǎn)以及中繼站連接，在選擇無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋搭建的過(guò)程中，要充分結合油田生產(chǎn)管理活動(dòng)的客觀(guān)要求，對實(shí)際的通信需求、通信距離進(jìn)行評估。在評估的過(guò)程中，結合無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋各項技術(shù)參數，調整無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋的搭建方式。例如對于長(cháng)距離無(wú)線(xiàn)通信，網(wǎng)橋應采取點(diǎn)對點(diǎn)的通信方式，提升油田信息數據傳輸效率。對于短距離的油田無(wú)線(xiàn)通信，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋應采取點(diǎn)對多點(diǎn)的構建方式，節約油田自動(dòng)化過(guò)程中無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的使用成本，避免不必要的資源浪費。除了進(jìn)行無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋結構的設置之外，還需要對設備、室內單元進(jìn)行調整，為了確保無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋硬件裝置的穩定性，需要在設置過(guò)程中對通信區域進(jìn)行規劃，規劃出多個(gè)計量站，對油田信息數據交互進(jìn)行管控。同時(shí)為了確保管控效能，技術(shù)人員還需要進(jìn)行視頻監控體系，以視頻的形式，在中央控制室對油田自動(dòng)化過(guò)程中無(wú)線(xiàn)通信活動(dòng)進(jìn)行管控，一旦發(fā)現問(wèn)題，應立即采取應對措施，發(fā)揮無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的優(yōu)勢。

　�。常�２進(jìn)行無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的升級優(yōu)化

　　在油田自動(dòng)化體系內部，為了構建起現代、高效的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)運行模式，提升無(wú)線(xiàn)通信系統工作的穩定性與通信的高效性，使得無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)充分滿(mǎn)足油田日常生產(chǎn)與管理活動(dòng)的客觀(guān)要求。除了進(jìn)行油田自動(dòng)化體系升級優(yōu)化處理之外，還需要對無(wú)線(xiàn)通信系統的硬件構成進(jìn)行科學(xué)分析，在此基礎上，持續深入地進(jìn)行無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的升級優(yōu)化，以期貼合油田自動(dòng)化發(fā)展趨勢。在無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)在升級優(yōu)化的過(guò)程中，油田技術(shù)人員在實(shí)用性原則的引導下，對整個(gè)技術(shù)應用體系必要的優(yōu)化，除了進(jìn)行必要的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋設置之外，還需要對無(wú)線(xiàn)通信系統的結構進(jìn)行調整.無(wú)線(xiàn)通信系統中每一個(gè)無(wú)線(xiàn)模組通過(guò)ＳＰＩ將主控板與射頻板有機地結合起來(lái)，通過(guò)相關(guān)數據運輸元件，對數據信息進(jìn)行匯總與輸送，并在這一過(guò)程中對傳感器中數據進(jìn)行分類(lèi)，且以節點(diǎn)為基礎實(shí)現信心數據的計算與分析，從而為無(wú)線(xiàn)通信系統軟件系統的構建奠定了基礎，實(shí)現了數據信息的高效處理與科學(xué)應用。借助主控板與射頻板內部設備結構的調整，使得無(wú)線(xiàn)通信能夠充分適應不同的通信使用需求，對現階段油田自動(dòng)化體系的構建有著(zhù)積極的作用。除了進(jìn)行上述硬件系統搭建處理活動(dòng)。還需要技術(shù)人員進(jìn)行無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的設置，在設置的過(guò)程中，需要考慮網(wǎng)絡(luò )速度與移動(dòng)性，對傳感器的數量以及位置進(jìn)行優(yōu)化。

　�。常�３ＭＩＭＯ技術(shù)在無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)中的應用

　�。停桑停霞夹g(shù)能夠憑借自身的技術(shù)優(yōu)勢，有效提升無(wú)線(xiàn)通信系統自身的頻譜效率，增強信號傳輸的質(zhì)量與水平，因而被廣泛應用于無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )的構建過(guò)程中。借助于ＭＩＭＯ技術(shù)，油田開(kāi)采活動(dòng)效率得到提升。傳統的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)在使用ＭＩＭＯ技術(shù)的過(guò)程中，相關(guān)硬件構成較為煩瑣，造成油田無(wú)線(xiàn)信號處理難度較大，因此大大增加了油田自動(dòng)化中無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的使用成本［４］。同時(shí)在無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )下傳統的ＭＩＭＯ技術(shù)難以滿(mǎn)足高速數據傳輸業(yè)務(wù)的使用需求，因此需要油田技術(shù)人員在進(jìn)行無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)應用的過(guò)程中對大規模ＭＩＭＯ技術(shù)進(jìn)行科學(xué)高效的應用。大規模ＭＩＭＯ技術(shù)能夠提升無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )信息數據獲取的渠道，并且由于現階段時(shí)分雙工系統逐漸實(shí)現，使得大規模ＭＩＭＯ技術(shù)能夠以分雙工系統為基礎，減少ＴＤＤ系統的信道開(kāi)銷(xiāo)，實(shí)現了無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )系統物理層技術(shù)的新突破［５］。

　　４結語(yǔ)

　　無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)在油田自動(dòng)化中的應用，對于提升油田自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)用性與高效性有著(zhù)十分深遠的影響�；�于油田自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢以及無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的原理，本文從多個(gè)維度出發(fā)，以科學(xué)性原則與實(shí)用性原則為基本框架，為無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)在油田自動(dòng)化的應用提供了必要參考。

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