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無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)中油田自動(dòng)化的應用論文
摘要：近年來(lái)，在油田開(kāi)采中不斷應用各種先進(jìn)的技術(shù)。無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)是一種現代先進(jìn)通信技術(shù)，其在油田開(kāi)采中的應用正日益廣泛。無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)主要應用了無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋和無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )，其是有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)的一種補充。本文主要探析了無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)在油田自動(dòng)化中的應用，希望能對相關(guān)工作具有一定的參考與幫助。
關(guān)鍵詞：無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)；油田自動(dòng)化；無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋；無(wú)線(xiàn)傳感器
無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)在油田自動(dòng)化中有著(zhù)十分重要的應用�，F在市場(chǎng)上的無(wú)線(xiàn)傳感器類(lèi)型較多，而在實(shí)際油田開(kāi)采中，常應用壓力傳感器、溫度傳感器、流量計傳感器以及載荷傳感器等。無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)雖然并不能作為油田開(kāi)采中的主要通信技術(shù)，但是卻是有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)的重要補充。在一些特殊場(chǎng)合，如儀表控制線(xiàn)布線(xiàn)較密集的地方或是地面施工較復雜的地方，均可以應用無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)。以下筆者就聯(lián)系實(shí)際，對無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)在油田自動(dòng)化中的應用進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。
1無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋
無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋的設計是為了通過(guò)無(wú)線(xiàn)技術(shù)來(lái)實(shí)現遠距離點(diǎn)對點(diǎn)網(wǎng)絡(luò )互聯(lián)。分散的兩地的獨立網(wǎng)絡(luò )，可以在無(wú)需考慮物理線(xiàn)路的情況下，通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋實(shí)現相互連接。
1.1無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋的工作方式
在我國現在的油田開(kāi)采中，主要是應用5.8G頻段的網(wǎng)橋，該頻段無(wú)須申請無(wú)線(xiàn)執照，在部署起來(lái)要遠遠方便于其他有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )設備。無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋有點(diǎn)對點(diǎn)、點(diǎn)對多點(diǎn)以及中繼連接和以上兩者的結合這三種工作方式。在實(shí)際應用中，需要結合油田開(kāi)采的實(shí)際通信需要和實(shí)際通信距離來(lái)選擇適合的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋工作方式。一般情況下，當終端距離較遠時(shí)，宜采用點(diǎn)對點(diǎn)的方式；當終端距離較近時(shí)，宜采用點(diǎn)對多點(diǎn)的方式；而當同時(shí)出現以上兩種情況時(shí)，則宜采用中繼連接和以上兩者相結合的方式。另外，在采購設備時(shí)，應根據作業(yè)現場(chǎng)的真實(shí)傳輸情況，來(lái)確定相關(guān)技術(shù)要求和參數。
1.2無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋的優(yōu)勢
無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋具有其獨特的優(yōu)勢。無(wú)限網(wǎng)橋在布設時(shí)，只需在兩個(gè)終端架設室外接收、發(fā)射設備及室內單元，即可實(shí)現無(wú)線(xiàn)通信，而不用鋪設物理電纜。所以，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋的移動(dòng)性要比有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )要強。在油田內部，往往會(huì )劃分有很多個(gè)計量站，無(wú)論是其現場(chǎng)的實(shí)時(shí)運行參數還是視頻監控信息，都是通過(guò)網(wǎng)絡(luò )傳輸至中央控制室當中的。這種情況下，應采用點(diǎn)對多點(diǎn)的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋工作方式，分別在中央控制室和各計量站當中架設中心全向天線(xiàn)和終端用戶(hù)天線(xiàn)。若是出于實(shí)際需要，油田內部也增設了計量站，那么油田內部的計量站只需架設一個(gè)遠程用戶(hù)終端，以簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò )擴展的步驟、提高網(wǎng)絡(luò )擴展的效率。
2無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )
無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )簡(jiǎn)稱(chēng)WSN。在油田開(kāi)采中，無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )是由大量的微型傳感器節點(diǎn)所組成的，這些微型傳感器節點(diǎn)均分布在油田監測區域內，通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò )系統。無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )系統中主要包括以下幾個(gè)節點(diǎn)：傳感器、匯聚及管理。在油田監測區域內及附近分布著(zhù)大量的傳感器節點(diǎn)，它們以自組織的方式構成一個(gè)網(wǎng)絡(luò )，將監測到的數據沿其他傳感器節逐跳傳輸，期間其他節點(diǎn)均可處理這些數據。最終，數據經(jīng)多跳后路由到匯聚節點(diǎn)，再通過(guò)4G網(wǎng)絡(luò )等達至管理節點(diǎn)。用戶(hù)可以在管理節點(diǎn)上來(lái)配置及管理無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )，發(fā)布油田監測任務(wù)、收集油田監測數據。在油田開(kāi)采中，無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )主要應用于儀表控制線(xiàn)布線(xiàn)較密集的地方或是地面施工較復雜的地方。
2.1無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的優(yōu)點(diǎn)
無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )主要具有以下兩點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：①組建網(wǎng)絡(luò )速度快及移動(dòng)性強：無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )可以在無(wú)需考慮物理線(xiàn)路的情況下，通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋實(shí)現相互連接，所以在組建網(wǎng)絡(luò )時(shí)只需要在接口安裝無(wú)線(xiàn)傳感器，并簡(jiǎn)單設置好信道和地址，就可完成網(wǎng)絡(luò )的組建，十分快捷、簡(jiǎn)單，且由于沒(méi)有物理線(xiàn)路，所以移動(dòng)性強。②網(wǎng)絡(luò )擴展性好：當建設完無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的基礎設備后，若后續需要對其網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行擴充，則只需要安裝無(wú)線(xiàn)傳感器并設置好相關(guān)參數即可簡(jiǎn)單地實(shí)現對無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的擴展。
2.2無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的不足
雖然無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )具有很多優(yōu)勢，但其也存在一些不足。無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的不足之處在于：①實(shí)時(shí)性差：在利用無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )來(lái)接收油田監測數據的過(guò)程中，是通過(guò)地址順序和輪詢(xún)方式，因此所監測采集的數據并非實(shí)時(shí)數據，具有一定的滯后性，不能對關(guān)鍵設備進(jìn)行實(shí)時(shí)連鎖控制。②供電性差：無(wú)線(xiàn)傳感器主要是利用電池供電的，而電池的電量是有限的，雖然無(wú)線(xiàn)傳感器本身的耗能較低，但仍然需要每隔3～6個(gè)月?lián)Q一次電池，而不能長(cháng)期連續使用。也因此，無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的供電瓶頸乃是未來(lái)其在油田自動(dòng)化應用中亟需解決的一項問(wèn)題。
3結語(yǔ)
綜上所述，近年來(lái)，隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)也日新月異。無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)在油田自動(dòng)化中的應用前景非常廣闊，雖然在大多數情況下，有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)仍然是主流，但無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)作為其的一種重要補充，在實(shí)際應用中仍然有著(zhù)諸多優(yōu)勢。進(jìn)一步發(fā)展和完善無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，充分發(fā)揮出其優(yōu)勢，以最低的成本取得最優(yōu)的效果，是未來(lái)行業(yè)內努力的方向。
參考文獻：
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