客戶(hù)概況
工程名稱(chēng)：玉門(mén)油田油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)LTE無(wú)線傳輸
建設(shè)單位：玉門(mén)油田分公司信息中心
應(yīng)用行業(yè)：油氣生產(chǎn)
亮點(diǎn)：
整合優(yōu)勢(shì)資源，普天作為總包，同時(shí)承擔(dān)視頻設(shè)備其他配套設(shè)備的供應(yīng)。
單機(jī)站覆蓋能力強(qiáng)，設(shè)備建設(shè)數(shù)量少，大幅降低設(shè)備部署密度以及配套、維護(hù)投入。
適應(yīng)性強(qiáng)，頻譜資源利用率高。
適合感知終端數(shù)量龐大的工業(yè)應(yīng)用要求
項(xiàng)目背景
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)代表了未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢(shì)。它通過(guò)信息化與工業(yè)化緊密融合，圍繞生產(chǎn)運(yùn)行管理，切實(shí)提升生產(chǎn)系統(tǒng)中每個(gè)單元的自動(dòng)化程度。同時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)能夠優(yōu)化生產(chǎn)管理流程，為精細(xì)化管理創(chuàng)造條件，并提供可靠保障。對(duì)于未來(lái)全球社會(huì)的生產(chǎn)發(fā)展和規(guī)劃具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
玉門(mén)油田作為中石油油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)（A11項(xiàng)目）試點(diǎn)和推廣單位，已在2013年建設(shè)了酒東采油區(qū)油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)區(qū)，并在實(shí)驗(yàn)區(qū)建設(shè)的基礎(chǔ)上，繼續(xù)開(kāi)展玉門(mén)油田的油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)操作自動(dòng)化和優(yōu)化生產(chǎn)管理流程為手段，圍繞玉門(mén)油氣生產(chǎn)運(yùn)行需要，提高日常工作效率，進(jìn)而優(yōu)化勞動(dòng)組織用工，服務(wù)油田生產(chǎn)的精細(xì)化管理，最終達(dá)到“節(jié)人、節(jié)能、節(jié)約運(yùn)行成本”的目的。
客戶(hù)挑戰(zhàn)
酒東試采區(qū)位于酒泉市以東46公里處。自1984年勘探以來(lái)，目前已在長(zhǎng)沙嶺構(gòu)造帶獲得工業(yè)油流，是繼青西油田之后玉門(mén)油田又一增儲(chǔ)上產(chǎn)的主戰(zhàn)場(chǎng)。區(qū)內(nèi)地表為戈壁、沙漠,地形平緩,平均海拔約1600米。試采區(qū)內(nèi)蘭新鐵路、高鐵、312國(guó)道、清嘉高速公路、西氣東輸管線縱貫全區(qū),村莊、學(xué)校、農(nóng)田分布于試采區(qū)內(nèi),屬安全環(huán)保有特殊要求的地區(qū)。
由于油氣田的開(kāi)采、油氣集輸、供電、供水等行業(yè)點(diǎn)多面廣、環(huán)境惡劣，按照生產(chǎn)管理要求，需要定期將偏遠(yuǎn)而分散的現(xiàn)場(chǎng)RTU、DTU、采集器采集的存量值、狀態(tài)值、工作參數(shù)、現(xiàn)場(chǎng)圖像傳給相應(yīng)的主站或者現(xiàn)場(chǎng)綜合監(jiān)控系統(tǒng)，這些采集終端數(shù)單點(diǎn)據(jù)量較小，傳輸頻繁；采集點(diǎn)種類(lèi)多樣，可能分散分布于多個(gè)工作現(xiàn)場(chǎng)。
為了滿(mǎn)足油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)（A11）項(xiàng)目中生產(chǎn)數(shù)據(jù)、控制信息、視頻圖像等內(nèi)容高效、穩(wěn)定、安全的傳輸，亟需快速搭建無(wú)縫覆蓋油、氣、水單井和計(jì)量間的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)建設(shè)應(yīng)充分結(jié)合各油氣田單井和計(jì)量間的分布情況和數(shù)據(jù)傳輸需求，充分考慮在覆蓋能力、傳輸帶寬、組網(wǎng)能力、安全性、可維護(hù)管理能力以及工程實(shí)施難度等方面的特點(diǎn)，合理選用最適合的技術(shù)，搭建油田專(zhuān)用無(wú)線異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。在技術(shù)選擇上，采用技術(shù)種類(lèi)不宜過(guò)多，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)架構(gòu)應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單，便于日后網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行管理和維護(hù)，減少資金投入。
針對(duì)玉門(mén)油田酒東實(shí)驗(yàn)區(qū)油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線傳輸建設(shè)需求，普天聚焦服務(wù)客戶(hù)，采用高實(shí)用性、高性?xún)r(jià)比、高可靠性、高伸縮性的部署策略，為其深度定制了具有行業(yè)特色、可與有線網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的、“健壯、彈性、高效、經(jīng)濟(jì)”的LTE230無(wú)線寬帶通信解決方案。推出了包括油氣田生產(chǎn)數(shù)據(jù)無(wú)線采集方案、油氣田作業(yè)區(qū)監(jiān)控視頻傳輸方案在內(nèi)的立體配套方案。
圖表1系統(tǒng)構(gòu)架圖
LTE230石油無(wú)線專(zhuān)網(wǎng)基于LTE核心技術(shù)、采用全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)，結(jié)合230MHz頻段特點(diǎn)，具有低成本、廣覆蓋、容量大的特點(diǎn)。使用LTE230系統(tǒng)進(jìn)行蜂窩覆蓋，滿(mǎn)足了玉門(mén)油田的地形特殊、生產(chǎn)工作現(xiàn)場(chǎng)分散和重點(diǎn)區(qū)域視頻監(jiān)控等業(yè)務(wù)需求，大幅降低了單位面積的設(shè)備投入量，同時(shí)也降低了諸如塔架、機(jī)房等大宗配套設(shè)施投入。
新系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)油田自動(dòng)化信息建設(shè)為目的，采用分布式采集、集中監(jiān)控的系統(tǒng)架構(gòu)，為開(kāi)采到輸送過(guò)程的集中管理提供新的技術(shù)平臺(tái)，能為油田的信息化、數(shù)字化提供管理平臺(tái)。
生產(chǎn)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集涵蓋油氣水井、計(jì)量間、油氣處理站庫(kù)及相關(guān)集輸管網(wǎng)，通過(guò)在井場(chǎng)、站庫(kù)等現(xiàn)場(chǎng)安裝變送器、傳感器等數(shù)據(jù)自動(dòng)采集裝置，實(shí)時(shí)采集各項(xiàng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，再通過(guò)RTU、DCS等控制器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、處理、讀取，為生產(chǎn)運(yùn)行管理系統(tǒng)、生產(chǎn)指揮系統(tǒng)、管理決策系統(tǒng)等提供及時(shí)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐，達(dá)到及時(shí)了解生產(chǎn)運(yùn)行動(dòng)態(tài)、輔助管理決策的目地。
圖表2數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)架構(gòu)
客戶(hù)收益
建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)是石油工業(yè)當(dāng)前信息化革新的最佳契機(jī)，利用4G無(wú)線通信技術(shù)，能夠依靠低投資、低使用成本來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)和安全的“泛在感知”，快速高效地取得過(guò)去由于技術(shù)和成本障礙無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的重要參數(shù)，更無(wú)法實(shí)現(xiàn)以監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)輔助后續(xù)管理，從而達(dá)到完成生產(chǎn)質(zhì)量和節(jié)能降耗的目標(biāo)。
基于石油行業(yè)無(wú)線通信應(yīng)用需求的LTE230無(wú)線寬帶通信系統(tǒng)，提供具有行業(yè)特色的無(wú)線寬帶數(shù)據(jù)采集解決方案，滿(mǎn)足了油氣田生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用要求和具體特點(diǎn)。采用LTE230系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行廣覆蓋蜂窩組網(wǎng)，滿(mǎn)足了油氣田生產(chǎn)寬窄帶傳輸要求并存、工作現(xiàn)場(chǎng)分散，小數(shù)據(jù)量采集區(qū)域性密集的業(yè)務(wù)要求。結(jié)合LTE230系統(tǒng)優(yōu)秀的繞射能力，能夠大幅度的降低單位面積的設(shè)備投入量，同時(shí)也大幅度降低諸如塔架、機(jī)房等配套設(shè)施投入，設(shè)備安裝和維護(hù)的人員投入也隨之降低。在滿(mǎn)足井場(chǎng)無(wú)線數(shù)據(jù)采集寬窄帶并存的應(yīng)用要求的前提下，LTE230系統(tǒng)設(shè)備具備巨大的成本優(yōu)勢(shì)。
玉門(mén)油田正處在實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，物聯(lián)網(wǎng)投入使用后，單井?dāng)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)性升級(jí)達(dá)到秒級(jí)，系統(tǒng)調(diào)度提升達(dá)分鐘級(jí)，實(shí)現(xiàn)了單井、廠站、控制中心的信息通道高速暢通，遠(yuǎn)程決策更加靈活直觀，邊遠(yuǎn)難工區(qū)信息可達(dá)，為玉門(mén)油田實(shí)現(xiàn)原油產(chǎn)量攻上100萬(wàn)噸/年、建成300萬(wàn)噸/年特色精品煉廠等發(fā)展目標(biāo)時(shí)時(shí)把關(guān)，使油田生產(chǎn)又好又快地步入和諧發(fā)展軌道。
