无线通信技术在油田自动化中的运用

无线通信技术在油田自动化中的运用

摘要:无线通信技术作为一种新型通信技术,可以对有线网络通信技术起到补充作用,能够提高油田自动化水平,已经在油田开采作业中得到了广泛应用。文章简要介绍了油田自动化,从无线网桥和无线传感网络两方面对无线通信技术的应用展开了探讨,仅供参考。

关键词:无线通信技术;油田自动化;无线网桥;无线传感网络

无线通信技术是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式,微波通信和卫星通信是最为常见的两种类型。经过长期研究及不断实践,无线通信技术越来越成熟,其应用范围也在不断扩大,加大对其应用的研究,是当前油田自动化建设中的一项重要工作。

1油田自动化概述

油田自动化具有综合性特特点,是以控制理论为指导思想,借助先进的计算机技术、信息技术等,以各种仪表仪器为硬件支撑,所开展的检测、控制、管理、调度等一系列工作[1]。自动化控制对象主要包括油田油井、转油站、计量间、联合站、管汇阀组、原油外输系统等,主要目的是提高原油产量和质量,减少油田开采损耗,并避免安全事故的发生。随着各项先进技术的不断更新及日渐成熟,油田自动化水平也在不断提高,在油田生产和管理方面发挥着越来越重要的作用。而无线技术作为其中一种重要的通信手段,必须将其加以有效应用。

2无线网桥的应用

无线网桥可以在两个及两个以上无线网络之间架起通信桥梁,在没有物理线路的前提下实现良好通信,是应用无线通信技术时的关键设计部分。

2.1无线网桥运行机制

无线网桥的通信频段主要有2.4G和5.8G两种,我国油田自动化中在应用无线通信技术时,一般选用第二种频段,在部署应用时可以免无线执照申请,并且无线网桥在兼具线网桥基本特性的同时,使用起来也更加方便[2]。在架设无线网桥时,主要有点对点方式、中继方式、点对多点传输方式三种,不同部署方式的适用范围存在一定差异,具体应用时需要做出科学选择,主要考虑油田自动化通信需求和通信距离两种因素。通常来讲,都是根据终端距离的远近对无线网桥进行部署的,点对点方式和点对多点方式,分别在终端距离较远和较近情况下有着良好的应用效果;如果上述两种情况同时存在,则应采用中继方式架设无线网桥,进而才能确保通信质量。

2.2无线网桥应用优点

无线网桥在油田自动化通信中优点显著。与有线网络相比,无线网桥具有较强的移动性。无线通信的实现,主要依靠室外接收装置、室外发射装置、室内单元等,可以在不使用物理电缆的前提下完成部署,而所用到的终端设备都是可移动的,可以根据实际通信需求调整位置。计量站是油田的重要组成,一般都会同时存在多个,中央控制器可以借助移动网络,采集其各项运行参数及视频录像资料,为控制管理和工作调度提供可靠依据。由此可见,在应用无线网桥时最佳架设方式为点对多点方式,但是通过在油田内部增设计量站,能够在所有计量站仅使用一个终端的前提下,实现无线通信,可以优化无线网桥结构,加快了无线网桥的部署。

3无线传感网络的应用

在油田自动化中应用无线通信技术时,需要设置大量微型传感器,尤其是仪表控线密集或者作业环境较为复杂地区,进而以网络结构形式实现对油田的全面监控,并完成监控信息传输。

3.1无线传感网络运行机制

无线传感网络简称WSN,主要功能为数据采集、传输和处理,主要由传感器、汇集和管理三个节点组成。在布置无线传感网络时,应根据油田监控范围确定所用传感器数量,传感器在其自组织能力下可以自动完成配置和管理,进而构成多跳无线网络,通过不同传感器节点完成数据的传输,在这个过程中,数据会经过节点的一系列处理。然后各个传感器节点采集所得数据均会传输至汇聚节点,再传递至管理节点处,一般需借助无线网络。最后,无线传感网络的管理和配置、油田监控数据的采集及监控任务的,都是在管理节点由用户完成的。

3.2无线传感网络特点

油田无线通信技术中的无线传感网络,主要有两方面应用优势。第一,部署便捷且可移动。因为无线通信技术中不需要用到物理电缆,可直接采用无线网桥组建无线传感网络,有着较强的移动性,无论是无线传感的安装,还是信道和地址的设计,都是比较方便的,组网速度较快。第二,具有良好的可拓展性。完成无线传感网络部署后,如果油田监控机通信范围有所扩大,在对其拓展时,只需要增加无线传感器即可,升级改造十分方便。另外,无线传感网络也存在一定缺陷,其实时性和供电性都是比较差的,数据的采集是通过地址顺序和轮询方式完成的,所得数据不具备较好的实效性,而电池是无线传感器的主要供电方式,需要经常更换电池。

4结束语

就当前油田自动化发展形势来看,无线通信技术发挥着越来越重要的角色,并且随着相关研究的不断深入,该项技术必将变得越来越成熟,有着光明的应用前景。通过对无线网桥和无线传感网络展开研究,可以不断优化、改进无线通信技术,有利于充分发挥其在油田自动化中的应用价值。

参考文献

[1]夏文龙.浅谈无线通信技术在油田自动化中的应用[J].工业,2016,(15):280-280.

[2]刘伟.无线通信技术在油田物联网中的应用[J].中国化工贸易,2016,(6):49-49.

作者:雷鸣 单位:陕西省延安市延长县七里村采油厂