相關專題：
工程名稱：玉門油田油氣生產物聯網LTE無線傳輸
建設單位：玉門油田分公司信息中心
應用行業(yè)：油氣生產
亮點：
1. 整合優(yōu)勢資源，普天作為總包，同時承擔視頻設備其他配套設備的供應。
2. 單機站覆蓋能力強，設備建設數量少，大幅降低設備部署密度以及配套、維護投入。
3. 適應性強，頻譜資源利用率高。
4. 適合感知終端數量龐大的工業(yè)應用要求
項目背景
物聯網技術代表了未來網絡的發(fā)展趨勢。它通過信息化與工業(yè)化緊密融合，圍繞生產運行管理，切實提升生產系統中每個單元的自動化程度。同時，物聯網能夠優(yōu)化生產管理流程，為精細化管理創(chuàng)造條件，并提供可靠保障。對于未來全球社會的生產發(fā)展和規(guī)劃具有重要的現實意義。
玉門油田作為中石油油氣生產物聯網系統(A11項目)試點和推廣單位，已在2013年建設了酒東采油區(qū)油氣生產物聯網實驗區(qū)，并在實驗區(qū)建設的基礎上，繼續(xù)開展玉門油田的油氣生產物聯網建設，以實現生產操作自動化和優(yōu)化生產管理流程為手段，圍繞玉門油氣生產運行需要，提高日常工作效率，進而優(yōu)化勞動組織用工，服務油田生產的精細化管理，最終達到“節(jié)人、節(jié)能、節(jié)約運行成本”的目的。
客戶挑戰(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，目前已在長沙嶺構造帶獲得工業(yè)油流，是繼青西油田之后玉門油田又一增儲上產的主戰(zhàn)場。區(qū)內地表為戈壁、沙漠，地形平緩，平均海拔約1600米。試采區(qū)內蘭新鐵路、高鐵、312國道、清嘉高速公路、西氣東輸管線縱貫全區(qū)，村莊、學校、農田分布于試采區(qū)內，屬安全環(huán)保有特殊要求的地區(qū)。
由于油氣田的開采、油氣集輸、供電、供水等行業(yè)點多面廣、環(huán)境惡劣，按照生產管理要求，需要定期將偏遠而分散的現場RTU、DTU、采集器采集的存量值、狀態(tài)值、工作參數、現場圖像傳給相應的主站或者現場綜合監(jiān)控系統，這些采集終端數單點據量較小，傳輸頻繁；采集點種類多樣，可能分散分布于多個工作現場。
為了滿足油氣生產物聯網系統(A11)項目中生產數據、控制信息、視頻圖像等內容高效、穩(wěn)定、安全的傳輸，亟需快速搭建無縫覆蓋油、氣、水單井和計量間的無線通信網絡。網絡建設應充分結合各油氣田單井和計量間的分布情況和數據傳輸需求，充分考慮在覆蓋能力、傳輸帶寬、組網能力、安全性、可維護管理能力以及工程實施難度等方面的特點，合理選用最適合的技術，搭建油田專用無線異構網絡。在技術選擇上，采用技術種類不宜過多，無線網絡組網架構應盡可能簡單，便于日后網絡的運行管理和維護，減少資金投入。
解決方案
針對玉門油田酒東實驗區(qū)油氣生產物聯網無線傳輸建設需求，普天聚焦服務客戶，采用高實用性、高性價比、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、可與有線網絡相結合的、“健壯、彈性、高效、經濟”的LTE230無線寬帶通信解決方案。推出了包括油氣田生產數據無線采集方案、油氣田作業(yè)區(qū)監(jiān)控視頻傳輸方案在內的立體配套方案。
圖表 1 系統構架圖
LTE230石油無線專網基于LTE核心技術、采用全IP網絡架構設計，結合230MHz頻段特點，具有低成本、廣覆蓋、容量大的特點。使用LTE230系統進行蜂窩覆蓋，滿足了玉門油田的地形特殊、生產工作現場分散和重點區(qū)域視頻監(jiān)控等業(yè)務需求，大幅降低了單位面積的設備投入量，同時也降低了諸如塔架、機房等大宗配套設施投入。
新系統以實現油田自動化信息建設為目的，采用分布式采集、集中監(jiān)控的系統架構，為開采到輸送過程的集中管理提供新的技術平臺，能為油田的信息化、數字化提供管理平臺。
生產數據自動采集涵蓋油氣水井、計量間、油氣處理站庫及相關集輸管網，通過在井場、站庫等現場安裝變送器、傳感器等數據自動采集裝置，實時采集各項生產數據，再通過RTU、DCS等控制器對數據進行存儲、處理、讀取，為生產運行管理系統、生產指揮系統、管理決策系統等提供及時、準確的數據支撐，達到及時了解生產運行動態(tài)、輔助管理決策的目地。
圖表 2 數據采集系統架構
客戶收益
建設物聯網是石油工業(yè)當前信息化革新的最佳契機，利用4G無線通信技術，能夠依靠低投資、低使用成本來實現對生產和安全的“泛在感知”，快速高效地取得過去由于技術和成本障礙無法實時監(jiān)測的重要參數，更無法實現以監(jiān)測數據來輔助后續(xù)管理，從而達到完成生產質量和節(jié)能降耗的目標。
基于石油行業(yè)無線通信應用需求的LTE230無線寬帶通信系統，提供具有行業(yè)特色的無線寬帶數據采集解決方案，滿足了油氣田生產物聯網的應用要求和具體特點。采用LTE230系統設備進行廣覆蓋蜂窩組網，滿足了油氣田生產寬窄帶傳輸要求并存、工作現場分散，小數據量采集區(qū)域性密集的業(yè)務要求。結合LTE230系統優(yōu)秀的繞射能力，能夠大幅度的降低單位面積的設備投入量，同時也大幅度降低諸如塔架、機房等配套設施投入，設備安裝和維護的人員投入也隨之降低。在滿足井場無線數據采集寬窄帶并存的應用要求的前提下，LTE230系統設備具備巨大的成本優(yōu)勢。
玉門油田正處在實現可持續(xù)發(fā)展的關鍵時期，物聯網投入使用后，單井數據實時性升級達到秒級，系統調度提升達分鐘級，實現了單井、廠站、控制中心的信息通道高速暢通，遠程決策更加靈活直觀，邊遠難工區(qū)信息可達，為玉門油田實現 原油 產量攻上100萬噸/年、建成300萬噸/年特色精品煉廠等發(fā)展目標時時把關，使油田生產又好又快地步入和諧發(fā)展軌道。
