无线通信技术在无人值守站中的应用

蒋仕隆 李小强 王浩东

摘要：建立无人值守油站旨在对常规采油集输生产流程的自动化升级，并且能够进一步实现对油田生产的远程监控、定期巡检、应急响应联动，无人值守网络信息中心的操作人员可以通过无线网络对生产进行远程管理，而且能够不断的优化现有的劳动组织结构，最直观的表现就是人力资源可以得到合理的分配。因此利用无线网络技术的应用是建设无人值守油站的立项之本。本文主要结合现有石油企业的固有通信模式进一步提出油田专网及结构化、模块化、集成化的无线通信网络技术。

关键词：无人值守;无线通信;远程;专用网络

一、无线通信技术下无人值守的建设

（一）无人值守模式的建设内容

1、井场部分

井场建设方面采用高清视频监控系统，井组生产凝析油回收系统、电磁防蜡技术、电加热系统、系统效率检测。然而这些功能的实现就是依靠无线通信技术进一步去实现的。即时传输通信转化为数字信号进行实时监测，例如图传、语音传送、数据传送等。

2、站点

在站点建设方面，无人值守站主要通过增设电动控制阀门，利用远传信号进一步控制阀门，从而实现员工远程操作，另一方面配合液位联动变频连续输油集输和关键装置区的高清防爆视频，进而能够对站点的生产状况进行远程监控、定期巡检以及一键停止等无人值守模式。对于站内注水井而言，通过采用PID控制调节技术，就能对水源井、供水站、注水站、配水间以及注水井等进行统筹规划、合理安排，进而实现注水系统的自动平稳运行、远程调配无人值守模式。

（二）无人值守模式中通信网络建设

在无人值守站的建设内容中，我们进一步知道了无线通信网络在实现无人值守管理中的重要性。其内涵在于通过从环境、资源到应用的通信连接与数字化转化，即在通信网络基础平台上构建一个数字空间，使得生产全面转变为信息化，进而提升生产管理水平及生产效率。

无人值守站中通信建设主要是对传统单链路、树形结构网络进行了全面的升级，并在原有铺设光缆及杆路资源设备上新建光缆，进一步构新的网络环路，此举的意义在于当出现网络中断情况可以及时切换至反向链路，从而实现网络“零中断”，进一步提升了网络链的抗风险能力，从而缩短了网络中断情况下的恢复时间，这对SCADA系统的平稳安全运行有一定的帮助。并且对网络结构进行网关下移优化，确保为无人值守管理提供一套高速、安全、稳定的网络系统。

（三）无人值守占中的SCADA 系统

SCADA 系统主要结合利用电脑计算机技术、自动化控制技术、通信及网络技术进而对无人值守站的分散控制点进行数据采集，促进本地控制与远程控制相结合，在石油生产过程进行了全面实时监控，进一步为安全生产、组织管理、生产调度、系统故障判别及诊断提供了完整的数据及技术支持。现有SCADA系统在层级上主要分为了厂级系统、作业区系统、采油站级。从系统建立设计开始就对油井、集输增压、转接站、联合站及附属输油管网、相关水源井、注水站、注水井及相关的数据通过通信网络进行传输与采集，三个层级所操作界面及管理权限也会有所不同。SCADA 系统的推广以及无人值守配套功能的完善，对油田生产、安全管理带来诸多益处，产量监控功能为实时调度提供了更及时、有效的管理手段，油水井工况分析判断为技术人员进行产量分析、动态分析提供了更科学、有效的依据。通讯故障分析功能使数字化专业技术人员对现场故障的判断更加及时、准确。

二、石油通信专网组网方案

（1）应急指挥网络中心

基于应急通信技术的石油通信专网的应急指挥网络中心，正常工作时可以实现与各远端小站进行生产数据的传输以及电话的调度，远期可以有效的利用视频会议系统，在中心站和各远端站之间进行视频会议。在应急情况下，应急指挥网络中心作为指挥中心和调度中心，有效的实现网络的灵活调度和管理，从而有效的保证救灾及应急条件下的数据信息的及时传递和处理，并通过接受小站返回的现场信息，有针对性的下达指挥和调度命令。保障无人值守应急能力的可靠性。

（2）移动车载指挥通信站

应急通信过程采取移动指挥模式，通过利用应急指挥车辆进一步开展合理的应急指挥调度，当出现网络中断情况，例如，光缆断裂，无线传输故障等。利用移动车载指挥系统能够充当临时卫星的通信节点，作为现场临时的指挥中心。

（3）便携式通信站

作业区配置便携式卫星站，无人值守站出现通信故障无法进行应急处置的时候，可以利用便携式卫星站进一步实现现场与指挥中心或与车载卫星站之间的双向卫星传输。其中便携式通信站上应配置有无线对讲系统、卫星移动电话、卫星通信设备、北斗导航通信系统以及音视频系统等。在站点无法进入现场的情况下，应将现场视频传回便携站，通过卫星信道回传到指挥中心，来为应急指挥提供相应的参考数据。

结论

基于以上的探讨和分析，我们主要是站在实现无人值守站的角度对通信模式建立进行研讨。以目前油田的通信建設现状为基础，提出利用无线通信技术实现无人值守站体系的建立。并且针对无人值守模式进一步提出建立应急通信体系，从而进一步保障无人值守模式下通信网络的可靠性。探讨主要目的是为了促进无人值守站的推广运行，在目前通信技术条件下，无论从沟通及应急处置层面，通信技术已经完全可以提供可靠保障，这也将进一步推广无人值守站的建立。

参考文献：

[1] 杨建兴，颜立红，阳书拥，高予军.配网通信中无线通信技术的应用研究[J].中国新通信.2019（21）

[2] 高倩.无线通信技术对广播电视卫星通信的影响[J].科技创新导报.2016（24）