采油厂油区无线网络建设初探

2021-04-08张磊宋建鑫张伟李腾飞

中国管理信息化 2021年2期

张磊宋建鑫张伟李腾飞

[摘要]在采油厂油区采用有线网络传输生产数据，面临建设难度大、投产后运维成本高等问题。无线网络传输技术具备建设简易快捷、成本低等优势，逐渐取代有线网络。基于此，本文对采油厂油区无线网络进行规划设计，并通过模拟仿真进行验证，以完善设计，最终形成完善的采油厂油区无线网络建设方案。

[关键词]采油厂;油区;无线网络

0 引言

生产数据监控在采油厂生产管理中发挥着重要的作用，生产数据通常采用有线传输方式，但由于油区开发密度大，数据传输链路经常被挖断，无法保障数据传输的稳定性，运维成本高。与传统的有线网络相比，利用无线网络技术进行网络建设具有简易快捷、维护量小、成本低以及可以与有线网络无缝对接等方面的优势，越来越受到采油厂网络建设的青睐。

1 无线网络规划思路

根据采油厂现有油区网络规模及油井、生产管汇分布情况，设计采用AC+AP组网方案，为油区单井、管汇提供接入服务。

1.1 网络构架

AC+AP无线网络构架分为网络胖AP架构和瘦AP架构两种，其中，胖AP网络构架仅适用于小范围组网，而瘦AP是以AC为核心的集中式管理架构，通过AC完成安全认证、接入控制、负载均衡、功率控制等管理，实现网络功能向上层转移。AP上電启动后，通过核心机房内的AC设备的DHCP服务，获取IP地址信息，之后，AC将配置信息下发给AP，完成AP的上线配置，这种由AC集中管理的方式，能够简化建设及后期维护工作量。

1.2 数据转发方式

AC+AP的业务数据有直接转发和隧道转发两种转发方式，其中，隧道转发指业务报文到达AP后，需要经过CAPWAP数据隧道封装后发送给AC，然后由AC转发到上层网络，如图1所示;直接转发方式指业务报文到达AP后，不经过CAPWAP的隧道封装而直接转发到上层网络，如图2所示。

在隧道转发方式中，由于管理报文和业务报文都封装在CAPWAP隧道中，虽然提高了业务报文的安全性，但是由于所有业务报文都要转发给AC，这样增加了AC报文处理压力。考虑到油区后期生成数据扩容及视频监控数据无线传输需求，相关工作人员可选择采用直接转发方式进行组网。

2 无线网络模拟验证

运用图形化虚拟仿真软件，采用AC旁挂二层直接转发的方式开展无线网络模拟验证：将AC设备部署在办公楼核心机房核心交换机，AP部署在接转站接入交换机，通过配置AC和有线网络内交换机，实现AP上线和业务接入。其中，网络拓扑结构如图3所示。

安全认证：通过模拟终端验证无线网络安全认证，可通过AC内设置的认证密码连接到无线网络中，证明安全认证配置有效。

业务连通验证：通过ping命令验证终端与核心机房服务器的连通性，证明业务配置有效，可实现业务数据传输。

3 无线网络建设方案

根据无线网络规划及验证结果，制订油区无线网络建设方案，如图5所示。

①采用AC二层旁挂直接转发组网方式，将AC安装在办公楼核心交换机，实现AP集中管理。②在油区接转站房顶架设AP设备，实现从单井、生产管汇RTU至接转站之间的数据远距离传输，并通过已建落地光纤满足生产数据上传需求。

4 结语

通过前期对油区无线网络建设规划，结合模拟软件对规划思路进行模拟验证，以完善无线网络建设方案。在规划无线网络建设方案时，要根据油田网络建设需求，结合模拟仿真工具，选择适应实际情况的架构方式，在保证网络质量的同时，达到便于维护的目的。