韋雨恒 應(yīng)忠于

摘 要：目前，我國海上石油的開采平臺(tái)規(guī)模以及環(huán)境均達(dá)不到國際化的標(biāo)準(zhǔn)，因此在海上石油開采方面存在一定的局限性，尤其是海上的無線通訊技術(shù)方面的局限。該技術(shù)的發(fā)展受到了海上石油開采平臺(tái)以及環(huán)境的相對(duì)制約，其發(fā)展十分緩慢，不利于海上石油的開采工作順利進(jìn)行。因此，現(xiàn)今我國的海上石油開采的常規(guī)通信并不能夠與陸地上的石油開采相提并論。文章針對(duì)海上石油的開采通信系統(tǒng)，將WiMAX的核心技術(shù)作為研究該問題的理論基礎(chǔ)，對(duì)WiMAX在海上通訊系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用與傳統(tǒng)的海上通訊系統(tǒng)進(jìn)行了細(xì)致的比較。通過對(duì)WiMAX的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析，詳細(xì)研究了現(xiàn)今海上石油平臺(tái)的通訊系統(tǒng)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：海上石油平臺(tái)；WiMAX；無線通訊技術(shù)

前言

海上石油的開采在我國對(duì)于石油資源的利用方面具有重要作用，能夠在極大程度上滿足人們對(duì)石油資源的需求，為工業(yè)生產(chǎn)以及人們生活提供更加有力的資源保障。但是，現(xiàn)今在海上石油開采的通信系統(tǒng)方面存在著一定的局限，使海上石油的開采陷入了瓶頸。為了很好的解決海上石油開采通信系統(tǒng)方面存在的問題，我國不斷進(jìn)行積極地探索，希望能夠?yàn)楹Ｉ鲜偷拈_采提供通信方面的保障，增加海上石油開采的效率?，F(xiàn)今，WiMAX通信技術(shù)的引進(jìn)已經(jīng)能夠?qū)⒑Ｉ鲜烷_采當(dāng)中存在的一部分問題進(jìn)行解決，實(shí)現(xiàn)海上的通信順暢，但是需要進(jìn)行研究與完善的方面仍然有許多。對(duì)WiMAX通信技術(shù)在海上石油開采通信系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用進(jìn)行細(xì)致的研究具有重要的意義。

1 海上石油平臺(tái)的通信現(xiàn)狀

在海上石油的開采中，其通信系統(tǒng)的應(yīng)用十分重要沒能夠保證整個(gè)海上石油的開采以及天燃?xì)獾拈_采過程比較安全，更能夠使海上開采的情況以及信息可以及時(shí)的進(jìn)行傳遞，因此，每一處海上石油開采平臺(tái)均需要擁有比較先進(jìn)的通信系統(tǒng)，先進(jìn)的海上通信系統(tǒng)已經(jīng)成為了海上石油開采中不可缺少的重要設(shè)施之一[1]。

我國目前的海上石油平臺(tái)通信系統(tǒng)只有通過周圍的船只以及海上石油開采平臺(tái)上方的直升機(jī)進(jìn)行無線通話，以及平臺(tái)與陸地之間的微波通信兩種方式?，F(xiàn)今進(jìn)行通信的設(shè)備主要有衛(wèi)星的地球站、無線電導(dǎo)航機(jī)以及微波擴(kuò)頻系統(tǒng)等。但是，無線電的信息傳輸頻率以及數(shù)量均會(huì)受到限制，不能夠?qū)Υ罅康臄?shù)據(jù)同時(shí)進(jìn)行傳輸，具有一定的滯后性，另外，其容納的客戶比較少，即便通過衛(wèi)星以及數(shù)字化的設(shè)備等傳輸?shù)臄?shù)據(jù)質(zhì)量均比較高，但是并不具有實(shí)效性，更不能夠進(jìn)行有效的語音通話。

在此情況下，經(jīng)過不斷的研究與創(chuàng)新，海上石油平臺(tái)在通信系統(tǒng)中引用了WiMAX通信技術(shù)，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了信息的可移動(dòng)傳播以及高速率傳播。

2 海上石油平臺(tái)在無線應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用方面的問題

2.1 微波技術(shù)的應(yīng)用問題

微波擴(kuò)頻通信的頻段為2.4-2.4835GHz，屬于工業(yè)的自由輻射頻段，并不需要進(jìn)行有關(guān)部門的相應(yīng)批準(zhǔn)[2]。微波技術(shù)能夠利用偽隨機(jī)碼對(duì)已經(jīng)進(jìn)行輸入的信息進(jìn)行恰當(dāng)?shù)奶幚?，同時(shí)能夠?qū)ζ湫畔⑦M(jìn)行擴(kuò)展以及編碼，使得在某個(gè)載頻中能夠進(jìn)行接入并便于其進(jìn)行傳輸。

另外，微波技術(shù)的通信力量比較強(qiáng)大，并且其投資的成本亦比較低，能夠節(jié)省海上石油平臺(tái)的經(jīng)濟(jì)支出。在該通訊方式的建設(shè)過程中，其速度比較快，抗災(zāi)的能力比較強(qiáng)，因此，比較適用于海上石油開采距離比較近的平臺(tái)之間進(jìn)行互相通信。由于該條件的限制，使得微波技術(shù)不能夠在比較復(fù)雜的通信環(huán)境中使用。

2.2 FPSO無線技術(shù)的應(yīng)用問題

FPSO指的是浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油輪，當(dāng)其進(jìn)行海上石油開采過程中，與其進(jìn)行通信的平臺(tái)便會(huì)由于特定角度而出現(xiàn)中斷的現(xiàn)象[3]。FPSO天線的安裝點(diǎn)以及火炬塔和對(duì)應(yīng)平臺(tái)呈現(xiàn)的是固定的三點(diǎn)一線模式，當(dāng)金屬結(jié)構(gòu)的火炬塔比其天線的安裝點(diǎn)高時(shí)，將會(huì)阻擋無電信號(hào)的接收，甚至導(dǎo)致無電信號(hào)的突然中斷，因此整個(gè)海上石油開采平臺(tái)周圍的信號(hào)并不足夠穩(wěn)定?？梢哉f，該方式并不支持通訊信號(hào)的移動(dòng)。

2.3 現(xiàn)有無線系統(tǒng)的應(yīng)用問題

目前，在我國的海上石油開采平臺(tái)中的無線通信系統(tǒng)工作為2.5Hz，使用的是空口的協(xié)議，在進(jìn)行通訊的過程中，由于FPSO的移動(dòng)、火炬塔的以外阻擋、海面的上下起伏以及外界的諸多干擾，整個(gè)無線通信系統(tǒng)并不能夠進(jìn)行穩(wěn)定的工作，從而影響整個(gè)海上石油的開采工作。

3 WiMAX通信技術(shù)概述及特點(diǎn)

3.1 WiMAX通信技術(shù)概述

WiMAX通信技術(shù)為全球微波互聯(lián)技術(shù)的縮寫，可以將其稱作802.16無線城域網(wǎng)。該技術(shù)能夠在企業(yè)和家庭用戶中為其提供一種便捷的寬帶連接方案。由于WiMAX通信技術(shù)是一項(xiàng)比較先進(jìn)的無線城域網(wǎng)，因此，能夠具有一種新型的空中對(duì)接標(biāo)準(zhǔn)，不需要直接觀察海上石油平臺(tái)通過提供的無線寬帶就能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸以及信息的連接。

3.2 WiMAX通信技術(shù)的特點(diǎn)

3.2.1 具有多天線技術(shù)

WiMAX通信技術(shù)具有一種較為先進(jìn)的功能，并同時(shí)具有多個(gè)天線，目前可以將其多個(gè)天線分為三類，分別為：波束賦形、空時(shí)編碼、空間復(fù)用[4]。其中，波束賦形為職能天線的核心技術(shù)，能夠提高信息的傳輸速率，降低復(fù)雜環(huán)境的干擾。時(shí)空編碼能夠?qū)r(shí)空分為格碼與塊碼，分別對(duì)信息進(jìn)行編碼以及分集增益?？臻g復(fù)用能夠發(fā)射相對(duì)獨(dú)立的信息信號(hào)，加大WiMAX通信技術(shù)的信息發(fā)射頻率。

3.2.2 具有可擴(kuò)展性

WiMAX通信技術(shù)當(dāng)中具有一種MAC層，能夠?qū)拵нM(jìn)行合理的分配，從而支持各種不同復(fù)雜環(huán)境的用戶進(jìn)行信息的傳輸，并允許在同一個(gè)頻道出現(xiàn)多個(gè)不同的用戶。

3.2.3 具有睡眠模式

在WiMAX通信技術(shù)中，16e協(xié)議的制定使得該技術(shù)適應(yīng)了移動(dòng)通信的特點(diǎn)，能夠增加信息睡眠的終端，對(duì)信息進(jìn)行保留。

4 WiMAX通信技術(shù)在海上石油的成功應(yīng)用--以文昌油田為例

文昌油田當(dāng)中的13-1&13-2號(hào)油田是在南海上由奮進(jìn)FPSO以及兩個(gè)海上石油天然氣開采平臺(tái)共同搭建而成[5]。在未進(jìn)行使用WiMAX通信技術(shù)之前，該油田的工業(yè)控制以及數(shù)據(jù)的傳輸均由原始的無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，信號(hào)極其不穩(wěn)定，使得海上的石油開采工作不能夠順利的進(jìn)行，經(jīng)濟(jì)效益不高，亦不能夠滿足人們對(duì)其生產(chǎn)生活的需求。在2010年以后，該油田引進(jìn)了先進(jìn)的WiMAX通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)海上石油平臺(tái)通信數(shù)據(jù)的良好傳輸。

5 結(jié)束語

綜上所述，WiMAX通信技術(shù)具有覆蓋范圍廣的特點(diǎn)，能夠在海上石油開采通信系統(tǒng)中發(fā)揮巨大的作用。另外，WiMAX通信技術(shù)的數(shù)據(jù)傳輸速率比較快，并且支持移動(dòng)的需求，能夠?qū)⒄Z音、圖片、視頻等同時(shí)進(jìn)行傳輸，大大提升了海上石油工人以及各個(gè)部門之間的通信效率。同時(shí)，WiMAX通信技術(shù)既能夠滿足海上石油工人在陸地上的通訊要求，又能夠滿足海上船舶通訊的需要，由此有效提升海上石油開采的效率，滿足社會(huì)生產(chǎn)與生活需求。由于WiMAX通信技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)的傳輸距離比較長(zhǎng)，速度比較快，方式比較簡(jiǎn)便，受環(huán)境影響比較小，在海上石油開采的通信中具有一定的優(yōu)勢(shì)，其自帶的寬帶技術(shù)以及移動(dòng)技術(shù)將能夠在海上石油的開采中應(yīng)用得更加廣泛。

參考文獻(xiàn)

[1]劉國鋒，萬光芬，魏澈.海上無人石油平臺(tái)UPS與柴油發(fā)電機(jī)組匹配問題[J].自動(dòng)化應(yīng)用，2014，08（12）：10-12.

[2]王博.應(yīng)用虛擬化技術(shù)在海上平臺(tái)的應(yīng)用[J].網(wǎng)友世界，2014，04（02）：24-25.

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[4]曾春.WiMAX通信技術(shù)用于海上石油平臺(tái)[J].油氣田地面工程，2015，07（02）：24-25.

[5]符耀慶.海上石油平臺(tái)海冰自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].安全與環(huán)境學(xué)報(bào)，2013，41（06）：243-249.