蔣仕隆 李小強 王浩東

摘要：建立無人值守油站旨在對常規(guī)采油集輸生產(chǎn)流程的自動化升級，并且能夠進一步實現(xiàn)對油田生產(chǎn)的遠程監(jiān)控、定期巡檢、應(yīng)急響應(yīng)聯(lián)動，無人值守網(wǎng)絡(luò)信息中心的操作人員可以通過無線網(wǎng)絡(luò)對生產(chǎn)進行遠程管理，而且能夠不斷的優(yōu)化現(xiàn)有的勞動組織結(jié)構(gòu)，最直觀的表現(xiàn)就是人力資源可以得到合理的分配。因此利用無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用是建設(shè)無人值守油站的立項之本。本文主要結(jié)合現(xiàn)有石油企業(yè)的固有通信模式進一步提出油田專網(wǎng)及結(jié)構(gòu)化、模塊化、集成化的無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

關(guān)鍵詞：無人值守;無線通信;遠程;專用網(wǎng)絡(luò)

一、無線通信技術(shù)下無人值守的建設(shè)

（一）無人值守模式的建設(shè)內(nèi)容

1、井場部分

井場建設(shè)方面采用高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)，井組生產(chǎn)凝析油回收系統(tǒng)、電磁防蠟技術(shù)、電加熱系統(tǒng)、系統(tǒng)效率檢測。然而這些功能的實現(xiàn)就是依靠無線通信技術(shù)進一步去實現(xiàn)的。即時傳輸通信轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號進行實時監(jiān)測，例如圖傳、語音傳送、數(shù)據(jù)傳送等。

2、站點

在站點建設(shè)方面，無人值守站主要通過增設(shè)電動控制閥門，利用遠傳信號進一步控制閥門，從而實現(xiàn)員工遠程操作，另一方面配合液位聯(lián)動變頻連續(xù)輸油集輸和關(guān)鍵裝置區(qū)的高清防爆視頻，進而能夠?qū)φ军c的生產(chǎn)狀況進行遠程監(jiān)控、定期巡檢以及一鍵停止等無人值守模式。對于站內(nèi)注水井而言，通過采用PID控制調(diào)節(jié)技術(shù)，就能對水源井、供水站、注水站、配水間以及注水井等進行統(tǒng)籌規(guī)劃、合理安排，進而實現(xiàn)注水系統(tǒng)的自動平穩(wěn)運行、遠程調(diào)配無人值守模式。

（二）無人值守模式中通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

在無人值守站的建設(shè)內(nèi)容中，我們進一步知道了無線通信網(wǎng)絡(luò)在實現(xiàn)無人值守管理中的重要性。其內(nèi)涵在于通過從環(huán)境、資源到應(yīng)用的通信連接與數(shù)字化轉(zhuǎn)化，即在通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)平臺上構(gòu)建一個數(shù)字空間，使得生產(chǎn)全面轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⒒?，進而提升生產(chǎn)管理水平及生產(chǎn)效率。

無人值守站中通信建設(shè)主要是對傳統(tǒng)單鏈路、樹形結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)進行了全面的升級，并在原有鋪設(shè)光纜及桿路資源設(shè)備上新建光纜，進一步構(gòu)新的網(wǎng)絡(luò)環(huán)路，此舉的意義在于當(dāng)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中斷情況可以及時切換至反向鏈路，從而實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)“零中斷”，進一步提升了網(wǎng)絡(luò)鏈的抗風(fēng)險能力，從而縮短了網(wǎng)絡(luò)中斷情況下的恢復(fù)時間，這對SCADA系統(tǒng)的平穩(wěn)安全運行有一定的幫助。并且對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進行網(wǎng)關(guān)下移優(yōu)化，確保為無人值守管理提供一套高速、安全、穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

（三）無人值守占中的SCADA 系統(tǒng)

SCADA 系統(tǒng)主要結(jié)合利用電腦計算機技術(shù)、自動化控制技術(shù)、通信及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進而對無人值守站的分散控制點進行數(shù)據(jù)采集，促進本地控制與遠程控制相結(jié)合，在石油生產(chǎn)過程進行了全面實時監(jiān)控，進一步為安全生產(chǎn)、組織管理、生產(chǎn)調(diào)度、系統(tǒng)故障判別及診斷提供了完整的數(shù)據(jù)及技術(shù)支持?，F(xiàn)有SCADA系統(tǒng)在層級上主要分為了廠級系統(tǒng)、作業(yè)區(qū)系統(tǒng)、采油站級。從系統(tǒng)建立設(shè)計開始就對油井、集輸增壓、轉(zhuǎn)接站、聯(lián)合站及附屬輸油管網(wǎng)、相關(guān)水源井、注水站、注水井及相關(guān)的數(shù)據(jù)通過通信網(wǎng)絡(luò)進行傳輸與采集，三個層級所操作界面及管理權(quán)限也會有所不同。SCADA 系統(tǒng)的推廣以及無人值守配套功能的完善，對油田生產(chǎn)、安全管理帶來諸多益處，產(chǎn)量監(jiān)控功能為實時調(diào)度提供了更及時、有效的管理手段，油水井工況分析判斷為技術(shù)人員進行產(chǎn)量分析、動態(tài)分析提供了更科學(xué)、有效的依據(jù)。通訊故障分析功能使數(shù)字化專業(yè)技術(shù)人員對現(xiàn)場故障的判斷更加及時、準確。

二、石油通信專網(wǎng)組網(wǎng)方案

（1）應(yīng)急指揮網(wǎng)絡(luò)中心

基于應(yīng)急通信技術(shù)的石油通信專網(wǎng)的應(yīng)急指揮網(wǎng)絡(luò)中心，正常工作時可以實現(xiàn)與各遠端小站進行生產(chǎn)數(shù)據(jù)的傳輸以及電話的調(diào)度，遠期可以有效的利用視頻會議系統(tǒng)，在中心站和各遠端站之間進行視頻會議。在應(yīng)急情況下，應(yīng)急指揮網(wǎng)絡(luò)中心作為指揮中心和調(diào)度中心，有效的實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的靈活調(diào)度和管理，從而有效的保證救災(zāi)及應(yīng)急條件下的數(shù)據(jù)信息的及時傳遞和處理，并通過接受小站返回的現(xiàn)場信息，有針對性的下達指揮和調(diào)度命令。保障無人值守應(yīng)急能力的可靠性。

（2）移動車載指揮通信站

應(yīng)急通信過程采取移動指揮模式，通過利用應(yīng)急指揮車輛進一步開展合理的應(yīng)急指揮調(diào)度，當(dāng)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中斷情況，例如，光纜斷裂，無線傳輸故障等。利用移動車載指揮系統(tǒng)能夠充當(dāng)臨時衛(wèi)星的通信節(jié)點，作為現(xiàn)場臨時的指揮中心。

（3）便攜式通信站

作業(yè)區(qū)配置便攜式衛(wèi)星站，無人值守站出現(xiàn)通信故障無法進行應(yīng)急處置的時候，可以利用便攜式衛(wèi)星站進一步實現(xiàn)現(xiàn)場與指揮中心或與車載衛(wèi)星站之間的雙向衛(wèi)星傳輸。其中便攜式通信站上應(yīng)配置有無線對講系統(tǒng)、衛(wèi)星移動電話、衛(wèi)星通信設(shè)備、北斗導(dǎo)航通信系統(tǒng)以及音視頻系統(tǒng)等。在站點無法進入現(xiàn)場的情況下，應(yīng)將現(xiàn)場視頻傳回便攜站，通過衛(wèi)星信道回傳到指揮中心，來為應(yīng)急指揮提供相應(yīng)的參考數(shù)據(jù)。

結(jié)論

基于以上的探討和分析，我們主要是站在實現(xiàn)無人值守站的角度對通信模式建立進行研討。以目前油田的通信建設(shè)現(xiàn)狀為基礎(chǔ)，提出利用無線通信技術(shù)實現(xiàn)無人值守站體系的建立。并且針對無人值守模式進一步提出建立應(yīng)急通信體系，從而進一步保障無人值守模式下通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性。探討主要目的是為了促進無人值守站的推廣運行，在目前通信技術(shù)條件下，無論從溝通及應(yīng)急處置層面，通信技術(shù)已經(jīng)完全可以提供可靠保障，這也將進一步推廣無人值守站的建立。

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