《数字通信世界》   邮发代号 80-393   国内统一刊号 CN11-5154/TN   国际标准刊号 ISSN 1672-7274
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LINKSTAR卫星网络在油田物联网中的应用

塔里木油田公司信息与通讯技术中心 郝 兵,吴美华,宋殿文

  摘要:本文探析了塔里木油田油气工程物联网对多种信息业务的需求情况,特别是如何实时的把各个井场的现场视频及数据资料传回本部、以及在发生井喷、洪水、地震等自然灾害及突发事件的情况下,油田领导在本部就能够及时、准确了解现场情况从而及时作出决策和部署,从实现方式与技术方案等方面进行了分析。

  关键词:卫星;视频;物联网;传输

  近年来,塔里木油田物联网的建设步伐不断加快,物联网作为信息化与工业化融合的重要途径和载体,是信息化基础设施提升和应用的重要体现,也是促进油田企业产业化、信息化高端发展的历史机遇,已成为建设数字油田、智能油田的关键。本文就利用卫星网络助力物联网做一个浅析。

  1 油田油气工程物联网的需求概述

  油田物联网是传感器技术、无线通信技术包括卫星通信技术在油田生产过程中的应用,随着信息技术和自动化工艺的不断发展,用户单位已不再满足于简单的数据报表的接收,对可视化技术在物联网中的需求日益增加,具体表现为将油井生产动态、工业视频等各类信息高度集中,以实时传输的方式将现场的多路视频信号进行现场场景显示并与现场进行互动,确保操作和决策人员迅速准确地掌握所有信息并快速决策,达到监控油气勘探、开发、生产、运输等目的。

  2 油田油气工程物联网在视频传输方面的发展现状

  油田所属勘探开发区域均在“死亡之海”塔克拉玛干沙漠及人迹罕至的戈壁滩,具有点多、面广、相隔距离遥远等特点,中国移动等运营商信号很难通达,可以采用的通信手段较少。勘探开发井采集的数据量小且为非实时性数据,因而对油井的真实工作状态无法准确的掌握,导致对油井的诊断时间拖得很长而降低生产效率。不能对油井进行远程管理,一般的技术体制无法满足大容量、高带宽的需求,因而也无法实现实时的可视化技术应用。

  3 油田卫星网特点

  塔里木油田目前自建一套卫星主站,以美国Linkstar的卫星通信系统设备为主,该系统具有星型网络拓扑结构的TDM/TDMA的VSAT卫星通信网络,能够在远端用户和网络主站之间提供基于IP的多业务数据连接。这种数据传输的业务量可以是非对称的,可根据具体的业务流向及其流量,对从网络主站到远程终端的共享出境卫星链路、以及多条同时从远程终端到网络主站的中、低容量的入境卫星链路的信道带宽进行有针对性的设计,从而保证用户应用的需求。这套系统使用中星10号卫星(东经110.5°)进行卫星通信,最高可实现入境1.6Mb/s、出境10Mb/s的通信带宽。


图1 Linkstar系统图

 

  4 利用linkstar卫星网络传输视频技术方案

  (1)载波带宽保证。增加入境载波带宽来实现井场视频传输,这部分带宽由专门的载波承载,其他小站用户不能进入这些载波和使用这部分带宽,根据理论计算,以标准320*240分辨率200kb/s的参数计算,上传6路视频需要1200kb/s带宽,实际测试结果能达到峰值1400kb/s,这样每个1600kb/s的入境载波带宽能够传输6路视频信号。

  (2)对每路视频采用固定CIR的方式,其他小站不能占用这部分带宽,只用于视频传输,从而保证视频传输的质量。

  (3)IP地址规划:为每个卫星远端站规划一个8个地址的IP子网,其中有四个地址可用于视频传输,分别是钻台、罐区、井场和移动摄像头。

  (4)QoS端保证:在QoS上开设了一个专用“管道”用于传输视频,对出入境载波带宽做了设定,同时把需要传输视频的源地址和目的地址纳入其中并把优先级提到最高,确保视频顺利传输。

  (5)卫星主站增加相应的硬件(网关信道单元)用于承载增加的入境载波。


图2 视频业务卫星模式

 

  远端站的视频信号经卫星传送至卫星主站落地,再由地面网络传送至相应的实时数据服务器,再到中控室,从而完成视频、音频、数据等多种业务的传输。

  5 结束语

  利用linkstar卫星网传输井场多路视音频信号不仅在理论上可行,在实际应用中也收到了很好的效果。为油田高效开发、降低消耗、安全生产、提高工作效率和管理决策水平提供了可靠的保障。

  参考文献

[1] 闵士权.我国应急通信现状和发展展望.数字通信世界,2010,9:17.

 
 
 
 
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