無線傳輸技術在錄井遠程終端中的應用

吳慶能

中石化勝利石油工程有限公司地質(zhì)錄井公司

摘要：無線傳輸技術在錄井遠程終端的應用為綜合錄井技術的發(fā)展注入了新的生機和活力，常規(guī)錄井遠程終端具有電話網(wǎng)、以太網(wǎng)、視頻網(wǎng)等3種通信網(wǎng)絡，本文在對當前錄井現(xiàn)場遠程終端信息傳輸現(xiàn)狀進行分析的基礎上，對采用無線傳輸技術實現(xiàn)“三網(wǎng)合一”的系統(tǒng)設計進行了探究。

關鍵詞：無線傳輸技術；錄井現(xiàn)場；遠程終端

我國錄井現(xiàn)場和通信終端連接多是通過電話網(wǎng)、以太網(wǎng)和視頻網(wǎng)等網(wǎng)絡，在布線中相互獨立，需要單獨布線安裝，影響了遠程操控和安裝調(diào)試難度，特別是硫化氫富集區(qū)塊油田開發(fā)中鉆井工作、生活區(qū)域距離錄井儀器工作區(qū)距離較遠，增加了安裝應用難度。而視頻網(wǎng)、以太網(wǎng)信號線超過100米會出現(xiàn)信號衰減、視頻圖像模糊等問題。因此，有必要結合油田現(xiàn)場和錄井遠程終端信息傳輸現(xiàn)狀分析，對無線傳輸技術應用進行探究。

1 油田錄井現(xiàn)場及遠程終端信息通訊技術現(xiàn)狀

在傳統(tǒng)油田錄井現(xiàn)場和遠程終端信息通訊中，服務端一般設置在綜合錄井房內(nèi)，客戶端設置在具體鉆臺、地質(zhì)監(jiān)測房、鉆井隊長控制室等部位，相互間需要“三網(wǎng)”進行連接，分別布線安裝。但是，“三網(wǎng)”分別布線安裝造成線路均需要進行有線安裝，在錄井現(xiàn)場需要布置3種網(wǎng)絡線路，增加了錄井通信傳輸成本，浪費了工作時限；個別錄井工作中，在綜合錄井房與監(jiān)督房布線連接中要在井場入口穿過，穿越段布線一般采用架高的方式從通道上部穿越，但基于錄井現(xiàn)場各類作業(yè)車輛來往頻繁易造成信號線路掛斷，應用逐漸減少，還可以在入口地下挖設地埋管道，將信號線路從地下布線，但該方法在線路出現(xiàn)故障需要檢查維修時，修復和檢測比較困難；個別錄井現(xiàn)場綜合錄井房和監(jiān)督房間距離大于100米，視頻信號因嚴重衰減和失真，造成偏色、模糊等問題，影響了網(wǎng)絡信號的穩(wěn)定性。

2 無線傳輸技術在錄井現(xiàn)場和遠程終端的應用

2.1無線傳輸技術在錄井現(xiàn)場的應用情況

2.11油田錄井現(xiàn)場無線傳輸技術的設計思路

在綜合錄井現(xiàn)場，實現(xiàn)“三網(wǎng)合一”設計思路為：以“一點對多點”方式安裝多個無線交換機，形成覆蓋錄井現(xiàn)場的無線網(wǎng)絡，在需要地點設置無線網(wǎng)絡終端機，利用終端機將實現(xiàn)“三網(wǎng)合一”，取代傳統(tǒng)的三網(wǎng)有線傳輸系統(tǒng)，保證信號傳輸質(zhì)量，延長信號傳輸距離，緩解分離布線造成的施工困難。

2.12油田錄井現(xiàn)場無線傳輸技術的基本組成

利用無線傳輸技術進行錄井終端連接，核心是設置具備無線信號發(fā)射功能的無線交換機，實現(xiàn)雙絞的網(wǎng)絡信號傳送，經(jīng)過無線信號交換編譯后，將各類通信有限電信號轉換為以無線電信號進行發(fā)送和傳輸?shù)耐ㄓ嵕W(wǎng)絡，實現(xiàn)錄井現(xiàn)場和終端無線網(wǎng)絡覆蓋。根據(jù)實際錄井信號傳輸需要，通過不同功率的選擇實現(xiàn)不同范圍和程度的無線網(wǎng)絡覆蓋。一般情況下，無線傳輸系統(tǒng)無線交換機要設置在網(wǎng)絡終端機內(nèi)部。在設施構成中，整個無線網(wǎng)絡中心設置在綜合錄井房內(nèi)，是整個無線網(wǎng)絡的遠程控制終端，設置避雷針、無線傳輸終端、各向天線、電話、計算機等設備；客戶端設置在地質(zhì)監(jiān)督房、鉆井隊長控制室等區(qū)域，主要設備為定向天線、計算機、云終端、無線網(wǎng)絡終端機和顯示器等。

2.13油田錄井現(xiàn)場無線傳輸技術的主要設備和模塊

一是無線網(wǎng)絡終端機。是無線傳輸技術的應用核心，可實現(xiàn)無線網(wǎng)絡信號的接受和發(fā)送，以及無線網(wǎng)絡信號與電話信號、以太網(wǎng)信號、視頻信號的自動轉換，可根據(jù)需要輸送到顯示器、計算機和模擬電話機等設施終端。主要包括網(wǎng)絡語音網(wǎng)關、無線接入、數(shù)據(jù)交換、視頻終端等模塊，在各模塊也有對應接口進行連接，同時還包括防浪涌、防雷擊等安全模塊。各模塊供電端口要連接電源輸出接口，電源輸入端與防浪涌、防雷擊等模塊連接。各模塊的作用，網(wǎng)絡語音網(wǎng)關模塊主要是實現(xiàn)與電話機的連接并轉化模擬信號和數(shù)字信號，在編碼后形成無線網(wǎng)絡數(shù)據(jù)包；視頻終端模塊與顯示器連接，可實現(xiàn)視頻網(wǎng)絡監(jiān)控功能；接入模塊連接天線，可接收和發(fā)射無線信號。

二是網(wǎng)絡語音網(wǎng)關模塊。該模塊使用VOIP語音網(wǎng)關，在將信號壓縮打包后使數(shù)據(jù)包通過互聯(lián)網(wǎng)電話進行語音信號傳輸，利用IP數(shù)據(jù)進行語音發(fā)送，實現(xiàn)語音、視頻、傳真等數(shù)據(jù)發(fā)送。通過將普通電話機連接和設置在模塊內(nèi)，可實現(xiàn)語音壓縮編碼和內(nèi)部免費通話等功能。具體工作中，VOIP網(wǎng)絡電話利用互聯(lián)網(wǎng)打電話的方式實現(xiàn)無線信號傳輸，在網(wǎng)絡電話機連接到ADSL、LAN等寬帶接頭并設置相應IP地址后就可以進行信號通訊。該模塊具有任意撥號、撥打簡單等優(yōu)點，信號通訊質(zhì)量較高，僅需占用6-8kbit的帶寬就可實現(xiàn)高質(zhì)量傳輸，且無需設置軟件交換平臺進行數(shù)據(jù)傳輸支持，應用比較方便。

三是視頻終端模塊。無線傳輸技術在錄井終端應用核心是Mini網(wǎng)絡計算機，在與顯示器、鍵盤等設備連接后可組成計算機，可利用一體化軟硬件設置實現(xiàn)便捷的維護管理。利用VDP技術就能共享無線網(wǎng)絡范圍內(nèi)的主機資源，無需在桌面終端通過Windows許可就可實現(xiàn)通訊。在具體應用中，要在網(wǎng)絡計算機終端安裝附帶軟件，在連接顯示器等設備后實現(xiàn)計算機功能，完成各項業(yè)務操作。通訊網(wǎng)絡服務端可以對終端進行統(tǒng)一管理，實現(xiàn)終端“零”維護，可將終端數(shù)據(jù)存儲在中心主機，提升通訊數(shù)據(jù)安全性和共享性。終端機身僅需10cm×10cm×1.5cm的空間就可安放，可懸掛在顯示器背面。

2.2油田錄井現(xiàn)場無線傳輸技術的應用成效

無線傳輸技術實現(xiàn)了錄井信息的有效共享和標準化處理，可對錄井工程事故實現(xiàn)遠程預報和判別，對錄井資料進行遠程審核，并能在鉆井取芯中實現(xiàn)多井、多層位遠程對比優(yōu)選層位，提高了油井調(diào)度管理成效。具體工作中，該技術安裝使用比較方便，解決了“三網(wǎng)”布線安裝穿越井場入口等難題，在優(yōu)選無線網(wǎng)絡接入設備功率后，通訊距離可延長到2000米，無信號衰減等問題。同時，無線通信技術還改進了VGA視頻監(jiān)控方式，錄井人員可隨時調(diào)用錄井資料，特別是在鉆井監(jiān)督中對氣測、地質(zhì)、巖屑等動態(tài)數(shù)據(jù)的瀏覽，提升了錄井工作成效。

3結論

綜上所述，傳統(tǒng)油田錄井終端通信存在諸多問題，通過在錄井遠程終端利用無線傳輸技術，改進了錄井遠程終端通訊連接方式，可以提升錄井通信成效，更好地服務于油井生產(chǎn)。

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