無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在綜合錄井儀中的應(yīng)用分析

劉勝華

摘要：無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，作為目前應(yīng)用最為廣泛的應(yīng)用技術(shù)之一，在綜合錄井儀中的有效應(yīng)用，不僅提高了油田錄井的工作效率和錄井質(zhì)量，同時(shí)降低了錄井作業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)了錄井信息的實(shí)時(shí)化和動(dòng)態(tài)化。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)錄井技術(shù)具有安裝操作簡(jiǎn)便、可移動(dòng)性和抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，已經(jīng)成為綜合錄井儀技術(shù)的發(fā)展方向。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)錄井技術(shù)的關(guān)鍵在于在井場(chǎng)構(gòu)建一套包括無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)、無(wú)線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、無(wú)線綜合錄井軟件在內(nèi)的綜合錄井儀無(wú)線傳輸系統(tǒng)，其目的在于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與傳感器之間、服務(wù)器與客戶端之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)臒o(wú)線化和實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)化。本文對(duì)此進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù);綜合錄井儀;應(yīng)用研究

1 引言

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，已經(jīng)成為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人們?nèi)粘Ｉ畈豢苫蛉钡囊豁?xiàng)重要技術(shù)。在油田錄井技術(shù)中，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用使綜合錄井儀正在向集成化、小型化和多功能化的方向發(fā)展，使錄井效率和質(zhì)量得到明顯提升，錄井信息的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)化傳輸和控制成為現(xiàn)實(shí)。

無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)具有傳輸速度快、傳播范圍廣、不受地域環(huán)境限制、設(shè)備安裝拆卸方便、可移動(dòng)性能優(yōu)越、抗電磁等外界干擾性能強(qiáng)大、安全性能高等特點(diǎn)，特別適用于環(huán)境復(fù)雜的井場(chǎng)作業(yè)環(huán)境[1]。

2 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的構(gòu)成

綜合錄井儀無(wú)線傳輸系統(tǒng)的總體構(gòu)成主要包括：無(wú)線傳感器節(jié)電系統(tǒng)，無(wú)線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以及無(wú)線綜合錄井軟件系統(tǒng)等三部分組成。

2.1無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)

無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)是由數(shù)個(gè)無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的，各節(jié)點(diǎn)分布在不同的鉆井施工現(xiàn)場(chǎng)。無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)能將數(shù)據(jù)采集模塊、電力供應(yīng)模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、無(wú)線通信模塊有機(jī)集成在同一個(gè)物理單元上，實(shí)現(xiàn)了對(duì)所需要采集的物理量信號(hào)進(jìn)行探測(cè)和采集，將所探測(cè)采集的物理量信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸?shù)耐竭M(jìn)行。

數(shù)據(jù)采集模塊的采集功能是將所探測(cè)到的物理信號(hào)先轉(zhuǎn)換成常規(guī)的脈沖信號(hào)或模擬信號(hào)，通過(guò)倍頻、鑒相或者計(jì)數(shù)、測(cè)頻等技術(shù)手段將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào);通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換電路技術(shù)將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后，再將數(shù)字信號(hào)傳輸至數(shù)字處理模塊并在存儲(chǔ)模塊進(jìn)行存儲(chǔ)，等待系統(tǒng)的發(fā)送指令[2]。當(dāng)存儲(chǔ)模塊接到系統(tǒng)發(fā)出的發(fā)送指令后便會(huì)立刻將數(shù)字信號(hào)傳輸至無(wú)線通訊模塊，而無(wú)線通訊模塊則需要對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行再編碼后進(jìn)行發(fā)送。

無(wú)線通信模塊通常采用基于IEEE 802.15標(biāo)準(zhǔn)的距離短、功耗低的ZigBee通信技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)最顯著特點(diǎn)是距離短、復(fù)雜程度低、功耗低、數(shù)據(jù)數(shù)率低、自組織、建設(shè)和使用成本低，其工作頻段在2.4GHz ISM免費(fèi)公共頻段，無(wú)需向無(wú)線電管理部門(mén)做特殊申請(qǐng)和審批，是經(jīng)濟(jì)適用和便捷的的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)。在鉆井施工現(xiàn)場(chǎng)，無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)是由局域網(wǎng)（Wi-Fi）和藍(lán)牙（Bluetooth）以及分布在各個(gè)鉆井作業(yè)場(chǎng)所無(wú)線傳感器系統(tǒng)（節(jié)點(diǎn)）所組成的，與傳統(tǒng)的紅外數(shù)據(jù)傳輸相比較更適合井場(chǎng)復(fù)雜環(huán)境條件下數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨骩3]。

2.2無(wú)線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

無(wú)線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是由包括無(wú)線通訊模塊（短距離無(wú)線收發(fā)電路系統(tǒng)）、數(shù)據(jù)處理模塊（存儲(chǔ)器和微處理器系統(tǒng)）以及信號(hào)傳輸接口等在內(nèi)的三部分所組成。其中：無(wú)線通訊模塊用以接收位于各鉆井現(xiàn)場(chǎng)的無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送來(lái)的無(wú)線傳輸信號(hào)并進(jìn)行放大、解碼，然后在數(shù)據(jù)處理模塊的有效控制下經(jīng)信號(hào)傳輸接口將數(shù)據(jù)資料傳輸至服務(wù)器進(jìn)行解讀、分析與處理。通常情況下，無(wú)線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與服務(wù)器之間需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)端口進(jìn)行實(shí)時(shí)通信聯(lián)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸和用戶的有效訪問(wèn)。

2.3 綜合錄井儀軟件系統(tǒng)

無(wú)線綜合錄井軟件系統(tǒng)通常采用的架構(gòu)是B/S系統(tǒng)，其最大得特點(diǎn)在于可實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的兼容性，用戶可以直接通過(guò)瀏覽IE瀏覽器的方式對(duì)錄井軟件系統(tǒng)進(jìn)行直接訪問(wèn)。其接口方式囊括了包括串口、UDP接口、TCP/IP接口等數(shù)據(jù)采集接口在內(nèi)的多種協(xié)議自定義接口方式，用戶可以根據(jù)自己的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸方式較為靈活得設(shè)置接口協(xié)議，即可實(shí)現(xiàn)傳感器信號(hào)的實(shí)時(shí)采集和傳輸[4]。

3 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在綜合錄井儀中的應(yīng)用

無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在綜合錄井儀中的有效應(yīng)用，主要是通過(guò)綜合錄井軟件加以實(shí)現(xiàn)的，所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)路線是在綜合錄井儀中加裝大功率無(wú)線路由器，使鉆井施工現(xiàn)場(chǎng)形成一個(gè)功能其強(qiáng)大的無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)，用戶端只要通過(guò)技術(shù)手段與該無(wú)線局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)有效連接，便可通過(guò)IE瀏覽器打開(kāi)服務(wù)器網(wǎng)址并對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)條件下的綜合錄井軟件進(jìn)行直接訪問(wèn)，獲取實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)化的綜合測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)，全面實(shí)現(xiàn)了井場(chǎng)、服務(wù)器、客戶端之間的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接[5]。實(shí)踐證明，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在綜合錄井儀中的有效應(yīng)用，不僅為鉆井、錄井施工作業(yè)人員及技術(shù)監(jiān)督、技術(shù)管理和技術(shù)決策人員提供了實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)資料，同時(shí)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用節(jié)省了大量服務(wù)器與井場(chǎng)、服務(wù)器與客戶端之間相互連接的視頻線，有效降低了生產(chǎn)成本，并且還大大降低了鉆（錄）井施工過(guò)程中的安全風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)促進(jìn)錄井技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。

4 結(jié)語(yǔ)

無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在綜合錄井儀種的有效應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了綜合錄井技術(shù)的跨越式發(fā)展，是綜合錄井技術(shù)的一次較大飛躍。由于將無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于綜合錄井實(shí)踐中，不僅突破了有線網(wǎng)絡(luò)受鉆井施工現(xiàn)場(chǎng)的地域環(huán)境、氣象條件的限制以及人為因素等諸多不利因素的影響，消除了錄井作業(yè)過(guò)程中錄井人員在鉆井施工現(xiàn)場(chǎng)所面臨的安全風(fēng)險(xiǎn)，而且具有安裝拆卸方便、抗電磁干擾性能強(qiáng)、有效彌補(bǔ)了有線傳輸?shù)陌踩[患等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)訪問(wèn)和監(jiān)控，有利于對(duì)隨鉆測(cè)量和隨鉆測(cè)井等技術(shù)參數(shù)的動(dòng)態(tài)監(jiān)控和調(diào)整，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確鉆入目標(biāo)靶點(diǎn)的鉆井目的。同時(shí)能極大地降低錄井作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度和錄井作業(yè)成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。但同時(shí)必須注意到，任何技術(shù)都具有一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，因此，對(duì)于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在綜合錄井儀種的應(yīng)用，要在實(shí)現(xiàn)錄井目標(biāo)的基礎(chǔ)上，對(duì)數(shù)據(jù)信息實(shí)施加密，確保實(shí)現(xiàn)錄井?dāng)?shù)據(jù)資料的安全和保密性能。、

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