大唐電信TD-LTE專(zhuān)網(wǎng)助力中石油“數(shù)字油田”建設(shè)方案

1、第 頁(yè)大唐電信TD-LTE專(zhuān)網(wǎng)助力中石油“數(shù)字油田”建設(shè)自2022年國(guó)際電信聯(lián)盟正式審議通過(guò)將LTE-Advanced和確立為IMT-Advanced(俗稱(chēng)“4G”)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，LTE技術(shù)憑借其在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)寬帶化、IP化、智能化等方面的顯著優(yōu)勢(shì)，獲得了國(guó)際上業(yè)界的贊賞。LTE網(wǎng)絡(luò)在全球的迅速普及成為物聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的有力推手，作為物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)承載網(wǎng)絡(luò)，LTE無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)通信終端與物聯(lián)網(wǎng)終端的協(xié)同融合，解決了傳統(tǒng)無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)無(wú)法滿(mǎn)足物聯(lián)網(wǎng)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?，使得物?lián)網(wǎng)應(yīng)用在部署范圍和應(yīng)用領(lǐng)域得到延伸發(fā)展。促進(jìn)是相互的，同樣伴隨著物聯(lián)網(wǎng)物的飛速發(fā)展，LTE技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域也不再局限在公網(wǎng)應(yīng)用，而是

2、逐漸延伸至行業(yè)專(zhuān)網(wǎng)應(yīng)用。TD-LTE技術(shù)的出現(xiàn)讓移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)不再簡(jiǎn)單的局限于通信本身，而將隨著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展融入到整個(gè)社會(huì)。據(jù)賽迪顧問(wèn)預(yù)測(cè)，至2022年，中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)整體市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到7500億元，至十二五末，年復(fù)合增長(zhǎng)率將超過(guò)30%，物聯(lián)網(wǎng)將成為全球信息通信行業(yè)的萬(wàn)億元級(jí)新興產(chǎn)業(yè)。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的高預(yù)期增給通信企業(yè)提供了新的市場(chǎng)機(jī)遇。面對(duì)新的機(jī)遇，大唐電信科技產(chǎn)業(yè)集團(tuán)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“大唐電信集團(tuán)”)已做好準(zhǔn)備。作為T(mén)D標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)源地、TD-LTE核心標(biāo)準(zhǔn)的提出者，依然是TD-LTE的靈魂企業(yè)。隨著通信行業(yè)的快速發(fā)展，大唐電信集團(tuán)不再局限于“TD代言者”角色，而是以技術(shù)創(chuàng)新實(shí)力為出發(fā)點(diǎn)，籌劃并實(shí)施了從相

3、對(duì)獨(dú)立的單一產(chǎn)品，走向多元化產(chǎn)品、集成化服務(wù)、規(guī)?；l(fā)展和國(guó)際化拓展的新布局，并在物聯(lián)網(wǎng)等戰(zhàn)略新興業(yè)務(wù)領(lǐng)域做了深入實(shí)踐，為T(mén)D技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展拓寬空間。作為國(guó)家物聯(lián)網(wǎng)重點(diǎn)企業(yè)，大唐電信集團(tuán)早已預(yù)見(jiàn)到行業(yè)專(zhuān)網(wǎng)將會(huì)形成更為多元化的TD-LTE需求，順應(yīng)市場(chǎng)需求，大唐電信集團(tuán)整合優(yōu)勢(shì)資源，以傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)與新型的商業(yè)模式相結(jié)合，調(diào)整企業(yè)戰(zhàn)略，成立物聯(lián)網(wǎng)和行業(yè)信息化事業(yè)部，加強(qiáng)面向行業(yè)、政企市場(chǎng)的建設(shè)。定制化方案滿(mǎn)足石油行業(yè)特定需求物聯(lián)網(wǎng)掀起世界信息產(chǎn)業(yè)的又一次浪潮，各行各業(yè)開(kāi)始探索物聯(lián)網(wǎng)在行業(yè)中的應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)對(duì)于推動(dòng)國(guó)家經(jīng)濟(jì)繁榮發(fā)展的油氣開(kāi)采行業(yè)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，如何利用物聯(lián)網(wǎng)的的應(yīng)用特性，為油氣田智能

4、化帶來(lái)更廣泛的控制、更統(tǒng)一的管理、更符合業(yè)務(wù)用戶(hù)要求體驗(yàn)?zāi)?基于此思考，中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“中石油集團(tuán)”)緊跟信息化發(fā)展腳步率先開(kāi)展了物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用研究，并在中石油“十二五”信息化規(guī)劃中確立了物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目,建設(shè)油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。然而石油行業(yè)中無(wú)論是海上油田還是陸地油田，都存在作業(yè)地理分布分散，通信環(huán)境惡劣等問(wèn)題，為油田數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)、自動(dòng)化控制帶來(lái)了困難，同時(shí)，也為油田的辦公通信帶來(lái)了障礙。要優(yōu)化石油通信網(wǎng)絡(luò)必須引入新的技術(shù)手段。對(duì)于油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)選擇非常關(guān)鍵，在現(xiàn)有的有線(xiàn)通信網(wǎng)、無(wú)線(xiàn)公網(wǎng)、WLAN等無(wú)線(xiàn)寬帶接入網(wǎng)等眾多可選網(wǎng)絡(luò)之列當(dāng)

5、中，TD-LTE具備了廣覆蓋、高帶寬、高保密性、非視距傳輸、支持高速移動(dòng)、支持終端漫游切換等特點(diǎn)，可全面滿(mǎn)足油田生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)對(duì)安全性、業(yè)務(wù)承載能力、網(wǎng)絡(luò)覆蓋、可靠性、應(yīng)用范圍的高需求。2022年12月，大唐電信集團(tuán)下屬物聯(lián)網(wǎng)事業(yè)部就與中石油集團(tuán)建立了戰(zhàn)略合作關(guān)系，確保雙方在3G/4G TD移動(dòng)通信專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)、信息安全、物聯(lián)網(wǎng)以及行業(yè)信息化標(biāo)準(zhǔn)等信息化建設(shè)領(lǐng)域展開(kāi)密切合作。2022年1月，大唐電信集團(tuán)順利獲得中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司一級(jí)物資供應(yīng)商資質(zhì)，這一資質(zhì)的獲得為大唐電信集團(tuán)開(kāi)拓行業(yè)市場(chǎng)再添籌碼。為響應(yīng)大唐電信集團(tuán)及中石油集團(tuán)的業(yè)務(wù)部署需求，全力推進(jìn)中石油集團(tuán)“油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)”項(xiàng)目，大唐電信集

6、團(tuán)深入油田，充分考慮當(dāng)?shù)胤睆?fù)的生產(chǎn)、設(shè)備和業(yè)務(wù)需求，以嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真的工作作風(fēng)，向“油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)”交付了一份滿(mǎn)意的答卷。大唐電信集團(tuán)經(jīng)過(guò)對(duì)油田業(yè)務(wù)的不斷研究、實(shí)景勘察和測(cè)試，為石油行業(yè)信息化建設(shè)“量體裁衣”，以滿(mǎn)足油田的現(xiàn)代化生產(chǎn)水平為目標(biāo)，積極打造融合采集層、傳輸層、業(yè)務(wù)層的端到端整體解決方案，大唐電信集團(tuán)“數(shù)字油田”解決方案采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了油氣田井區(qū)、計(jì)量間、集輸站、聯(lián)合站、處理廠(chǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)信息的采集，通過(guò)有線(xiàn)與無(wú)線(xiàn)多種傳輸方式實(shí)現(xiàn)采集信息的安全可靠傳輸，實(shí)現(xiàn)了在作業(yè)區(qū)生產(chǎn)指揮中心及生產(chǎn)控制中心的集中管理和控制。該方案可改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)管理方式，提高工作效率和管理水平,優(yōu)化生

7、產(chǎn)管理流程。已成功為多名行業(yè)客戶(hù)部署了高效安全的綜合解決方案。持續(xù)創(chuàng)新，新品開(kāi)發(fā)滿(mǎn)足油田特殊場(chǎng)景數(shù)字油田中的“油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)”建設(shè)目標(biāo)，是利用IT技術(shù)實(shí)現(xiàn)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)、采集、共享、分析、處理，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的可視化、生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)視和遠(yuǎn)程管理，從而達(dá)到降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率、實(shí)現(xiàn)智能管理決策的目的。系統(tǒng)的建設(shè)專(zhuān)門(mén)面向油田的生產(chǎn)、生活，圍繞油田物聯(lián)網(wǎng)展開(kāi)業(yè)務(wù)，能夠確保各類(lèi)數(shù)據(jù)的傳輸暢通，并且可以根據(jù)油田本身的網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)進(jìn)行相關(guān)的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和建設(shè)，可以根據(jù)油田行業(yè)需求定制開(kāi)發(fā)不同的終端、基站、核心網(wǎng)產(chǎn)品以及業(yè)務(wù)平臺(tái)，可以定制個(gè)性化業(yè)務(wù)，能夠根據(jù)油田行業(yè)的通信需求提供端到端的解決方案。比如

8、油井無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)回傳、計(jì)量間無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)回傳與遠(yuǎn)程控制、中轉(zhuǎn)站無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)回傳、配注間無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)回傳與遠(yuǎn)程控制和注水井無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)回傳與遠(yuǎn)程控制。TD-LTE油田專(zhuān)網(wǎng)解決方案是大唐電信集團(tuán)基于第四代移動(dòng)通信國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)TD-LTE技術(shù)，以成熟可靠的公網(wǎng)設(shè)備為基礎(chǔ)，結(jié)合行業(yè)的具體特點(diǎn)經(jīng)過(guò)優(yōu)化而開(kāi)發(fā)的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)產(chǎn)品高度集成和小型化，便于部署和維護(hù)，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，可以適應(yīng)極寒、高溫、高低溫交變、日曬、雨淋、干燥、風(fēng)沙、腐蝕等各種惡劣環(huán)境，同時(shí)具有高帶寬、低時(shí)延、廣覆蓋、安全可靠性高等技術(shù)特點(diǎn)，為油田提供可靠的油氣井采集信息傳輸通道以及海上油田超遠(yuǎn)距離傳輸覆蓋，同時(shí)上層可搭載豐富的集群調(diào)度、視頻監(jiān)控等寬帶多媒體業(yè)

9、務(wù)，提高生產(chǎn)指揮調(diào)度水平。大唐電信集團(tuán)TD-LTE無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)已在多地油田進(jìn)行試點(diǎn)應(yīng)用，以?xún)?nèi)蒙古自治區(qū)錫盟地區(qū)某油田為例。對(duì)采油井、輸油管和儲(chǔ)油罐工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控一直是油田生產(chǎn)中的一項(xiàng)重要而艱巨的工作內(nèi)容。油田試點(diǎn)主要為該區(qū)域的油采區(qū)和輸油管線(xiàn)提供TD-LTE全覆蓋，實(shí)現(xiàn)油、水井的視頻監(jiān)控，RTU傳感器數(shù)據(jù)和自動(dòng)化控制，保障油田安全生產(chǎn)，科學(xué)管理，打造數(shù)字化油田，加快油田的信息化建設(shè)。其中，采油作業(yè)區(qū)含多個(gè)采油區(qū)域，每個(gè)采油區(qū)域包含數(shù)個(gè)采油站，油站下分布有油井、水井、螺桿井等，大約包含幾千口采油井。通過(guò)對(duì)油田現(xiàn)場(chǎng)無(wú)線(xiàn)環(huán)境、站址的實(shí)地勘察和信息數(shù)據(jù)的詳細(xì)采集，大唐移動(dòng)結(jié)合油田業(yè)務(wù)的無(wú)線(xiàn)覆蓋要求以及

10、三維地理信息地圖，進(jìn)行了TD-LTE無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)預(yù)規(guī)劃和參數(shù)仿真，從而形成適合油田特性的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案。由于該油田實(shí)驗(yàn)站地處草原，地形平坦，地面落差20到40米，本次實(shí)驗(yàn)站選用的TD-LTE專(zhuān)網(wǎng)產(chǎn)品均為小型化設(shè)備，不僅方便專(zhuān)網(wǎng)的搭建和應(yīng)用，而且相比公網(wǎng)系統(tǒng)還可大大降低組網(wǎng)成本。通過(guò)大唐移動(dòng)的CPE終端將油井的視頻監(jiān)控及RTU傳感器數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳到實(shí)驗(yàn)站(基站)，通過(guò)光傳輸與上級(jí)核心網(wǎng)設(shè)備連接，后通過(guò)IP傳輸網(wǎng)絡(luò)送到油田監(jiān)控中心。620)this.style.width=620; border=0 alt=大唐電信TD-LTE專(zhuān)網(wǎng)助力中石油“數(shù)字油田”建設(shè) src=/FileUpLoadSavePa

11、th/2022-03/252abbaf5a8832a09df.jpg試點(diǎn)抽油井大唐電信集團(tuán)TD LTE無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)系統(tǒng)在數(shù)字油田的應(yīng)用，對(duì)提高油氣開(kāi)發(fā)與加工能力、提高管理決策水平，以及降低經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)具有重大意義。相關(guān)研究表明，數(shù)字油田能大幅度降低石油生產(chǎn)成本，油田平均采收率可從現(xiàn)在的30%提高到50%以上。油田TD-LTE專(zhuān)網(wǎng)試點(diǎn)項(xiàng)目，為油田生產(chǎn)和安全提供了有力的保障，促進(jìn)了油田生產(chǎn)效率，加快了數(shù)字油田建設(shè)速度。(1)偏遠(yuǎn)井場(chǎng)覆蓋：通信基站一般建設(shè)在成片的井場(chǎng)生產(chǎn)區(qū)，進(jìn)行區(qū)域覆蓋。對(duì)于遠(yuǎn)端偏遠(yuǎn)井場(chǎng)，如果井場(chǎng)較少，從成本上考慮不適合單獨(dú)建站。如下圖所示：620)this.style.width=620

12、; border=0 alt=大唐電信TD-LTE專(zhuān)網(wǎng)助力中石油“數(shù)字油田”建設(shè) src=/FileUpLoadSavePath/2022-03/8149f42bc10b44fe7e0.jpg這種場(chǎng)景，可以采用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋，將偏遠(yuǎn)井場(chǎng)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)和視頻，傳輸?shù)接蠺D-LTE覆蓋的區(qū)域，再接入終端CPE，進(jìn)入TDiN專(zhuān)網(wǎng)。(2)遮擋嚴(yán)重場(chǎng)景：在丘陵、溝壑等場(chǎng)景下，有些井場(chǎng)建設(shè)在山谷中，無(wú)線(xiàn)通信鏈路遮擋嚴(yán)重，給通信帶來(lái)困難。如下圖所示：620)this.style.width=620; border=0 alt=大唐電信TD-LTE專(zhuān)網(wǎng)助力中石油“數(shù)字油田”建設(shè) src=/FileUpLoadSaveP

13、ath/2022-03/2523c1d4b99333e31d0.jpg這種場(chǎng)景，需要在山頂增加中繼或者直放站等設(shè)備，將無(wú)線(xiàn)信號(hào)延伸到被遮擋的井場(chǎng)。(3)基站無(wú)機(jī)房時(shí)解決方案：在基站建設(shè)時(shí)，一般情況下鐵塔下需要有機(jī)房。對(duì)于不具備條件建設(shè)機(jī)房或者建設(shè)機(jī)房成本高和周期長(zhǎng)，可以使用室外型機(jī)柜來(lái)解決。如下圖所示：620)this.style.width=620; border=0 alt=大唐電信TD-LTE專(zhuān)網(wǎng)助力中石油“數(shù)字油田”建設(shè) src=/FileUpLoadSavePath/2022-03/517e60549bf1f55809f.jpg該機(jī)柜性能上達(dá)到一般機(jī)房的條件，完全可以滿(mǎn)足電信級(jí)通信設(shè)備的布防需求。攜手共建數(shù)字油田，推進(jìn)兩化融合數(shù)字油田的核心是建立一個(gè)由新工具、新技術(shù)支持的涵蓋油田生產(chǎn)、管理和居民生活的新油田生態(tài)系統(tǒng)。其建立在可全面感知的油田基礎(chǔ)設(shè)施之上，能夠運(yùn)用信息技術(shù)手段更透徹地感知和掌握整個(gè)油田的運(yùn)行狀況，更順暢的進(jìn)行管理、溝通和協(xié)作，更敏銳的洞察事關(guān)油田生產(chǎn)和居民生活的各種問(wèn)題。以用戶(hù)的需求為根本出發(fā)