卫星通信在油气田领域的应用

发表时间:2020/5/22   来源:《电力设备》2020年第3期   作者:岳树超
[导读] 摘要:近几年来,我国石油行业整体发展取得了巨大的成果,油气产量有了巨大的提升,这也使得我国逐渐成为世界上石油资源的主要生产国之一,而且石油以及天然气产量在世界上也处于领先地位。
        (身份证号码:1202241990****XXXX  天津市滨海新区  300450)
        摘要:近几年来,我国石油行业整体发展取得了巨大的成果,油气产量有了巨大的提升,这也使得我国逐渐成为世界上石油资源的主要生产国之一,而且石油以及天然气产量在世界上也处于领先地位。在我国社会经济快速发展的前提下,油气资源的需求量在不断提升,社会生产生活面临着更加严峻的供求矛盾,导致目前油气田在实际开采作业中出现了不少的问题,卫星通信网络的大力推广使得油气田勘探中很多问题得到了有效解决。基于此,文章就卫星通信在油气田领域的应用展开论述。
        关键词:卫星通信;油气田;具体应用
        引言
        随着我国国民经济的快速发展,能源的需求量也在不断的增加中,现行的油气供应存在很大的矛盾。目前我国的油气田勘探工作还存在着许多的问题,但是通过卫星通信网络系统的应用,能够很大程度上的解决我国油田油气的勘探开发生产中出现的一些问题。
        1卫星通信的关键技术
        1.1 数据压缩技术
        数据压缩技术是指用最少的数码来表示信号的,主要应用于对庞大的多媒体数据信息进行有效压缩处理。通信时间、传输带宽、发射能量作为数据压缩的对象,主要采用静態数据压缩和动态数据压缩相结合,为通信系统带来了高效率。
        1.2 准信息同步技术
        准信息同步基本上可分为两类:一是连续同步:两个或两个以上实时连续信息之间的同步;二是时间驱动同步:一个或一组相关事件发生与引起的相应动作间的同步。在卫星多媒体通信中为了实现信息同步可采用缓冲和反馈法以及时间戳法。
        1.3 智能卫星天线系统
        因为需要传送多媒体信息,通常要求2.5 GHZ以上带宽的通信系统来传送,因此选择了Ku频段甚至Q和V频段的多媒体通信系统。由于Ku波段以上雨衰量相当严重以及卫星功率受限等因素,为了克服这些不利影响,我们非常有必要研究高智能性天线,。
        1.4 宽带IP卫星通信技术
        加快宽带IP卫星通信技术的研究进一步,以此满足卫星通信技术与互联网技术的相适应的需求,主要研究方向包括这2个方面:一是在系统结构上继续沿袭卫星ATM协议;二是建立一套新型IP技术交互协议,彻底放弃原ATM协议。
        2 卫星通信在油田油气田勘探开发生产中的作用
        (1)针对油田油气田勘探开发生产施工数据调研工作的特殊性,通过卫星通信系统进行数据的传送。油田油气田勘探卫星通信网络系统的主要功能就是通过对地形进行勘探,将井队与勘探队在野外进行作业的施工现场的情况,准确的传送至石油单位的总部,这样做的好处是,能够及时的为总部提供施工现场的最新资料,方便总部的专家对施工现场出现的问题进行及时的处理。由于中心站与地区中心站之间的距离相对较远,传统的信息传输技术相对落后,通过卫星通信网络系统的应用,将地区中心站与其所属的远端站进行星型网络的连接,这样能够极大的缩短信息传送的延迟,通过采用Turbo的信道编码,这种译码的计算速度很快,此外,还采用了先进的ARQ方式,减少信息来回确认的时延。
        (2)通过卫星通信网络系统,能够将语音业务与图文信息准确的传送至石油勘探卫星网中。通过将整个卫星通信网络与油田油气网络相连,地区中心站语音中继线路和本地程控交换机相连,油田油气专网的长途汇接交换机与中心站语音中继线路相连,这样在任意一部端点的电话都能与油田油气专网的任意一部电话相连,甚至与国外的电话也能相连。此外,卫星通信网络还能提供图文传真业务与速率为4.7kbps的拨号上网服务。


        (3)卫星通信网络系统通过自身机制的运转,能够监控整个系统中的设备工作状况,并且当设备运行过程中出现问题以及通信误码的时候,能够将信息准确的报告给管理中心,并且对呼叫过程进行监控,并且将呼叫记录记忆下来,也就是说,能够通过提供信道接通率、信道利用率以及远端站的接通率等业务,为卫星通信网络系统提供相应的数据,方便系统进行处理,此外,其还能进行软件下载。通过设置不同级别的管理权限,以及相应的保护口令,来保护卫星通信网络系统的安全。通过卫星进行地面数据的收集,然后根据分配频段、频率以及按需分配与预分配等对电路进行配置。通过卫星通信网络对所有的设备进行监控,当设备出现问题的时候,能够将故障信号以警告的方式,传送至通信网络系统,同时还能监测环路功能与热备份倒换。卫星通信系统能够保存所有的呼叫记录,并制定相应的费率,以此来提供整个网络用户的话费清单。
        (4)中心站的数据网络能够与路由器相连,配合代理服务器、邮件服务器、DNS服务器以及防火墙,再通过网卡和LAN接口相连,就能够将中心站的数据与计算机网络连接起来。这样在进行野外作业的时候,专家可以通过在网络上搜索相关的网站,就能够参与到实际的油田油气工作中,通过发送电子邮件以及FPT文件等,参与到油田油气的新闻组讨论业务中。
        (5)在卫星通信网络系统中,通过网管中心,将中心站与远端站通过透明的数据电路联系起来,这样就能够将会议终端与地面的多点会议控制器链接起来,组成电视会议网络系统。通过地面多点会议控制器将卫星通信系统传送回来的信息转换成视频格式,显示在地面电视会议网络中,这样就能够形成更大规模的电视会议。通过设定相关的权限等级,高等级权限的网络会议通过语音控制模式与导演模式,对低等级的网络会议进行管理和控制,同时任何等级的网络会议都可以申请自由发言。
        3 油气田勘探开发过程中的卫星通信系统网络应用
        3.1 实现勘探开发现场施工数据的高效传输
        油气田勘探卫星通信系统主要的作用是针对勘探开发区域的地形进行勘查,将作业井队以及野外作业队伍的现场施工状况实时传输到总部调度中心,让企业总部能够及时掌握现场作业的一手数据,了解施工情况,油气田勘探开发专家也能够及时发现现场作业存在的问题并提出合理的解决措施。各个地区中心站与总站之间的距离相对较远,传统的信息传输技术很难实现信息的及时交互,而充分利用卫星通信系统则能够实现主站与各个区域中心站之间的新型网络连接,从而缩减信息传输的延迟,提升信息传输速率。
        3.2 实现语音、图文信息的精确传输
        油田自身的油气通信网络在实现与卫星通信网络的有效连接,以及油气专用长途交换机与中心站语音中继线路进行有效连接之后,整个油气专用网络内部的所有电话就能实现互相连通,甚至还能够实现与国外电话的连接。另外,充分利用卫星通信系统的拨号上网功能,能够使图文传中业务的传输速率达到4.7kb/s。
        3.3 提升系统处理效率
        卫星通信网络在运行的过程中能够实现对整个系统内部多个设备运行状况的实时监控,在设备出现运行故障或者是存在通信误码的时候,能够及时将相关的信息准确反馈到系统管理中心,而且还能够针对整个呼叫过程进行实时监控,并对相关的呼叫记录进行有效记忆,从而有效提升通信信道的接通率。此外,能够为卫星通信系统的高效运行提供相应的数据服务,能为系统的数据处理提供便利,提升系统数据处理效率。此外,卫星在收集相关的数据之后,通过不同的频段以及频率将其进行合理分配,一旦设备出现问题,还能够实现有效的预警,并将故障信号传输到通信网络中。
        结语
        卫星通信网络系统是不受时间和地理位置限制的,具有通信灵活、方便、可靠、稳定、投资少、入网方便等方面的优点。因此,在油田油气的勘探开发生产中应用卫星通信,不但能够节省资金,还能准确的反应勘探工作的现场环境,为油田油气专家做出及时的判断提供相当的便利,值得推广和使用。
        参考文献:
        [1]王耀,刘维东,成菲,张道华.卫星通信系统在四川油气田项目的应用[J].天然气技术与经济,2013,7(04):48-50+79.
        [2]张雪霞,廖梅,华丽君.浅析卫星应急通信系统在“油田数字化”建设中的应用[J].信息系统工程,2012(02):116-117.
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