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摘 要:综合分析油田当前传输网络状况,探寻其传输网络综合管理方面的不足,结合国内外相关技术及发展趋势,目标为油气田生产传输网络建立一套综合网络管理平台,实现对生产网络内有线及无线传输网络的一体化监控。通过解决油田生产传输网络构成复杂,多厂家设备,多种设备并存,运维质量参差不齐等问题,达到提高传输网络稳定性,加快故障解决速度,提升油田生产效率的目的。
关键词:油气田;传输网络;管理平台;研究
引言 油田生产数据管理越来越受到重视,随着计算机网络技术的发展,对油田生产数据进行网络传输和管理,提高油田生产数据的利用率,使其更好地为油田生产服务.因此,有必要建立油田生产数据的网络管理平台,并采取有效的技术措施,对网络管理平台进行维护,提高网络管理的安全性。
一、油气田传输网络在油田传输系统中的应用框架
1. 网络路由
传感器等设备接通电源之后,此时会自动连接所需连接的无线节点,通过网络工具连接,待到节点连接完毕后会给予反馈,中心节点会获取普通节点的连接请求,中心点根据所获取的信息指令回复请求,连接中心、普通节点。应用短地址的通信识别码可以提升连接速度,待到加入网络许可被字节接受后,会自动切换网络连接模式,节点即可正常工作。
2. 网络结构
传统的油田传输系统主要采用控制终端统一控制,是一种有线连接的方案,将多个传感器相连接,并对数据进行采集、处理,在GPRS/CDMA模块中即可将油田相关设备的運行信息传输到数据中心。无线传感器网络大体上可以分为两个层次,一是在采油井区域范围内构建一个无线传输网络,将所采集的数据传输到井区中心;二是各个井区中心通过GPRS/CDMA将数据传输到油田数据中心。采用该方法的优势表现在以下两个方面:第一,降低线缆的投入、敷设量,从而减少线缆施工费用,设备移动和运维更加方便;第二,通过集中传输信息,降低通信节点量。传输系统主要包括普通节点与小区中心节点,这两个节点分工不同,但可以保证信息传递性能,普通节点通过传感器采集设备信息,而小区中心是普通节点的数据汇聚中心,主要负责搜集相关信息数据并转达命令。
3. SDH技术的应用
SDH技术是一种将复接技术、线路传输和交换功能技术相结合,并最后被统一操作与安排的综合性信息传输网络技术。SDH技术不仅能够传输语言,还能传输文字、数据、图像和视频等,在通信工程中得到广泛应用,它通过信号来传递需要的数据,还能同时实现信号储存功能。一旦确定信号为所需信号,SDH马上就能与用户相连接,而且若借助DF技术与通信电缆连接之后,能进一步加强传输效率。SDH技术被认为是理想的传输系统,有着广阔的发展前景,它具有可以自动选择路由功能、传输效率高等优点,在实际生活中的应用也越来越广,SDH技术已与多种先进技术相结合,如WDM、ATM技术等,使得SDH技术在网络中的作用越来越大。
4. 网络拓扑结构
普通节点采集完设备信息后将所采集的数据传输给中心节点,中心节点将汇聚的信息传输给服务器,普通节点间不产生信息通讯交互,这样即可形成ZigBee树形结构。
二、油气田传输网络综合管理平台的设计
1.功能架构设计
传输设备监控管理平台分为平台服务器,数据接入模块和数据分析模块三部分。平台服务器用于接入设备工作状态的展示,并记录接入设备的硬件信息。数据接入模块用于将各类不同传输调协的工作状态信息进行录入,并推送到平台服务器。数据分析模块用于对录入的数据进行分析,获得设备的工作状态和老化信息等,并做出故障预警。传输服务器各功能说明如下:
(1)设备工作状态的展示:将接入设备的状态,告警,性能,配置等信息进行统一展示。
(2)设备硬件信息存储:人工或自动录入接入是设备的硬件信息,包括生产厂商,型号,安装配置等。
2.数据接入模块各功能说明如下:
(1)有线网络设备信息录入:提取有线网络设备的各类信息。
(2)4G核心网络数据推送:从4G核心网络的相关接口获得4G网络设备的各类信息。
(3)网管软件集成:集成己有的网管软件,获得其中的各类信息。
(4)其他设备接入:从二次开发的过程管理中获得各类信息。
3.数据分析模块各功能说明如下:
(1)设备历史信息分析:对录入的设备历史工作信息进行分析,形成曲线等,直观展示设备的历史工作状态。
(2)设备故障预警:对采集到的设备工作信息进行短期,中期,长期数据分析,获得设备的工作状态和老化信息,提供故障预警。
4. 传输技术在无线传输中的应用 不同于光纤,电缆传播,无线传播主要以电磁波为传播媒介,在传播成本方面,大大控制了传输成本,传输稳定性也能得到保证。无线传输在实际生活中作用非常大,特别是当其应用在监控技术上时,将产生一种新的无线传输系统,使得监控不受地点和时间的制约,随时随地实现信号传输与反馈,获取数据也变得十分方便与迅速。无线传输的种种优点使得其在网络传输中应用十分广泛,它可以实现移动网络传输图像,具有良好的保密性能,抗干扰能力强,建网成本低等特点。利用CDMA、GPRS等传输图像,或者应急突发事件的专用图像传输,这些技术都具有组网灵活、可扩展性好、维护费用低、性能稳定和投资少等优点。
结束语:如今,工业信息化建设己经进入了一个崭新的阶段,随着油田数字化的深入建设,各油田的生产传输网络建设也日益完善,但在为石油系统提供互通融合作用的同时,涵盖了多种传输网络,多种传输技术,多种传输设备的所面临的总是也日益突出。开发一套面向油田生产传输网络的综合管理平台,能将整合各类设备的网络告警信息,解决因为传统网络系统相互独立造成的查询繁琐,减少故障相应时间,快速定位故障源。该系统建立后,还可以与现有统建系统油气生产物联网系统相互集成,实现数据同步,填补现有系统对数据传输网络管理的不足,加强系统的可用性和安全性。
参考文献:
[1]孙建延,许春香.无线传感器网络在油田数据传输系统中的应用[J].仪表技术与传感器,2012(6).
[2]梁宝娟,孙少波.无线传感器网络在油田中的应用[J].现代电子技术,2012(3).
[3]王永鹏.基于ZigBee无线传感网络的油田环境数据采集系统设计[D].呼和浩特:内蒙古大学,2014.
[4]刘佶,徐群.ZigBee无线传感器网络技术在油田信息采集系统中的应用[J].电子设计工程,2014(5).
关键词:油气田;传输网络;管理平台;研究
引言 油田生产数据管理越来越受到重视,随着计算机网络技术的发展,对油田生产数据进行网络传输和管理,提高油田生产数据的利用率,使其更好地为油田生产服务.因此,有必要建立油田生产数据的网络管理平台,并采取有效的技术措施,对网络管理平台进行维护,提高网络管理的安全性。
一、油气田传输网络在油田传输系统中的应用框架
1. 网络路由
传感器等设备接通电源之后,此时会自动连接所需连接的无线节点,通过网络工具连接,待到节点连接完毕后会给予反馈,中心节点会获取普通节点的连接请求,中心点根据所获取的信息指令回复请求,连接中心、普通节点。应用短地址的通信识别码可以提升连接速度,待到加入网络许可被字节接受后,会自动切换网络连接模式,节点即可正常工作。
2. 网络结构
传统的油田传输系统主要采用控制终端统一控制,是一种有线连接的方案,将多个传感器相连接,并对数据进行采集、处理,在GPRS/CDMA模块中即可将油田相关设备的運行信息传输到数据中心。无线传感器网络大体上可以分为两个层次,一是在采油井区域范围内构建一个无线传输网络,将所采集的数据传输到井区中心;二是各个井区中心通过GPRS/CDMA将数据传输到油田数据中心。采用该方法的优势表现在以下两个方面:第一,降低线缆的投入、敷设量,从而减少线缆施工费用,设备移动和运维更加方便;第二,通过集中传输信息,降低通信节点量。传输系统主要包括普通节点与小区中心节点,这两个节点分工不同,但可以保证信息传递性能,普通节点通过传感器采集设备信息,而小区中心是普通节点的数据汇聚中心,主要负责搜集相关信息数据并转达命令。
3. SDH技术的应用
SDH技术是一种将复接技术、线路传输和交换功能技术相结合,并最后被统一操作与安排的综合性信息传输网络技术。SDH技术不仅能够传输语言,还能传输文字、数据、图像和视频等,在通信工程中得到广泛应用,它通过信号来传递需要的数据,还能同时实现信号储存功能。一旦确定信号为所需信号,SDH马上就能与用户相连接,而且若借助DF技术与通信电缆连接之后,能进一步加强传输效率。SDH技术被认为是理想的传输系统,有着广阔的发展前景,它具有可以自动选择路由功能、传输效率高等优点,在实际生活中的应用也越来越广,SDH技术已与多种先进技术相结合,如WDM、ATM技术等,使得SDH技术在网络中的作用越来越大。
4. 网络拓扑结构
普通节点采集完设备信息后将所采集的数据传输给中心节点,中心节点将汇聚的信息传输给服务器,普通节点间不产生信息通讯交互,这样即可形成ZigBee树形结构。
二、油气田传输网络综合管理平台的设计
1.功能架构设计
传输设备监控管理平台分为平台服务器,数据接入模块和数据分析模块三部分。平台服务器用于接入设备工作状态的展示,并记录接入设备的硬件信息。数据接入模块用于将各类不同传输调协的工作状态信息进行录入,并推送到平台服务器。数据分析模块用于对录入的数据进行分析,获得设备的工作状态和老化信息等,并做出故障预警。传输服务器各功能说明如下:
(1)设备工作状态的展示:将接入设备的状态,告警,性能,配置等信息进行统一展示。
(2)设备硬件信息存储:人工或自动录入接入是设备的硬件信息,包括生产厂商,型号,安装配置等。
2.数据接入模块各功能说明如下:
(1)有线网络设备信息录入:提取有线网络设备的各类信息。
(2)4G核心网络数据推送:从4G核心网络的相关接口获得4G网络设备的各类信息。
(3)网管软件集成:集成己有的网管软件,获得其中的各类信息。
(4)其他设备接入:从二次开发的过程管理中获得各类信息。
3.数据分析模块各功能说明如下:
(1)设备历史信息分析:对录入的设备历史工作信息进行分析,形成曲线等,直观展示设备的历史工作状态。
(2)设备故障预警:对采集到的设备工作信息进行短期,中期,长期数据分析,获得设备的工作状态和老化信息,提供故障预警。
4. 传输技术在无线传输中的应用 不同于光纤,电缆传播,无线传播主要以电磁波为传播媒介,在传播成本方面,大大控制了传输成本,传输稳定性也能得到保证。无线传输在实际生活中作用非常大,特别是当其应用在监控技术上时,将产生一种新的无线传输系统,使得监控不受地点和时间的制约,随时随地实现信号传输与反馈,获取数据也变得十分方便与迅速。无线传输的种种优点使得其在网络传输中应用十分广泛,它可以实现移动网络传输图像,具有良好的保密性能,抗干扰能力强,建网成本低等特点。利用CDMA、GPRS等传输图像,或者应急突发事件的专用图像传输,这些技术都具有组网灵活、可扩展性好、维护费用低、性能稳定和投资少等优点。
结束语:如今,工业信息化建设己经进入了一个崭新的阶段,随着油田数字化的深入建设,各油田的生产传输网络建设也日益完善,但在为石油系统提供互通融合作用的同时,涵盖了多种传输网络,多种传输技术,多种传输设备的所面临的总是也日益突出。开发一套面向油田生产传输网络的综合管理平台,能将整合各类设备的网络告警信息,解决因为传统网络系统相互独立造成的查询繁琐,减少故障相应时间,快速定位故障源。该系统建立后,还可以与现有统建系统油气生产物联网系统相互集成,实现数据同步,填补现有系统对数据传输网络管理的不足,加强系统的可用性和安全性。
参考文献:
[1]孙建延,许春香.无线传感器网络在油田数据传输系统中的应用[J].仪表技术与传感器,2012(6).
[2]梁宝娟,孙少波.无线传感器网络在油田中的应用[J].现代电子技术,2012(3).
[3]王永鹏.基于ZigBee无线传感网络的油田环境数据采集系统设计[D].呼和浩特:内蒙古大学,2014.
[4]刘佶,徐群.ZigBee无线传感器网络技术在油田信息采集系统中的应用[J].电子设计工程,2014(5).