關于無線通信技術的油田自動化應用的論文
摘要:石油作為一種重要的戰略資源，在國民經濟生產以及居民生活等各個領域發揮著關鍵性的作用。我國石油儲量相對較小，為了確保國家能源安全，實現石油的充足穩定供應，石油開采企業與國家主管部門除了開展必要的石油進口貿易，加大石油勘探技術創新力度之外，還從油田運行管理機制出發，通過對無線通信技術的優化組合，希望形成現代化的油田生產機制，確保石油產量。文章將無線通信技術作為研究核心，從多個維度出發，在相理論原則的框架體系下，將無線通信與油田自動化進行結合。
關鍵詞:油田；自動化生產；無線通信技術；應用方式
引言
油田自動化是目前油田生產管理活動主要發展趨勢，在自動化的過程中，借助于計算機、信息技術以及各類儀表等，對油田產區內部各個油井、計量間、管匯閥組、轉油站、聯合站等系統裝置進行檢測、控制、管理。通過技術手段，有效提升油田產量，增強油氣資源開采質量，控制開采活動的損耗，確保整個油田開采活動的有序開展［１］。無線通信技術利用電磁波信號，通過中繼站等硬件設備，實現了數據信息的高效傳遞，其在油田自動化技術體系中的應用，提升了整個系統的數據傳輸與交互能力，對于油田自動化技術體系的發展與應用活動而言是一種有益的補強。
１無線通信技術在油田自動化中應用的必要性
無線通信技術在很大程度上能夠幫助油田技術人員厘清其與油田自動化在技術層面存在的天然聯系，深化無線通信技術在油田自動化體系中的重要地位，進而為后續技術應用活動的開展破除思想層面的阻礙。
１．１無線通信技術原理
與傳統的通信技術相對比，無線通信技術通過發射器、接受裝置等，將無線信號進行穩定傳輸，最大程度地打破空間局限。無線通信波譜范圍較廣，涵蓋了從９ｋＨｚ到３０００００ＧＨｚ多個頻段，充分滿足了多樣化的通信使用需求，通過這種信息傳輸的便利性，有效滿足了實際使用需求。無線通信技術可用電波信號在一定的空間范圍內傳播各類信息，在移動中實現無線通信又被稱為移動通信，通常情況下人們將二者合并為無線移動通信。從結構圖中不難看出，無線通信技術具有明顯的層次性。在ＩＰ網絡的支持下，各類終端可以進行信息數據及時上傳與交互，不同的用戶可以根據自身的需求，對無線通信技術類型進行合理選擇。無論哪種通信模式，所有的無線信號都是借助于電磁波通過空氣進行傳輸，使用各類傳輸協議與各類編碼。為了便于數據傳輸，無線通信技術在使用的過程中，需要使用天線這種結構，通過調節天線的輸出功率、信號頻率以及輻射范圍，實現了多路徑信號的傳遞。
１．２油田自動化技術發展趨勢
油田自動化使用計算機技術、信息技術和網絡技術等現代化的技術，為油田生產活動注入新的技術要素與管理活力。科學技術的不斷發展，使得油田自動化技術已經逐步轉變了傳統的自動化模式，對計算技術、信息技術以及通信技術進行優化整合，并采取可編程控制系統、計算控制系統以及數據采集及監控系統等技術模式。例如伊朗雅加達油田在開發過程中，為了便于油田管理與生產，使用了集成化過程控制與安全管理系統，也就是通常意義上的ＩＣＳＳ系統，實現了油田井口到集中處理中心的全數字、智能化控制與管理。隨著科學技術的進步，尤其是計算機技術的迅猛發展，油田自動化在發展過程中越來越多地呈現出集成化與高效化的特點。從通信層面來看，油田自動化技術的發展越來越依賴于通信技術，尤其是無線通信技術，借助于無線通信技術自身的技術優勢，對油田壓力傳感器、溫度傳感器、流量計量器以及載荷傳感器之中的信息數據，進行快速傳遞與高效互動，為可編程控制系統、計算機控制系統以及數據采集及監控系統內部之間各個技術環節的互動，創造了良好的平臺，提升了油田自動化的使用性。
２無線通信技術在油田自動化中應用所遵循的原則
無線通信技術在油田的應用不僅需要各項教育政策的支持，還需要安全技術人員立足于無線通信技術工作的實際，以科學性原則與實用性原則為引導，從宏觀層面提升自身的思想認知，明確無線通信技術工作的基本需求，進而全面提升油田自動化無線通信技術的效能。（１）無線通信技術在油田自動化中的應用必須要遵循科學性的原則。無線通信技術在油田自動化中的實現，要充分體現科學性的原則，只有從科學的角度出發，對油田自動化的相關內容、無線通信技術的定位以及具體職能進行細致而全面的考量，才能夠最大限度地保證無線通信技術能夠滿足油田自動化的客觀要求。只有在科學精神、科學手段、科學理念的指導下，才能夠以現有的技術條件與操作方式為基礎，確保實現無線通信技術在油田自動化中的科學、高效。（２）無線通信技術在油田自動化中的應用必須要遵循實用性的原則。由于油田自動化涉及領域較多，工作類型內容多樣，信息數據繁多。為了適應這一現實狀況，確保無線通信技術在油田自動化操作中的有效應用，就要盡可能地增加無線通信技術維護應用方案的兼容性，減少復雜冗余環節據對油田自動化中無線通信技術維護活動的不利影響。因此，無線通信技術以及相關技術應用流程必須進行簡化處理，降低操作的難度，提升無線通信技術應用方案的實用性能，使得在較短時間內進行有效化操作，保證油田自動化的順利開展，提升現階段油田自動化的質量與水平。
３無線通信技術在油田自動化中應用的途徑與手段
無線通信技術在油田自動化中的應用是一個系統化體系，油田技術人員對無線通信技術的應用，以科學性原則與實用性原則為引導，以現有的通信技術為框架，進行技術應用模式的探討，以期構建起現代、高效的油田自動化模式。
３．１油田自動化體系中無線網橋的搭建
為了應對油田運營過程中對于通信技術的使用要求，滿足油田管理活動遠距離信息傳遞工作的客觀要求，技術人員需要進行無線網橋的搭建。具體來看，需要在科學性原則的框架體系下，對無線網橋應用需求進行梳理，目前我國油田開采過程中，普遍使用５．８Ｇ頻段的網橋，這一頻段的無線無需申請就可以進行使用，并且頻段接收設備部署難度較低，成本容易控制，對于石油自動化體系的搭建有著十分深遠的影響。通常情況下，無線網橋可以劃分為點對點、點對多點以及中繼站連接，在選擇無線網橋搭建的過程中，要充分結合油田生產管理活動的客觀要求，對實際的通信需求、通信距離進行評估。在評估的過程中，結合無線網橋各項技術參數，調整無線網橋的搭建方式。例如對于長距離無線通信，網橋應采取點對點的通信方式，提升油田信息數據傳輸效率。對于短距離的油田無線通信，無線網橋應采取點對多點的構建方式，節約油田自動化過程中無線通信技術的使用成本，避免不必要的資源浪費。除了進行無線網橋結構的設置之外，還需要對設備、室內單元進行調整，為了確保無線網橋硬件裝置的穩定性，需要在設置過程中對通信區域進行規劃，規劃出多個計量站，對油田信息數據交互進行管控。同時為了確保管控效能，技術人員還需要進行視頻監控體系，以視頻的形式，在中央控制室對油田自動化過程中無線通信活動進行管控，一旦發現問題，應立即采取應對措施，發揮無線通信技術的優勢。
３．２進行無線通信技術的升級優化
在油田自動化體系內部，為了構建起現代、高效的無線通信技術運行模式，提升無線通信系統工作的穩定性與通信的高效性，使得無線通信技術充分滿足油田日常生產與管理活動的客觀要求。除了進行油田自動化體系升級優化處理之外，還需要對無線通信系統的硬件構成進行科學分析，在此基礎上，持續深入地進行無線通信技術的升級優化，以期貼合油田自動化發展趨勢。在無線通信技術在升級優化的過程中，油田技術人員在實用性原則的引導下，對整個技術應用體系必要的優化，除了進行必要的無線網橋設置之外，還需要對無線通信系統的結構進行調整.無線通信系統中每一個無線模組通過ＳＰＩ將主控板與射頻板有機地結合起來，通過相關數據運輸元件，對數據信息進行匯總與輸送，并在這一過程中對傳感器中數據進行分類，且以節點為基礎實現信心數據的計算與分析，從而為無線通信系統軟件系統的構建奠定了基礎，實現了數據信息的高效處理與科學應用。借助主控板與射頻板內部設備結構的調整，使得無線通信能夠充分適應不同的通信使用需求，對現階段油田自動化體系的構建有著積極的作用。除了進行上述硬件系統搭建處理活動。還需要技術人員進行無線傳感器網絡的設置，在設置的過程中，需要考慮網絡速度與移動性，對傳感器的數量以及位置進行優化。
３．３ＭＩＭＯ技術在無線通信技術中的應用
ＭＩＭＯ技術能夠憑借自身的技術優勢，有效提升無線通信系統自身的頻譜效率，增強信號傳輸的質量與水平，因而被廣泛應用于無線通信網絡的構建過程中。借助于ＭＩＭＯ技術，油田開采活動效率得到提升。傳統的無線通信技術在使用ＭＩＭＯ技術的過程中，相關硬件構成較為煩瑣，造成油田無線信號處理難度較大，因此大大增加了油田自動化中無線通信技術的使用成本［４］。同時在無線通信網絡下傳統的ＭＩＭＯ技術難以滿足高速數據傳輸業務的使用需求，因此需要油田技術人員在進行無線通信技術應用的過程中對大規模ＭＩＭＯ技術進行科學高效的應用。大規模ＭＩＭＯ技術能夠提升無線網絡信息數據獲取的渠道，并且由于現階段時分雙工系統逐漸實現，使得大規模ＭＩＭＯ技術能夠以分雙工系統為基礎，減少ＴＤＤ系統的信道開銷，實現了無線網絡系統物理層技術的新突破［５］。
４結語
無線通信技術在油田自動化中的應用，對于提升油田自動化技術的實用性與高效性有著十分深遠的影響。基于油田自動化技術的發展趨勢以及無線通信技術的原理，本文從多個維度出發，以科學性原則與實用性原則為基本框架，為無線通信技術在油田自動化的應用提供了必要參考。
參考文獻
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