问鼎中原 共执牛耳——河南油田生产网络系统综述

ZD至顶网网络频道 06月20日 综合消息：河南，古称中原，不仅诞生了指南针、造纸、火药三大技术，也诞生了“全国石油勘探功勋单位”—— 河南油田。

河南油田全面实施“油气资源、市场开拓、人力资源、管理创新、企业文化”五大发展战略和“素质工程、环境工程、平安工程、繁荣工程”精神文明建设四大工程，以“五种新观念”为切入点，以“五种新机制”为基础，敬业务实、追求卓越，与时俱进，开拓前进，为加快我国石油工业的发展做出了应有的贡献。

价值引领，创新驱动

一切事物都在变化。进入新世纪，按照“稳油、兴气、控煤、增铀”的思路，“十三五”期间我国将加快推进清洁、高效能源矿产的勘查开发，以资源开发利用结构调整，推动能源结构调整和生产、消费方式革命。石油、天然气、页岩气等成为鼓励方向。

河南油田按照“价值引领、创新驱动、资源统筹、开放合作、绿色低碳”的发展战略，根据中石化《关于推进油公司体制机制建设的指导意见》以及《油气生产信息化建设指导意见》要求，着手进行分公司生产信息化建设，将覆盖广、成本经济、以及支持多类业务作为部署新网络的三个主要驱动力，为生产指挥提供有效的技术支撑，提高生产运行效率，实现生产管理精细化，提高对突发事件的预测预警能力，降低和减少突发事件造成的损失。

石油产业寻求的是可靠、高容量的无线网络，可以在极端条件下覆盖岸上及离岸的广阔领域。在可能的情况下，石油的无线通信网络需要提供高速安全的通信，支持多种应用以增强运营效率及安全。这是石油企业关键的要求。其中，设备和网络的可靠性是石油产业关注的重点（25%），其次是广播安全消息的能力（23%）和集群（20%）。而华为的企业LTE可以满足 95%以上的覆盖需求，能提供更好的网络性能，以及匹敌或超越目前的专业集群性能等三个能力被视为三个关键价值点，因而河南油田展开与华为的合作，按照“总体考虑、分步实施，高标准、严要求，先示范、后推广，先新区、后老区”的总思路，充分借鉴国内外油公司油气生产信息化经验和技术成果，结合河南油田东部的实际情况和需求，实现油气生产可视化，支撑油公司体制改革管理模式的变化。作为全球领先的信息与通信解决方案供应商，作为应用于170多个国家，服务全球1/3人口的华为，围绕河南油田的需求持续创新，提供 LTE 的关键驱动力（ 30%）、集群调度（ 28%）和视频监控（ 15%）解决方案和服务，为河南油田创造最大价值。

数据传输网络是油田信息化建设的重要组成部分。华为为河南油田建设生产网络系统，油井、站场的采集数据和视频监控数据的通过无线网络传输至基站，通过光纤网络传输到管理区指挥中心，在客观上加快推进生产管理业务流程、组织结构重组和优化，深化油田管理模式革命，为“数字化油田建设”创造良好的环境条件，切实增强企业活力、控制力、影响力和抗风险能力。如图1所示。

图1 华为-河南油田LTE 4G无线网络方案

风口擎旗，浪尖扬帆

油田一般地处偏远，地域辽阔，气温波动较大，雨、雪、雾、风沙等恶劣天气司空见惯。另外，油田采油工区各个采油点分布比较分散，有的采油点之间相距几百米，有的则相距到数十公里，而且随工程进展，采油点随时可能增加或拆除。诸如此类的特殊环境以及客观条件的限制，无论采用何种组网模式，都要求通信设备具备全室外工作特性，不仅要求设备安装简便、灵活，还应有较强的统扩充性。

实现油田之间的通信首先要克服地理环境所带来的限制，架设一个庞大的通信系统是一个费时耗资金的过程，华为在油田中搭建无线网络成为一种必然趋势。无线系统的组网简单，部署灵活，其点到面的覆盖方式正好匹配采油点到上层的通信要求，在为油田的生产和管理提供很大便利的同时，可大大提高生产效率，降低生产成本。华为认为，无线网络必须运行可靠、安全、经济，同时满足日益增长的移动用户的需求。这种思想丰富了河南油田对华为的期望，也进一步加剧了华为对网络基础设施的挑战。

华为的油气生产网络系统建设主要包括油气水井、计量间、处理站库及相关集输管网的数据自动采集和控制、数据传输网络、油气田生产作业管理及运行监控系统建设等内容。通过在井场、站库等现场安装数据自动采集、监控装置及自动化控制设备，实时采集各项生产数据和工业视频信号，通过网络将这些数据、信号传输到后方的生产调度指挥中心或中央控制室进行集中管控，应用生产运行管理系统对收集的信息进行汇总、综合处理与分析，提供生产指挥决策支持，达到生产操作自动化、生产运行可视化、管理决策系统化的目的。

“井场、站场现场数据无线传输、无线基站、无线网络接入管理区生产指挥中心网络”，河南油田这种面向生产操作过程的数字化，紧紧围绕生产运行管理，提高生产操作每个单元的自动化程度，保证生产持续、稳定、高效运行；同时为优化生产管理流程，实施精细化管理创造了条件，提供了保障，并能根据生产管理特点，按流程建立劳动组织架构，优化一线员工布局，从而把人和机器的效率发挥到最佳水平。

合作共赢，领跑未来

雄踞全球第一大通信设备商，华为面向未来的网络架构，借助云计算等先进的IT技术和设计理念，引领和驱动着网络变革和ICT走向融合，牵引着LTE产品与解决方案的发展方向。

2015年，河南油田建成河南油气生产信息化无线网络，对管理区的单井、站点生产数据与视频图像实时掌握，并对主要路口等场所进行全天24小时不间断实时监控，确保生产正常运行。在河南油田LTE 4G无线网络方案中，华为采用了1785~1805 MHz的产品频率资源，提供20 MHz的信道带宽，采用TDD时分复用方式，提供可靠性、时延、覆盖和安全方面的独特性能。如图2所示。

图2 网络架构

河南油田的核心网（CNS）设备安装于中心站点机房，接入IP承载网端口与基带处理单元（BBU）主控传输板连接。考虑到核心网（CNS）设备未来需要接入大量基带处理单元（BBU），接口故障影响范围较大，和承载网络之间可以通过路由设备采用负荷分担或主备方式进行保护，以增强可靠性。

基站的基带处理单元（BBU）通过接口连接光传输设备或者微波传输设备回传到核心网（CNS），基站一般情况下不考虑配置接口保护。射频拉远模块（RRU）安装在塔上，通过光纤接入BBU基带处理板接口。华为为每个基站的基带处理单元（BBU）规划到核心网(CNS)设备、网管设备的路由，以满足业务、网管及X2通讯需求。核心网(CNS)设备也规划到所管理的各基站的基带处理单元（BBU）局点路由。考虑LTE业务安全，IP承载网为LTE规划独立的VPN进行逻辑隔离。井场/站场温度、压力、流量等数据通过RTU与无线终端接入设备（CPE）连接后，经LTE无线网络上传至数字油田上层应用服务器，实现多路实时数据并发采集回传。视频监控采用IP摄像头，经过无线终端接入设备（CPE）接入无线网络，将视频信息回传至视频监控服务器。

河南油田生产网络系统的建成强化了应用整合，促进了系统一体化，实现了油田生产运行监控的集约化和精细化，提高反应速度，减少产量损失，促进精细化管理向纵深推进。对井站设施实行远程可视化生产管理，可提高工作效率，降低劳动强度，推进管理改革的深入进行，提高生产管理水平，适应管理扁平化；同时能有效地震慑不法分子，减少治安事件的发生，确保油田生产的正常进行。不仅使河南油田提高了资产创效能力，确保资产保值增值，而且在全面推进科技创新、管理创新等方面成效显著。同时也激发了华为在产品创新、服务创新方面，不断聚集发展新动能，释放发展新动力，与河南油田共同开发清洁能源、生产环境友好的产品，促进了双方实现更高质量、更有效益、更可持续的发展，努力形成绿色低碳发展新优势。