油田油氣勘探開發(fā)生產(chǎn)中的衛(wèi)星通信的應(yīng)用

李默穎

摘 要 目前，我國的石油天然氣公司，已經(jīng)具備了與國外有關(guān)國家建設(shè)衛(wèi)星通信地球站的能力，通過衛(wèi)星通信系統(tǒng)的應(yīng)用，為中國的油田油氣勘探開發(fā)工作提供了數(shù)據(jù)傳輸、語音、圖像、因特網(wǎng)等業(yè)務(wù)。同時(shí)，還創(chuàng)建了Ku波段與C波段衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)，為中國的油田油氣勘探工作提供了廣闊的衛(wèi)星通信平臺(tái)，并且解決了油田油氣地球勘探、石油鉆井、石油測(cè)井等野外工作的數(shù)據(jù)傳輸問題。

關(guān)鍵詞 油田油氣勘探開發(fā)；衛(wèi)星通信；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TP274 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）02-0091-01

2010年我國石油產(chǎn)量突破了2.0×108噸，已經(jīng)成為世界上第四大的石油生產(chǎn)國。此外，自2000年起，我國的天然氣也在快速的發(fā)展中，至2010年我國的天然氣生產(chǎn)總量已達(dá)968.8×108m3，并且成為世界第五天然氣生產(chǎn)大國。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源的需求量也在不斷的增加中，現(xiàn)行的油氣供應(yīng)存在很大的矛盾。目前我國的油氣勘探工作還存在著許多的問題，但是通過衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠很大程度上的解決我國油田油氣的勘探開發(fā)生產(chǎn)中出現(xiàn)的一些問題。

1 油田油氣勘探開發(fā)生產(chǎn)中的衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

目前，衛(wèi)星通信石油勘探網(wǎng)絡(luò)，在石油通信網(wǎng)絡(luò)中占有相當(dāng)重要的位置，通過其廣闊的視野覆蓋范圍，能夠補(bǔ)充當(dāng)前油田油氣勘探、開采中的一些問題，例如油田勘探延伸短和覆蓋范圍小等問題。由于油田油氣勘探的特點(diǎn)，就要求其具備一定的圖像、語音以及數(shù)據(jù)等，所以，其通信系統(tǒng)是一個(gè)綜合業(yè)務(wù)功能的通信網(wǎng)絡(luò)。油田油氣勘探衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，包含下面幾個(gè)部分：通信網(wǎng)絡(luò)管理中心、空間部分、中心站、遠(yuǎn)端站。

1）衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)管理中心。衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)管理中心的主要作用，就是通過衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行，來對(duì)石油勘探工作進(jìn)行管理，因此，其在油田油氣勘探衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行中具有相當(dāng)重要的作用。衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)由兩部分組成：分別是軟件管理系統(tǒng)與硬件管理系統(tǒng)。相同配置的兩臺(tái)工作站，可以通過互相備份，并且備份的工作站是處于預(yù)備份狀態(tài)的，通過接收相同的信息，來保證其與主工作站同步運(yùn)行。

2）空間部分。衛(wèi)星通信通過發(fā)射不同波段的載波進(jìn)行信息傳遞，例如，鑫諾衛(wèi)星公司研發(fā)的鑫諾一號(hào)通信衛(wèi)星，其通過發(fā)射Ku波段進(jìn)行通信信息的傳遞。下行極化是垂直極化，上行極化方式是水平極化，通信衛(wèi)星上的通信載波的星上帶寬通常為44 kHz，其載波的帶寬，可以根據(jù)勘探區(qū)域的大小，進(jìn)行帶寬的調(diào)整，不論是增加載波數(shù)量還是減少載波數(shù)量。

3）中心站。中心站通常是設(shè)置在石油專用的通訊網(wǎng)絡(luò)中的長(zhǎng)途交換會(huì)接中心的。中心站的主要設(shè)備有：兩個(gè)TDM發(fā)送模塊、TCEC語音中繼線路接口模塊、DCPT/DAMA呼叫處理模塊，主處理器模塊以及NIM網(wǎng)絡(luò)接口模塊等。其中每個(gè)BPM都有八個(gè)解調(diào)器，每個(gè)TTM也有八個(gè)解調(diào)器；每個(gè)中繼線路接口模塊支持兩個(gè)T1/E1接口，并且NIM模塊支持IP/TCP協(xié)議；提供電路接口數(shù)據(jù)與HSC網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的以太網(wǎng)接口，支持多組基帶設(shè)備機(jī)框相聯(lián)；中心站中的數(shù)據(jù)由DDN設(shè)備采集，并且通過與路由器連接將數(shù)據(jù)傳送至Internet中。

4）遠(yuǎn)端站。遠(yuǎn)端站的基帶設(shè)備通常是直接跟2-4部電話單機(jī)相連的，LAN數(shù)據(jù)接口與本地計(jì)算機(jī)直接相連，這主要是因?yàn)槠渲挥幸粋€(gè)調(diào)制解調(diào)器，僅僅能夠提供一個(gè)LAN接口與四個(gè)話音接口。

2 衛(wèi)生通信在油田油氣勘探開發(fā)生產(chǎn)中的作用

1）針對(duì)油田油氣勘探開發(fā)生產(chǎn)施工數(shù)據(jù)調(diào)研工作的特殊性，通過衛(wèi)星通信系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳送。油田油氣勘探衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的主要功能就是通過對(duì)地形進(jìn)行勘探，將井隊(duì)與勘探隊(duì)在野外進(jìn)行作業(yè)的施工現(xiàn)場(chǎng)的情況，準(zhǔn)確的傳送至石油單位的總部，這樣做的好處是，能夠及時(shí)的為總部提供施工現(xiàn)場(chǎng)的最新資料，方便總部的專家對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的問題進(jìn)行及時(shí)的處理。由于中心站與地區(qū)中心站之間的距離相對(duì)較遠(yuǎn)，傳統(tǒng)的信息傳輸技術(shù)相對(duì)落后，通過衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的應(yīng)用，將地區(qū)中心站與其所屬的遠(yuǎn)端站進(jìn)行星型網(wǎng)絡(luò)的連接，這樣能夠極大的縮短信息傳送的延遲，通過采用Turbo的信道編碼，這種譯碼的計(jì)算速度很快，此外，還采用了先進(jìn)的ARQ方式，減少信息來回確認(rèn)的時(shí)延。

2）通過衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，能夠?qū)⒄Z音業(yè)務(wù)與圖文信息準(zhǔn)確的傳送至石油勘探衛(wèi)星網(wǎng)中。通過將整個(gè)衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)與油田油氣網(wǎng)絡(luò)相連，地區(qū)中心站語音中繼線路和本地程控交換機(jī)相連，油田油氣專網(wǎng)的長(zhǎng)途匯接交換機(jī)與中心站語音中繼線路相連，這樣在任意一部端點(diǎn)的電話都能與油田油氣專網(wǎng)的任意一部電話相連，甚至與國外的電話也能相連。此外，衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)還能提供圖文傳真業(yè)務(wù)與速率為4.7kbps的撥號(hào)上網(wǎng)服務(wù)。

3）衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通過自身機(jī)制的運(yùn)轉(zhuǎn)，能夠監(jiān)控整個(gè)系統(tǒng)中的設(shè)備工作狀況，并且當(dāng)設(shè)備運(yùn)行過程中出現(xiàn)問題以及通信誤碼的時(shí)候，能夠?qū)⑿畔?zhǔn)確的報(bào)告給管理中心，并且對(duì)呼叫過程進(jìn)行監(jiān)控，并且將呼叫記錄記憶下來，也就是說，能夠通過提供信道接通率、信道利用率以及遠(yuǎn)端站的接通率等業(yè)務(wù)，為衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)，方便系統(tǒng)進(jìn)行處理，此外，其還能進(jìn)行軟件下載。通過設(shè)置不同級(jí)別的管理權(quán)限，以及相應(yīng)的保護(hù)口令，來保護(hù)衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全。通過衛(wèi)星進(jìn)行地面數(shù)據(jù)的收集，然后根據(jù)分配頻段、頻率以及按需分配與預(yù)分配等對(duì)電路進(jìn)行配置。通過衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)所有的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)問題的時(shí)候，能夠?qū)⒐收闲盘?hào)以警告的方式，傳送至通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，同時(shí)還能監(jiān)測(cè)環(huán)路功能與熱備份倒換。衛(wèi)星通信系統(tǒng)能夠保存所有的呼叫記錄，并制定相應(yīng)的費(fèi)率，以此來提供整個(gè)網(wǎng)絡(luò)用戶的話費(fèi)清單。

4）中心站的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)能夠與路由器相連，配合代理服務(wù)器、郵件服務(wù)器、DNS服務(wù)器以及防火墻，再通過網(wǎng)卡和LAN接口相連，就能夠?qū)⒅行恼镜臄?shù)據(jù)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接起來。這樣在進(jìn)行野外作業(yè)的時(shí)候，專家可以通過在網(wǎng)絡(luò)上搜索相關(guān)的網(wǎng)站，就能夠參與到實(shí)際的油田油氣工作中，通過發(fā)送電子郵件以及FPT文件等，參與到油田油氣的新聞組討論業(yè)務(wù)中。

5）在衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，通過網(wǎng)管中心，將中心站與遠(yuǎn)端站通過透明的數(shù)據(jù)電路聯(lián)系起來，這樣就能夠?qū)?huì)議終端與地面的多點(diǎn)會(huì)議控制器鏈接起來，組成電視會(huì)議網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。通過地面多點(diǎn)會(huì)議控制器將衛(wèi)星通信系統(tǒng)傳送回來的信息轉(zhuǎn)換成視頻格式，顯示在地面電視會(huì)議網(wǎng)絡(luò)中，這樣就能夠形成更大規(guī)模的電視會(huì)議。通過設(shè)定相關(guān)的權(quán)限等級(jí)，高等級(jí)權(quán)限的網(wǎng)絡(luò)會(huì)議通過語音控制模式與導(dǎo)演模式，對(duì)低等級(jí)的網(wǎng)絡(luò)會(huì)議進(jìn)行管理和控制，同時(shí)任何等級(jí)的網(wǎng)絡(luò)會(huì)議都可以申請(qǐng)自由發(fā)言。

3 結(jié)束語

衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是不受時(shí)間和地理位置限制的，具有通信靈活、方便、可靠、穩(wěn)定、投資少、入網(wǎng)方便等方面的優(yōu)點(diǎn)。因此，在油田油氣的勘探開發(fā)生產(chǎn)中應(yīng)用衛(wèi)星通信，不但能夠節(jié)省資金，還能準(zhǔn)確的反應(yīng)勘探工作的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，為油田油氣專家做出及時(shí)的判斷提供相當(dāng)?shù)谋憷?/p>

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