大唐电信TD-LTE专网助力中石油“数字油田”建设

　　自2012年国际电信联盟正式审议通过将LTE-Advanced和确立为IMT-Advanced(俗称“4G”)国际标准，LTE技术凭借其在移动通信网络宽带化、IP化、智能化等方面的显著优势，获得了国际上业界的赞赏。LTE网络在全球的迅速普及成为物联网快速发展的有力推手，作为物联网的基础承载网络，LTE无线网络实现了移动通信终端与物联网终端的协同融合，解决了传统无线通信网络无法满足物联网对数据传输的需求，使得物联网应用在部署范围和应用领域得到延伸发展。促进是相互的，同样伴随着物联网物的飞速发展，LTE技术的应用领域也不再局限在公网应用，而是逐渐延伸至行业专网应用。

　　TD-LTE技术的出现让移动通信产业不再简单的局限于通信本身，而将随着物联网产业的发展融入到整个社会。据赛迪顾问预测，至2015年，中国物联网整体市场规模将达到7500亿元，至十二五末，年复合增长率将超过30%，物联网将成为全球信息通信行业的万亿元级新兴产业。物联网产业的高预期增给通信企业提供了新的市场机遇。面对新的机遇，大唐电信科技产业集团(以下简称“大唐电信集团”)已做好准备。作为TD标准的发源地、TD-LTE核心标准的提出者，依然是TD-LTE的灵魂企业。随着通信行业的快速发展，大唐电信集团不再局限于“TD代言者”角色，而是以技术创新实力为出发点，筹划并实施了从相对独立的单一产品，走向多元化产品、集成化服务、规模化发展和国际化拓展的新布局，并在物联网等战略新兴业务领域做了深入实践，为TD技术的可持续发展拓宽空间。

　　作为国家物联网重点企业，大唐电信集团早已预见到行业专网将会形成更为多元化的TD-LTE需求，顺应市场需求，大唐电信集团整合优势资源，以传统的产业优势与新型的商业模式相结合，调整企业战略，成立物联网和行业信息化事业部，加强面向行业、政企市场的建设。

　　定制化方案满足石油行业特定需求

　　物联网掀起世界信息产业的又一次浪潮，各行各业开始探索物联网在行业中的应用。物联网对于推动国家经济繁荣发展的油气开采行业来说至关重要，如何利用物联网的的应用特性，为油气田智能化带来更广泛的控制、更统一的管理、更符合业务用户要求体验呢?

　　基于此思考，中国石油天然气集团公司(以下简称“中石油集团”)紧跟信息化发展脚步率先开展了物联网的应用研究，并在中石油“十二五”信息化规划中确立了物联网项目,建设油气生产物联网系统。然而石油行业中无论是海上油田还是陆地油田，都存在作业地理分布分散，通信环境恶劣等问题，为油田数据自动采集、数据传输网络、生产管理系统、自动化控制带来了困难，同时，也为油田的办公通信带来了障碍。要优化石油通信网络必须引入新的技术手段。对于油气生产物联网系统来说，网络通讯技术选择非常关键，在现有的有线通信网、无线公网、WLAN等无线宽带接入网等众多可选网络之列当中，TD-LTE具备了广覆盖、高带宽、高保密性、非视距传输、支持高速移动、支持终端漫游切换等特点，可全面满足油田生产物联网对安全性、业务承载能力、网络覆盖、可靠性、应用范围的高需求。

　　2012年12月，大唐电信集团下属物联网事业部就与中石油集团建立了战略合作关系，确保双方在3G/4G TD移动通信专用网络、信息安全、物联网以及行业信息化标准等信息化建设领域展开密切合作。2013年1月，大唐电信集团顺利获得中国石油天然气集团公司一级物资供应商资质，这一资质的获得为大唐电信集团开拓行业市场再添筹码。为响应大唐电信集团及中石油集团的业务部署需求，全力推进中石油集团“油气生产物联网系统”项目，大唐电信集团深入油田，充分考虑当地繁复的生产、设备和业务需求，以严谨、认真的工作作风，向“油气生产物联网系统”交付了一份满意的答卷。

　　大唐电信集团经过对油田业务的不断研究、实景勘察和测试，为石油行业信息化建设“量体裁衣”，以满足油田的现代化生产水平为目标，积极打造融合采集层、传输层、业务层的端到端整体解决方案，大唐电信集团“数字油田”解决方案采用物联网技术，实现了油气田井区、计量间、集输站、联合站、处理厂生产数据、设备状态信息的采集，通过有线与无线多种传输方式实现采集信息的安全可靠传输，实现了在作业区生产指挥中心及生产控制中心的集中管理和控制。该方案可改变传统的生产管理方式，提高工作效率和管理水平,优化生产管理流程。已成功为多名行业客户部署了高效安全的综合解决方案。

　　持续创新，新品开发满足油田特殊场景

　　数字油田中的“油气生产物联网系统”建设目标，是利用IT技术实现作业现场数据的监测、采集、共享、分析、处理，实现生产现场的可视化、生产过程的监视和远程管理，从而达到降低生产成本、提高生产效率、实现智能管理决策的目的。系统的建设专门面向油田的生产、生活，围绕油田物联网展开业务，能够确保各类数据的传输畅通，并且可以根据油田本身的网络特点进行相关的系统网络设计和建设，可以根据油田行业需求定制开发不同的终端、基站、核心网产品以及业务平台，可以定制个性化业务，能够根据油田行业的通信需求提供端到端的解决方案。比如油井无线数据回传、计量间无线数据回传与远程控制、中转站无线数据回传、配注间无线数据回传与远程控制和注水井无线数据回传与远程控制。TD-LTE油田专网解决方案是大唐电信集团基于第四代移动通信国际标准TD-LTE技术，以成熟可靠的公网设备为基础，结合行业的具体特点经过优化而开发的无线通信系统。该系统产品高度集成和小型化，便于部署和维护，环境适应性强，可以适应极寒、高温、高低温交变、日晒、雨淋、干燥、风沙、腐蚀等各种恶劣环境，同时具有高带宽、低时延、广覆盖、安全可靠性高等技术特点，为油田提供可靠的油气井采集信息传输通道以及海上油田超远距离传输覆盖，同时上层可搭载丰富的集群调度、视频监控等宽带多媒体业务，提高生产指挥调度水平。

　　大唐电信集团TD-LTE无线专网已在多地油田进行试点应用，以内蒙古自治区锡盟地区某油田为例。对采油井、输油管和储油罐工作状态的实时监控一直是油田生产中的一项重要而艰巨的工作内容。油田试点主要为该区域的油采区和输油管线提供TD-LTE全覆盖，实现油、水井的视频监控，RTU传感器数据和自动化控制，保障油田安全生产，科学管理，打造数字化油田，加快油田的信息化建设。其中，采油作业区含多个采油区域，每个采油区域包含数个采油站，油站下分布有油井、水井、螺杆井等，大约包含几千口采油井。通过对油田现场无线环境、站址的实地勘察和信息数据的详细采集，大唐移动结合油田业务的无线覆盖要求以及三维地理信息地图，进行了TD-LTE无线网络预规划和参数仿真，从而形成适合油田特性的无线网络建设方案。

　　由于该油田实验站地处草原，地形平坦，地面落差20到40米，本次实验站选用的TD-LTE专网产品均为小型化设备，不仅方便专网的搭建和应用，而且相比公网系统还可大大降低组网成本。

　　通过大唐移动的CPE终端将油井的视频监控及RTU传感器数据实时上传到实验站(基站)，通过光传输与上级核心网设备连接，后通过IP传输网络送到油田监控中心。

试点抽油井

　　大唐电信集团TD LTE无线专网系统在数字油田的应用，对提高油气开发与加工能力、提高管理决策水平，以及降低经营风险具有重大意义。相关研究表明，数字油田能大幅度降低石油生产成本，油田平均采收率可从现在的30%提高到50%以上。油田TD-LTE专网试点项目，为油田生产和安全提供了有力的保障，促进了油田生产效率，加快了数字油田建设速度。

　　(1)偏远井场覆盖：

　　通信基站一般建设在成片的井场生产区，进行区域覆盖。对于远端偏远井场，如果井场较少，从成本上考虑不适合单独建站。如下图所示：

　　这种场景，可以采用无线网桥，将偏远井场的生产数据和视频，传输到有TD-LTE覆盖的区域，再接入终端CPE，进入TDiN专网。

　　(2)遮挡严重场景：

　　在丘陵、沟壑等场景下，有些井场建设在山谷中，无线通信链路遮挡严重，给通信带来困难。如下图所示：

　　这种场景，需要在山顶增加中继或者直放站等设备，将无线信号延伸到被遮挡的井场。

　　(3)基站无机房时解决方案：

　　在基站建设时，一般情况下铁塔下需要有机房。对于不具备条件建设机房或者建设机房成本高和周期长，可以使用室外型机柜来解决。如下图所示：

　　该机柜性能上达到一般机房的条件，完全可以满足电信级通信设备的布防需求。

　　携手共建数字油田，推进两化融合

　　数字油田的核心是建立一个由新工具、新技术支持的涵盖油田生产、管理和居民生活的新油田生态系统。其建立在可全面感知的油田基础设施之上，能够运用信息技术手段更透彻地感知和掌握整个油田的运行状况，更顺畅的进行管理、沟通和协作，更敏锐的洞察事关油田生产和居民生活的各种问题。

　　以用户的需求为根本出发点，既是数字油田、乃至所有两化融合的大势所趋，也是产品、解决方案存在、发展的必然要求。在信息化技术飞速发展的今天，大唐电信集团将最先进的无线通信技术TD-LTE引入到石油行业中，从芯片，终端，无线接入网，核心网，多媒体软交换，业务平台到端到端的产品，通过一条完整的TD-LTE产业链，为油田客户量身打造的TD-LTE信息化解决方案，通过丰富的使用感受使工业用户更易接受信息化的改造，打通石油行业工业化、信息化交互的畅通双车道。