導語：在無線傳輸技術(shù)在油氣生產(chǎn)中的運用的撰寫旅程中，學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了一篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。

一、前言

將無線傳輸技術(shù)應用到油氣生產(chǎn)的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，可以實現(xiàn)對相關(guān)信息的精準采集、計算及傳輸，同時也可以實現(xiàn)對油氣生產(chǎn)設備運營情況的有效控制、指揮，這就需要構(gòu)建起完善的、統(tǒng)一的管理平臺，從而為油氣生產(chǎn)工作的開展提供現(xiàn)實依據(jù)。因此，對無線傳輸技術(shù)在當前油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)中的應用進行詳細研究非常有必要。

二、無線傳輸技術(shù)基本簡述

（一）傳輸技術(shù)對于無線傳輸技術(shù)來說，其主要是利用電磁波信號來對信息進行傳輸，當前來看，微波傳輸是無線傳輸中最常見的一種傳輸技術(shù)，已經(jīng)被廣泛應用到了電話、傳真、圖像及視頻中，這也使得遠距離信息傳輸速度更快，效率更高。在油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)中，往往每隔幾千米就要建立起一個微波中繼站，通過這種方式來實現(xiàn)對現(xiàn)有微波通信系統(tǒng)的有效完善，這也使得衛(wèi)星通信技術(shù)的整體傳輸效率得到了保證，也保證了信息傳輸安全[1]。

（二）組網(wǎng)技術(shù)

對于無線組網(wǎng)技術(shù)來說，其在油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)中的無線寬帶地域網(wǎng)（WIMAX）中有廣泛應用，主要是應用微波互聯(lián)的方式來接入702.12的方式來實現(xiàn)遠距離寬帶傳輸，通過這種方式來保證信息傳輸高效性。同時，702.12的接入也使得頻譜靈活性明顯提升，可以實現(xiàn)與運營商之間互相協(xié)調(diào)，進而來對抗外界干擾。在當前的無線寬帶局域網(wǎng)中，無線傳輸技術(shù)的應用體現(xiàn)出了較為理想的兼容性，可以滿足當前不同類型專業(yè)用戶的網(wǎng)絡需求[2]。而對于WIFI來說，其屬于一種寬帶網(wǎng)，在當前人們?nèi)粘Ｉ?、工作、學習中有廣泛應用，主要優(yōu)勢表現(xiàn)為網(wǎng)速較快，其整體結(jié)構(gòu)是由站點組成單元，然后再通過分配系統(tǒng)進行連接，對于此類網(wǎng)絡信息傳遞方式來說，其信息傳遞模式與以往的傳遞方式存在較大差別，同時，對客戶的操作要求也不同。現(xiàn)階段來看，WIFI信息傳輸?shù)陌踩允侨藗冴P(guān)注的要點問題，由于其是通過電波傳遞數(shù)據(jù)，而電波在外界環(huán)境中的傳輸可能會受到多種環(huán)境因素、人為因素影響，進而出現(xiàn)信息被截獲的情況，這也使得其信息傳遞安全性受到了較為嚴重的負面影響。

三、油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)簡述

對于當前的油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)來說，其包括油氣水井、處理站、計量間及集輸管網(wǎng)，其內(nèi)容較為復雜，不僅涉及到數(shù)據(jù)采集及生產(chǎn)流程數(shù)字化，同時也需要對上游產(chǎn)業(yè)進行整合，從而使得油田系統(tǒng)整體智能化水平得到提升。在油田系統(tǒng)中引入生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)時，應該將物聯(lián)網(wǎng)的功能覆蓋生產(chǎn)數(shù)據(jù)實時采集、現(xiàn)場故障診斷及生產(chǎn)工況分析等方面，要始終秉持以人為本的基本理念，勞動組織模式進行優(yōu)化，將降低總工作量、降低運行成本作為主要優(yōu)化目標，這樣也使得后續(xù)的數(shù)據(jù)分析及管理工作開展更為順利。詳細來說，油田生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)主要是借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來對油氣田井區(qū)、計量間集輸站等生產(chǎn)作業(yè)區(qū)進行管理及控制，這就需要構(gòu)建起統(tǒng)一的、規(guī)范管理平臺，從而提升整個油氣生產(chǎn)過程的規(guī)范程度，也使得油氣生產(chǎn)各項決策更具準確性。在對油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)功能進行劃分時，其涉及到油井、中轉(zhuǎn)站、聯(lián)合站等組成部分，可以通過視頻圖像實時采集的方式將各項信息集結(jié)起來，進而通過計算及分析的方式實現(xiàn)對數(shù)據(jù)信息的分類組合，然后將其以文字、圖形、表格及視頻的方式展示出來，這樣更為方便系統(tǒng)遠程監(jiān)測工作開展。

四、當前油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)中無線傳輸技術(shù)存在的安全隱患分析

（一）無線網(wǎng)絡安全需求

在為油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，無線傳輸過程中往往存在著一定安全隱患，要對這些具體隱患形式進行分析，然后明確無線網(wǎng)絡的安全需求及網(wǎng)絡安全體系。具體來說，無線傳輸過程中，其存在的安全隱患體現(xiàn)為以下幾個方面：首先，物聯(lián)網(wǎng)在信道傳輸過程中，體現(xiàn)出了開放性特點，這也使得通信鏈路在實際運轉(zhuǎn)時存在一定安全隱患；其次，在信息源方面也存在安全隱患，主要由于在數(shù)據(jù)信息傳輸過程中，信息很容易被竊聽、攻擊；最后，無線網(wǎng)絡在實際應用時還會面臨著wep破解、信息重放、網(wǎng)絡竊聽等多種形式的安全威脅。對于wep破解來說，其主要是指當前互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)在運行過程中會出現(xiàn)一些能夠覆蓋AP信號的數(shù)據(jù)包，這些數(shù)據(jù)包往往是一些非法程序，其可以通過非法監(jiān)聽等手段來實現(xiàn)對機器速度的有效監(jiān)視，進而破解wep[3]。而對于信息重放來說，其屬于一種非法竊聽、篡改的手段，這種攻擊具有很強的欺騙性，可以使信息傳遞安全性受到嚴重的負面影響。今后油氣生產(chǎn)中的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)運轉(zhuǎn)時，應該對其安全隱患進行明確，進而確定無線網(wǎng)絡安全需求，對于信道方面來說，應該從編碼、調(diào)制兩方面入手，通過這種方式來保證信道整體運轉(zhuǎn)安全；對于信息源方面來說，在進行信息傳輸時，應該對信息數(shù)據(jù)進行加密處理，從而使得信息傳遞安全及準確性得到保證[4]。

（二）無線網(wǎng)絡安全體系

首先，確定無線網(wǎng)絡安全建設原則。對于當前的無線網(wǎng)絡安全建設來說，其屬于一個系統(tǒng)性的工程，尤其對于油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡系統(tǒng)來說，在進行安全體系建設時，應該以“統(tǒng)一規(guī)劃，互相配套”作為基本原則，從整體角度來對利益進行考慮，將短期目標與長遠目標相結(jié)合，進而保證系統(tǒng)安全性。具體來說，在進行無線網(wǎng)絡安全建設時，應該遵循以下原則：第一，先進性原則。對于無線網(wǎng)絡系統(tǒng)來說，在實際運轉(zhuǎn)過程中要將先進性作為首要原則，從而保證其技術(shù)靈活性、系統(tǒng)可靠性，這也使得其整體數(shù)據(jù)處理效率得以提升。第二，標準化原則。對于網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)來說，在進行無線網(wǎng)絡安全系統(tǒng)構(gòu)建時，應該嚴格按照當前國家信息安全領(lǐng)域標準、法規(guī)及文件來開展相應安全管理工作，優(yōu)化當前的網(wǎng)絡環(huán)境，構(gòu)建起多種網(wǎng)絡協(xié)議形式，這也方便了后期設備選型、維護管理工作的開展。第三，可擴充性原則。對于無線網(wǎng)絡系統(tǒng)來說，其可擴充性主要是指網(wǎng)絡規(guī)模的擴大及拓撲結(jié)構(gòu)的靈活變通，通過這種方式可以保證網(wǎng)絡系統(tǒng)的開放性。第四，安全性原則。對于網(wǎng)絡系統(tǒng)來說，提升其運轉(zhuǎn)安全性主要是防止內(nèi)部合法用戶出現(xiàn)越權(quán)訪問現(xiàn)象，同時也防止了外部用戶非法訪問網(wǎng)絡用戶[5]。此外，在進行油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)無線網(wǎng)絡安全體系構(gòu)建時，應該應用內(nèi)、外網(wǎng)隔離的方式來實現(xiàn)對內(nèi)部網(wǎng)絡與企業(yè)外網(wǎng)的物理連接，還可以在內(nèi)、外部網(wǎng)絡之間的防火墻進行設置，從而保證其內(nèi)部網(wǎng)絡、外部網(wǎng)絡邏輯可以斷開。對于內(nèi)部網(wǎng)絡系統(tǒng)來說，想要實現(xiàn)對其安全措施的有效完善，應該應用身份認證、安全審計等方式來實現(xiàn)對漏洞的有效檢查。而在進行外網(wǎng)安全措施完善時，包括數(shù)據(jù)加密、入侵檢測、安全管理等幾個方面。要對上述環(huán)節(jié)進行有效把控，進而確定相應的安全體系。

五、無線傳輸技術(shù)在油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)中的應用分析

（一）網(wǎng)絡框架構(gòu)建對于不同級別的網(wǎng)絡構(gòu)架體系來說，其所適用的范圍往往也存在較大差別，一般適用在全國、省、市等不同地區(qū)，其中，有一部分地區(qū)無法遷入光纖，但是可以建成無線網(wǎng)絡通信系統(tǒng)，通過這種方式來實現(xiàn)利用WVPN技術(shù)進行專用網(wǎng)絡辦公，這也使得網(wǎng)絡系統(tǒng)的加密效果更為理想，也提升了系統(tǒng)整體運轉(zhuǎn)安全性[6]。在對物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)進行利用時，應該用其收集油氣生產(chǎn)數(shù)據(jù)，在收集過程中，要應用系統(tǒng)自動指令下達的方式來實現(xiàn)對整個過程的有效控制，盡量降低人為干預程度，通過這種方式來將無線網(wǎng)收集到的信號數(shù)據(jù)傳遞到公司的服務中心，從而保證信號傳遞時效性、安全性[7]。

（二）組網(wǎng)方案設計

當前來看，所應用的組網(wǎng)方法主要包括以下三種：首先，無線專網(wǎng)。對于無線專網(wǎng)來說，其屬于一種適用于油井的專用網(wǎng)絡，可以將其與油井偏遠地區(qū)的生產(chǎn)情況進行結(jié)合，并且將當?shù)氐纳a(chǎn)站點覆蓋進來，通過這種方式來提升技術(shù)標準的綜合可靠程度，從而使得信息傳遞的整體安全性得到保證。其次，無線公網(wǎng)。對于此種網(wǎng)絡技術(shù)來說，其優(yōu)勢體現(xiàn)在信息傳遞成本較低，但是只能滿足一些對信息量要求較小的用戶，適用于一些油井中不需要安裝監(jiān)控設備的生產(chǎn)項目，其具體運轉(zhuǎn)也是依靠光纖來進行信息傳遞。最后，異構(gòu)網(wǎng)絡。對于異構(gòu)網(wǎng)絡系統(tǒng)來說，可以將其作為收集信息工作的同一系統(tǒng)，通過自動研究的方式對當前現(xiàn)有的網(wǎng)絡狀況進行明確，從而使得此項技術(shù)可以廣泛應用到分區(qū)域中，進而通過集成的方式來進行消息傳遞。從當前的無線組網(wǎng)設計方案應用情況來看，通過無線電技術(shù)的應用可以使終端具有同時連接不同接入系統(tǒng)的能力，并且在網(wǎng)絡容量、能量控制及移動管理方面都明顯優(yōu)于傳統(tǒng)技術(shù)體系，具體組網(wǎng)方案設計如下：

1.網(wǎng)絡容量。在當前的無線網(wǎng)絡運行環(huán)境中，用戶接入無線網(wǎng)絡之后，很可能會出現(xiàn)傳輸干擾、用戶之間互相沖突以及數(shù)據(jù)丟失等現(xiàn)象，因此可以看出，可以達到的寬帶數(shù)值往往只有理論值的50%左右。此外，在一些多跳環(huán)境中，節(jié)點沖突發(fā)生的可能性明顯提升，這也使得雙方通信距離對網(wǎng)絡吞吐量的影響更為明顯。今后，由于我國對異構(gòu)網(wǎng)絡融合的容量需求更大，這就需要對以往的網(wǎng)絡容量進行擴大，因此在進行無線組網(wǎng)方案設計時，應該針對當前網(wǎng)絡系統(tǒng)實際情況，對其容量進行擴大，并且將這一工作環(huán)節(jié)當做促進油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)價值發(fā)揮的關(guān)鍵。應該對信道數(shù)目與無線電之間的關(guān)系進行探討，確定其影響程度，靜態(tài)播信道無線電網(wǎng)絡在隨機網(wǎng)絡模式下的網(wǎng)絡容量情況，這樣才能使數(shù)據(jù)信息的發(fā)送及接收判斷都沒及時。同時，還應該在系統(tǒng)的節(jié)點位置配備多個無線電設備，從而盡量降低傳輸延遲。

2.能量控制。能量控制是當前無線組網(wǎng)方案中的重要環(huán)節(jié)，在一個網(wǎng)絡中，能量問題具體體現(xiàn)為兩個方面。第一，要求有更高的數(shù)據(jù)信息傳輸速率支撐，這也使得能量負荷較大。第二，需要有更多的功能支撐，保障服務全面性，要實現(xiàn)多種硬件設備同時運行。在本次研究中，提出應用具有喚醒功能的多無線電協(xié)作技術(shù)，對于此項技術(shù)來說，其中每個組成移動設備都有兩個無線電接收設備，第一個設備是用來接收及傳輸數(shù)據(jù)，屬于高功耗無線電設備。而另一個設備則用來接收及發(fā)送控制信息，屬于低功耗無線電設備。低功耗無線電設備可以請求信息處理并且傳遞給高功耗無線電設備，使高功耗無線電設備被喚醒，這樣便不用一直等待信息狀態(tài)改變，進而明顯降低了能量消耗。

3.移動管理。移動管理包括位置管理及切換機制兩個方面。從當前的切換機制運轉(zhuǎn)情況來看，主要是以垂直切換及水平切換為主。水平切換可以在同一個網(wǎng)絡體系中將移動臺從一個基站切換到另一個基站。而垂直切換則可以為用戶從一種網(wǎng)絡切換到另一種網(wǎng)絡，并且保證了切換過程無縫對接。對于不同的無線傳輸技術(shù)來說，其在數(shù)據(jù)傳輸速率、成本方面存在較大差異，對于這些異構(gòu)網(wǎng)絡來說，想要使其切換機制更為精準，則需要有相應的位置偵測對其進行支持。本次研究提出了一種基于多無線電協(xié)作的掃描技術(shù)，從而實現(xiàn)兩個無線電之間的輪替交換，整個切換過程可以無縫對接，有效避免了切換延遲現(xiàn)象。

（三）組網(wǎng)功能設計

由于所應用的網(wǎng)絡技術(shù)體系存在較大差異，因此，在介入方法、決策層管理方法方面都存在差異，不能實現(xiàn)對各類信息的有效兼容，在對此種網(wǎng)絡方案進行應用時，經(jīng)常會出現(xiàn)用戶使用終端只能利用某一種網(wǎng)絡的現(xiàn)象，這也使得信息進入不同的網(wǎng)絡范圍之后，經(jīng)常會出現(xiàn)重點問題，從而給日常工作帶來了較大不便。當前來看，網(wǎng)狀網(wǎng)在我國油氣田生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)體系中的應用較為廣泛，其屬于一種特殊的組網(wǎng)方法，在對此種方法進行應用時，可以自主選擇傳輸方向及路線，并且可以和近距離的節(jié)點交換信息，從而使其整體智能程度得到有效提升。同時，網(wǎng)狀網(wǎng)的優(yōu)勢還體現(xiàn)在智能程度高，可以將多種網(wǎng)絡體系結(jié)合到同一個基礎平臺上，通過這種方式來保證網(wǎng)絡信息傳輸工作可以無障礙開展。同時此項技術(shù)的應用可以實現(xiàn)連接不同網(wǎng)絡系統(tǒng)，并且信息容量較大，尤其在實際操作過程中會出現(xiàn)信息沖突、干擾及丟失等現(xiàn)象，因此還要進一步提升其整體信息容量。并且，此項技術(shù)的應用也對硬件儲存、軟件儲存能力有很高要求，需要硬件具備良好的數(shù)據(jù)性能處理能力，這也是保證其綜合服務效果的關(guān)鍵。在進行組網(wǎng)試點功能設計時，應該將以下幾個方面作為入手點：

1.生產(chǎn)過程檢測。對有油氣田生產(chǎn)來說，在實際開展過程中往往會受到環(huán)境因素、設施因素等多方面因素的影響，上述因素都可能導致設備在運行過程中出現(xiàn)異常狀況，一旦發(fā)生異?，F(xiàn)象，應該及時采取相應的措施對其進行治理。一般來說，在對異?，F(xiàn)象進行檢查時，應該結(jié)合現(xiàn)場設施運轉(zhuǎn)情況、周圍環(huán)境監(jiān)測工作開展情況來確定相應的故障點。同時，還應該定期對生產(chǎn)報表數(shù)據(jù)進行查詢，通過這種方式來確定當前系統(tǒng)自動化運行情況，其涉及到的主要監(jiān)測內(nèi)容應該包括可燃氣體濃度、壓力、溫度、液面等，還要注意對和關(guān)鍵點的進行實時監(jiān)測，進而保證其生產(chǎn)工藝流程更為緊湊，實現(xiàn)對關(guān)鍵點參數(shù)趨勢的準確分析[8]。

2.生產(chǎn)異常分析。對于生產(chǎn)異常分析來說，在實際開展分析工作時，所涉及到的內(nèi)容較為繁雜，主要包括油井異常數(shù)據(jù)、注水井異常數(shù)據(jù)、效率與損耗等幾個方面。其中油井異常數(shù)據(jù)分析較為復雜，需要應用自動檢查的方式來確定當前出入庫的數(shù)據(jù)信息情況，從而使所得數(shù)據(jù)信息的實時性得到保證，這也使得后期數(shù)據(jù)利用更為科學合理，例如，可以實現(xiàn)對抽油井抽次異常、電流數(shù)據(jù)異常等問題的有效處理；對于注水井異常數(shù)據(jù)分析來說，可以實現(xiàn)對出入庫異常生產(chǎn)情況的自動化檢查，從而得到實時數(shù)據(jù)，這也使得管理工作得以順利開展。例如，在油氣生產(chǎn)過程中，可能知識無生產(chǎn)操作時有注水量數(shù)據(jù)的現(xiàn)象，而可以通過注水井異常數(shù)據(jù)分析來明確上述問題；對于計量異常數(shù)據(jù)分析來說，其可以對已入庫的異常生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)進行分析，例如，對實時計量值為零的數(shù)據(jù)進行分析。整體來看，生產(chǎn)異常分析工作的開展具有一定普遍性，在實際開展過程中可以實現(xiàn)對多種生產(chǎn)異常故障的深入分析，有利于更為精準的確定后續(xù)解決方案，從而使得油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的整體應用效果得到保證。

3.生產(chǎn)故障明細、匯總。在油氣生產(chǎn)過程中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用越來越廣泛，可以實現(xiàn)對故障明細匯總，同時也可以對單井、管線等運轉(zhuǎn)異常情況進行分析，進而確定故障產(chǎn)生原因。對于故障明細匯總工作來說，在實際開展的過程中，應該以監(jiān)控異常、記錄異常為主要工作內(nèi)容，通過這種方式來及時發(fā)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)運轉(zhuǎn)過程中存在的諸多安全隱患，并且可以確定其具體位置，具體發(fā)生時間，這也為接下來的故障處理工作開展奠定了堅實基礎。在進行單井異常分析時，也要確定其中的技術(shù)要點，通常情況下，當監(jiān)測技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)單井故障時，想要使故障處理工作的開展更為及時，應該注意及時關(guān)閉當前的異常井，從而使得油田開發(fā)生產(chǎn)過程中的損失可以降到最低，同時也降低了事故發(fā)生的可能性。在對單井異常現(xiàn)象進行分析時，應該確定故障產(chǎn)生的根本原因，從而保證油田生產(chǎn)安全性。此外，管線異常分析工作也非常重要，其可以實現(xiàn)對當前輸油主干線運行情況、注水干線故障預警、輸氣干線故障預警的深入分析，進而確定具體的故障位置，使得故障管控、處理工作的開展更為及時，這也使得無線傳輸技術(shù)在當前油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的應用效果更為理想。

六、結(jié)語

綜上所述，隨著我國信息技術(shù)水平的快速發(fā)展，無線傳輸技術(shù)應用范圍越來越廣，尤其在物聯(lián)網(wǎng)中的應用實現(xiàn)了對以往信息傳輸方案的有效優(yōu)化，還可以對當前結(jié)構(gòu)進行重新架構(gòu)，進而保證信息傳輸高效性、安全性。由此可以看出，無線傳輸技術(shù)在當前我國油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)中的應用體現(xiàn)出了多重優(yōu)勢，在實際應用過程中，無論是無線組網(wǎng)設計、無線網(wǎng)絡構(gòu)架、無線組網(wǎng)方案，都需要有無線技術(shù)體系對其進行支撐。今后還應該對無線傳輸技術(shù)的要點進行深入探究，更為準確的找到其與油氣物生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)之間的契合點，從而促進我國油氣田生產(chǎn)開發(fā)工作有效開展。H

參考文獻

[1]周兆晟.無線傳輸技術(shù)在油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)中的應用研究[J].科技資訊,2018,16(13):20-21.

[2]劉曉壘.無線傳輸技術(shù)在油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)中的應用[J].信息系統(tǒng)工程,2018,10(6):29.

[3]楊金麗,臧明霞,白琳,等.4GTD-LTE技術(shù)在海上油氣田中的應用研究[J].天然氣與石油,2016,34(3):88-92.

[4]任桂山.基于油管的井下參數(shù)傳輸技術(shù)實驗研究[D].中國石油大學(華東),2017.

作者:靳博 鄧科 田濤 單位:吉慶油田作業(yè)區(qū)