物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在油田中的應用

如今物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)走進(jìn)了我們的日常生活中，給我們帶來(lái)了良好的生活體驗。那么在石油開(kāi)采中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)都有哪些應用呢？下面我們一起來(lái)了解。

近年來(lái)物聯(lián)網(wǎng)的使用已然成為社會(huì )熱點(diǎn)，被大量使用在各個(gè)領(lǐng)域 ，如智能電網(wǎng)、公共交通、智慧工廠(chǎng)等，數字油田也是其中之一。

數字油田指的是油田企業(yè)在生產(chǎn) 、管理上過(guò)程中，運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、傳感器技術(shù)實(shí)現油田的信息化、平臺化管理。在油田的運行過(guò)程中，通過(guò)傳感器采集的各類(lèi)信息，經(jīng)過(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸匯聚到云端，在云計算服務(wù)的賦能下，幫助油田的高效、穩定的運轉。

數字油田是廣大的油田企業(yè)今后進(jìn)步發(fā)展的方向，也是保證可持續發(fā)展，強化競爭力的表現之一，伴隨著(zhù)油田開(kāi)發(fā)進(jìn)一步的發(fā)展 ，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)會(huì )成為推動(dòng)數字油田向高智能趨勢發(fā)展的重要手段。

數字油田

在油田中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要作用是傳輸傳感器采集到的數據。傳感器將對油田作業(yè)的全過(guò)程進(jìn)行監測，同時(shí)會(huì )把采集到的數據利用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )上傳到控制中心，由控制中心完成數據的處理和分析，最終對被測對象進(jìn)行實(shí)施控制和回饋。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對數字油田具有非常重要的意義，下面列舉一些物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的價(jià)值：

在油田物聯(lián)網(wǎng)建立和完善的過(guò)程中，數字油田要得到一些數據，這些數據都是在油井、轉接站、注水站、配水間等位置且通常是一些電流數據，油田員工應該需要實(shí)時(shí)掌握罐內的液位、流量、可燃氣體體積分數等相關(guān)的信息。所有的傳感器都通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸方式（Zigbee/LoRa）傳輸至數據采集傳輸終端（RTU），由RTU傳輸至生產(chǎn)基地服務(wù)器。整個(gè)無(wú)線(xiàn)采集傳輸系統采集的參數包括：載荷、位移、壓力、溫度、電參量、流量等。其中采集系統包括：遠程終端單元（RTU）、無(wú)線(xiàn)壓力傳感器、無(wú)線(xiàn)溫度傳感器、無(wú)線(xiàn)流量計等。

油井口監測示意圖

在油田的物聯(lián)網(wǎng)化建設過(guò)程中離不開(kāi)無(wú)線(xiàn)模塊尤其是ZigBee和LoRa的數據傳輸。致遠電子的LoRa和ZigBee方案如下：

LM400TU LoRa無(wú)線(xiàn)模塊

1、LoRa組網(wǎng)透傳模塊內部采用透明傳輸協(xié)議，仿佛在模塊間搭建起無(wú)形的傳輸線(xiàn)。用戶(hù)無(wú)需了解復雜的無(wú)線(xiàn)傳輸協(xié)議，即可快速實(shí)現網(wǎng)絡(luò )搭建，大大降低了工程安裝成本及施工的復雜度。

2、LoRa組網(wǎng)透傳模塊出廠(chǎng)內置自組網(wǎng)透明傳輸協(xié)議。并且根據用戶(hù)實(shí)際的應用需求，可提供LoRaWAN協(xié)議、LinkWAN協(xié)議或CLAA協(xié)議等。用戶(hù)可直接開(kāi)發(fā)應用，大幅縮短研發(fā)周期。

3、LoRa組網(wǎng)透傳模塊除了具備完善的入網(wǎng)、退網(wǎng)、信道劃分、節點(diǎn)管理和白名單等功能外，將組網(wǎng)過(guò)程簡(jiǎn)化為一鍵操作，讓用戶(hù)配置網(wǎng)絡(luò )更加便捷。

4、在自組網(wǎng)模式下， LoRa組網(wǎng)透傳模塊可自動(dòng)判斷現場(chǎng)的信道使用情況，選擇空閑、干凈、可靠的信道進(jìn)行組網(wǎng)通信，有效避免同頻段干擾。

ZM32 Zigbee模塊

1、ZM32系列高性能ZigBee模塊在不加PA的情況下就可以達到19dBm的發(fā)射功率，配合-99dBm的接收靈敏度，可提供超過(guò)3.3km的視距通信距離，在穿墻能力和鄰道抑制性能上也有顯著(zhù)提升。

2、ZM32系列高性能ZigBee模塊具有強大的組網(wǎng)能力，可一鍵自動(dòng)組建Mesh網(wǎng)絡(luò )，支持最高200個(gè)節點(diǎn)的非輪詢(xún)Mesh組網(wǎng)，100臺設備自組網(wǎng)時(shí)間不超過(guò)100秒。

3、ZM32系列ZigBee模塊支持三種通信方式：短地址通信、可修改的MAC地址通信以及指定數據幀內的某一部分作為地址通信，三種通信方式可通過(guò)AT指令動(dòng)態(tài)切換。

4、ZM32系列ZigBee模塊支持AES128通信加密和新設備登錄加密，采用非法設備從空中抓包也無(wú)法獲取數據，保障數據傳輸安全。