油氣田生產(chǎn)運維管理的數字化建設正方興未艾，油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統作為油氣田數字化工程的關(guān)鍵子系統，通過(guò)傳感、射頻、通訊等技術(shù)，對油氣水井、計量間、油氣站庫、油氣管網(wǎng)等生產(chǎn)對象進(jìn)行全面的綜合感知，實(shí)現生產(chǎn)數據、設備狀態(tài)信息在生產(chǎn)指揮中心及生產(chǎn)控制中心集中管理和控制，實(shí)現油氣生產(chǎn)過(guò)程管理的智能化，極大提高油氣田生產(chǎn)決策的及時(shí)性和準確性。
在中國西部的大型石油生產(chǎn)企業(yè)中，自2013年起SAGD工藝等油田生產(chǎn)作業(yè)流程已經(jīng)陸續實(shí)現了全過(guò)程自動(dòng)監控，部署了有線(xiàn)光纖+無(wú)線(xiàn)WLAN的基礎傳輸網(wǎng)絡(luò )，其中光纖網(wǎng)絡(luò )實(shí)現大中小型站庫的生產(chǎn)和監控數據傳輸，而對于計量管匯生產(chǎn)數據則嘗試采用無(wú)線(xiàn)WLAN方式接入回傳。然而，面對大型油田下屬作業(yè)區高達數千口的井站，由于網(wǎng)絡(luò )部署的復雜性，以及WLAN無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )自身抗干擾差、帶寬小和野外惡劣環(huán)境等原因，難以保證接入的可靠和穩定，長(cháng)期以來(lái)井站物聯(lián)網(wǎng)接入覆蓋率不足10%，油田系統二級單位的整體網(wǎng)絡(luò )覆蓋率不足20%，大量生產(chǎn)單位的數據仍需要人工抄錄，工作量極大，嚴重影響了油田物聯(lián)綜合感知數據收集的有效性，成為油田數字化建設提質(zhì)增效總體工程最大的瓶頸之一，對井站現有物聯(lián)系統接入和回傳方式的升級改造勢在必行。
作為全球領(lǐng)先的ICT綜合解決方案供應商，華為公司與中國石油化工行業(yè)有著(zhù)二十多年的數字化戰略合作，針對海量井站的物聯(lián)廣覆蓋接入需求，眾多油氣生產(chǎn)企業(yè)選擇華為公司點(diǎn)對多點(diǎn)5G微波解決方案為油井作業(yè)區建設高效可靠的新型綜合物聯(lián)接入回傳網(wǎng)絡(luò )，極大提升了油田數字化轉型的承載效率。
微波和光纖/電纜、衛星同屬于三大電信級通信傳輸方式，已有數十年的應用歷史。微波無(wú)線(xiàn)通信建設不需要征地、挖溝、埋纜，不受河流、湖泊、公路、鐵道等復雜地形限制，建設周期短，單站最快1天即可開(kāi)通，無(wú)需線(xiàn)路維護，運維成本低;具有最高99.999%以上的電信級可用度(年均鏈路失效時(shí)間僅5分鐘)，單跳最遠傳輸距離可達100公里以上;多種電信級技術(shù)抗干擾提供極為可靠的無(wú)線(xiàn)傳輸能力。同時(shí)，微波屬于GHz以上的高頻無(wú)線(xiàn)通信，信號極難截取;空口數據幀為保密格式，支持高等級空口業(yè)務(wù)加密，公安級檢驗認證，確保信號傳輸安全。微波設備還具有標準的業(yè)務(wù)接口和網(wǎng)絡(luò )保護協(xié)議，和光纖網(wǎng)絡(luò )可任意混合組網(wǎng)，實(shí)現有線(xiàn)/無(wú)線(xiàn)無(wú)損備份以及端到端的統一管理。微波設備采用高可靠度的電信級室外產(chǎn)品設計，具有極高的防雷、防塵、防水、抗鹽腐和寬溫工作能力，適合野外惡劣環(huán)境長(cháng)期運行。
隨著(zhù)無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的發(fā)展，微波傳輸同樣進(jìn)入5G時(shí)代，5G微波綜合運用了多種5G無(wú)線(xiàn)技術(shù)，提供了全頻段(公共頻段、常規頻段和高頻毫米波)、多業(yè)務(wù)、超大帶寬、超低時(shí)延、極簡(jiǎn)架構和超強環(huán)境適應的高性能無(wú)線(xiàn)傳輸能力，實(shí)現了“空中光纖”的效果。目前國內微波的產(chǎn)業(yè)鏈已非常成熟，全套微波解決方案的設計、制造和工程交付能力，在全球微波市場(chǎng)居于明顯的領(lǐng)先地位。微波系統的主要部件單元(基帶、射頻、濾波器、天饋)都已在國內形成了成熟和完善的設計、制造產(chǎn)業(yè)鏈，國內數字政府、交通、廣電、水利、能源等主要行業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)大量部署5G微波技術(shù)應用于智能化站點(diǎn)接入和無(wú)線(xiàn)高速傳輸場(chǎng)景。
在油田井口作業(yè)區的物聯(lián)網(wǎng)升級改造實(shí)踐中，華為點(diǎn)對多點(diǎn)5G微波為單井綜合生產(chǎn)物聯(lián)數據提供了超大帶寬、超強抗擾、即插即用和端到端管理的高效接入回傳網(wǎng)絡(luò )，實(shí)現了對單作業(yè)區數百口井站的快速可靠覆蓋。數百路井站高清攝像機實(shí)時(shí)監控、集群通信調度和Wi-Fi移動(dòng)辦公數據的綜合接入通過(guò)微波接入傳輸，打通堵點(diǎn)，實(shí)現了油井作業(yè)區過(guò)程生產(chǎn)數據的全流程實(shí)時(shí)監控、調度和決策。點(diǎn)對多點(diǎn)5G微波基于TDMA時(shí)分多址和衛星同步技術(shù)，抗干擾能力明顯優(yōu)于傳統WLAN無(wú)線(xiàn)接入方式，穩定提供最大750Mbps的多點(diǎn)接入帶寬。設備內置10kV防雷能力，能夠在-40℃~+60℃溫度范圍內穩定運行，IP66和IP67級防水隔塵，系統級防爆方案，通過(guò)公安部專(zhuān)項安全認證。微波站點(diǎn)上線(xiàn)快，支持即插即用和手機桿下一鍵運維，支持設備掉電遠程告警，可與光設備端到端組網(wǎng)管理。
作為新時(shí)代千行百業(yè)數字化轉型的典型實(shí)踐，5G微波已在國內油田生產(chǎn)企業(yè)數字化建設中部署了數千跳鏈路，為井站數字化物聯(lián)，乃至勘探作業(yè)綜合寬帶業(yè)務(wù)傳輸等場(chǎng)景提供了高帶寬、高可靠、高效率的聯(lián)接能力，面向未來(lái)，5G微波必將進(jìn)一步加速助力數字油氣向智慧油氣的轉型發(fā)展，有力支撐油田行業(yè)“創(chuàng )新驅動(dòng)發(fā)展”戰略的深入推進(jìn)和實(shí)施。
