近期，由新疆移動(dòng)、昌吉移動(dòng)分公司、資信物聯(lián)、新疆某油田與華為等多方聯(lián)合進(jìn)行的基于蜂窩物聯(lián)網(wǎng)的油田監(jiān)控試點(diǎn)驗(yàn)證項(xiàng)目取得重大突破。本次項(xiàng)目的目標(biāo)在于充分驗(yàn)證蜂窩網(wǎng)絡(luò)廣域覆蓋特性，為未來(lái)蜂窩物聯(lián)網(wǎng)廣泛應(yīng)用于各種廣覆蓋場(chǎng)景提供可行性研究，下一階段各方將在此基礎(chǔ)上推動(dòng)更多性能及業(yè)務(wù)應(yīng)用場(chǎng)景的相關(guān)驗(yàn)證工作。

穿越戈壁 能源監(jiān)控挑戰(zhàn)重重

新疆某油田位于新疆準(zhǔn)噶爾盆地東部的阜康市和吉木薩爾縣境內(nèi)，是由中國(guó)石油新疆油田某采油廠(chǎng)負(fù)責(zé)開(kāi)發(fā)的油氣田統(tǒng)稱(chēng)，目前共有開(kāi)發(fā)井1054口，其中采油井784口，采氣井7口，注水井263口，傳統(tǒng)模式下的油田監(jiān)控方案存在如下問(wèn)題：

1.油田井口數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集比例低（如圖1所示）

傳統(tǒng)油田一般位于地廣人稀的偏遠(yuǎn)區(qū)域，自然及生產(chǎn)環(huán)境惡劣，部署的信息化技術(shù)參差不齊，技術(shù)手段老舊，主要依賴(lài)人工采集數(shù)據(jù)，存在采集比例低、效率低、周期長(zhǎng)的問(wèn)題，往往無(wú)法解決數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性需求。

圖1：油田監(jiān)控問(wèn)題1

2.井口數(shù)據(jù)不能及時(shí)上報(bào)，造成的損失和浪費(fèi)巨大（如圖2所示）

由于以上各種原因，導(dǎo)致管理效率低等一系列問(wèn)題，無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理生產(chǎn)中的異常現(xiàn)象，往往由于天氣惡化，巡檢風(fēng)險(xiǎn)增加，造成油田的巨大損失和能源浪費(fèi)。

圖2：油田監(jiān)控問(wèn)題2

傳統(tǒng)技術(shù)覆蓋能力受限這一致命問(wèn)題導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)覆蓋成本高昂，而NB-IoT（窄帶蜂窩物聯(lián)網(wǎng)）正是應(yīng)對(duì)這一應(yīng)用場(chǎng)景需求的關(guān)鍵技術(shù)。業(yè)界普遍認(rèn)為，NB-IoT聚焦于低功耗廣覆蓋（LPWA）物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)，隨著其標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品的逐步成熟，是一種未來(lái)有望在全球范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用的新興技術(shù)，具有覆蓋廣、連接多、速率低、成本低、功耗少、架構(gòu)優(yōu)等一系列優(yōu)勢(shì)。基于這些綜合優(yōu)勢(shì)，本次新疆移動(dòng)聯(lián)合各方在某油田下面的A油田啟動(dòng)NB-IoT組網(wǎng)試點(diǎn)驗(yàn)證，意在充分驗(yàn)證NB-IoT技術(shù)的廣覆蓋優(yōu)勢(shì)。

強(qiáng)強(qiáng)攜手 蜂窩物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)智慧能源大有可為

A油田屬于中等規(guī)模，共170多口井，其監(jiān)控方案如下：?jiǎn)尉坝?jì)量站部分部署傳感器及RTU，其中各類(lèi)傳感器通過(guò)RTU進(jìn)行數(shù)據(jù)匯總（油溫、油壓、流量計(jì)等），RTU與示功儀之間采用自有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，傳輸距離30m，最終通過(guò)數(shù)傳電臺(tái)在計(jì)量站匯總。各計(jì)量站通過(guò)網(wǎng)橋?qū)⑿畔ⅲㄒ何弧⒂蛪骸⒂蜏氐龋┗貍鞯奖O(jiān)控室，傳輸距離約30km。受限于覆蓋能力，單井及計(jì)量站只能實(shí)現(xiàn)少部分近端單井及計(jì)量站的覆蓋，可以說(shuō)現(xiàn)有技術(shù)存在嚴(yán)重不足。

項(xiàng)目各方前期針對(duì)該方案進(jìn)行了聯(lián)合深入探討，最終確定選取部分油井和部分計(jì)量站站點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)證，端到端解決方案如圖3所示。在這個(gè)項(xiàng)目上，各方充分協(xié)作，中國(guó)移動(dòng)研究院提供整體思路與策略；新疆移動(dòng)與昌吉移動(dòng)負(fù)責(zé)站點(diǎn)勘測(cè)、相關(guān)技術(shù)支持、資源協(xié)調(diào)；某油田提供試點(diǎn)環(huán)境；華為提供網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及交付支持；資信物聯(lián)提供RTU與蜂窩物聯(lián)網(wǎng)通信的轉(zhuǎn)接終端，實(shí)現(xiàn)與蜂窩物聯(lián)網(wǎng)的連接。

圖3：基于蜂窩物聯(lián)網(wǎng)的新疆某油田監(jiān)控試點(diǎn)端到端組網(wǎng)示意圖

經(jīng)過(guò)試點(diǎn)多次測(cè)試驗(yàn)證，優(yōu)化后的廣覆蓋范圍大大擴(kuò)大，突破了傳統(tǒng)技術(shù)的覆蓋極限，將廣覆蓋能力發(fā)揮到極致。

本次試點(diǎn)驗(yàn)證工作的初步成功，得益于新疆移動(dòng)、昌吉移動(dòng)分公司、某油田、資信物聯(lián)及華為公司的通力協(xié)作。試點(diǎn)的成功表明蜂窩物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可有效解決油田監(jiān)控業(yè)務(wù)傳統(tǒng)模式下建站困難、維護(hù)困難、巡檢困難、監(jiān)控效率低等諸多問(wèn)題，充分驗(yàn)證了蜂窩物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可滿(mǎn)足廣覆蓋場(chǎng)景下的各類(lèi)業(yè)務(wù)應(yīng)用需求。未來(lái)，新疆移動(dòng)還將繼續(xù)攜手各方合作，并通過(guò)規(guī)模組網(wǎng)進(jìn)行下一階段的業(yè)務(wù)驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)在油田監(jiān)控乃至農(nóng)畜牧業(yè)等更多領(lǐng)域的探索，持續(xù)推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)與生態(tài)的成熟。