近海环境的视频业务加速了卫星带宽的需求

+王琦

在近海石油天然气勘探中，高清（HD）视频的应用正在不断增长，因此对通信带宽提出越来越高的需求。石油天然气公司在这方面的新要求，也为卫星公司与卫星通信服务商提供了新的机会。

目前，根据距离划分的话，近海石油天然气平台（钻井及船只）属于远程平台，但它们很少超出人眼的可视范围。近海视频通信有提高安全性、改善勘探效率及加强监控等优点，现在它已成为一种通用方式，而且还在继续发展。

在近海视频通信中，卫星通信服务商拥有宏大的目标市场，并且这个市场还在不断增大，但光纤网络的强劲竞争也是这些厂商必须面临的挑战。不过，在光纤设施没有或尚未铺设的地方，卫星还是有接收到信息的机会，所以油气企业仍坚持在全世界的远程地区及深海区域寻找石油及天然气。

一.实时勘探应用

视频业务提供了实时的勘探情况，让公司可以身临其境地监视操作。位于陆地的勘探管理者非常需要近海勘探操作的视频，这些视频用以大量地监视中心定位，寻找周边的锚定位置。这样，勘探管理者可以及时发现问题，并指导团队确定勘探方向。

实时勘探还改善了总体决策过程，让作业更有效率，使成本保持在可控范围里。

石油公司在勘探方面投入了很大的预算。壳牌（Shell）公司的电信经理Don Happel就说，“实时勘探是我们视频通信方面的最大应用，勘探部门拥有很大的预算，他们需要针对这一业务投入成本。”

他补充说，视频业务在勘探作业中应用十分广泛，既应用于钻井平台，又用于海底的水下机器人（ROV）及监视海底。因此既装备于海面，又装备于海底。

在勘探过程中，ROV潜入水下审核海底的样本，同时照看好生产设备，保证所有设备运作正常，并对潜在的问题做出评估。

承包商Oceaneering公司注意到，为了观察实时勘探作业，在ROV上安装高清相机的需求越来越大。该公司的通信及应用开发主管Mark Stevens对此发表评论说：“我们知道施工方很喜欢这样做，因为这样就为他们节约了派人出海及商量决策的费用。”

墨西哥湾深水地平线号（Deepwater Horizon）钻油平台漏油事件后，水下勘探的实时监视变得更加重要。Stevens也是如此认为，“近海视频的应用在Deepwater Horizon事故之前已经增长，但后来它的确加速了需求。” 目前，石油公司正在寻找改善安全的方式，以便提高水下勘探的实时监视水平。

Stevens还指出，使用档案材料，对于勘探者来说如同应用YouTube网站，这些材料为他们提供了任何时间在任何地点的勘探过程，从而帮助他们日复一日地针对各类问题确定最佳方案。他对近海视频很是看好，“视频通信占了我们收入的很大一部分。我认为这一应用将继续增长，因为这对于近海勘探产业来说是一项相当新颖的技术，因此它有一个普及的过程。”

二.船对船应用

Oceaneering公司注意到，在近海领域的船对船通信中，船上视频分配业务正不断地增长。再加上近海勘探视频的迅速发展，近海设施与岸上办公室的分配网络将会很快实现全日制链接。

Stevens说，他所在部门目前工作量，船对船的业务就占了近50%。在勘探视频通信中，Oceaneering公司可提供高达50 Mbit/s的高速带宽。

三.个人应用

在海上工作是非常艰苦的。但通过接入互联网、网络电话（Skype）或可视电话（FaceTime），工人们可以与家人保持联系，让生活不至于单调。

在高端业务应用中，随着个人使用智能手机和平板电脑的比例增长，对带宽的需求变得非常大。然而，要在运作大型业务应用的同时寻找空余带宽并不容易。工人们占用带宽的最佳时段通常是晚上，因为此时的业务流量一般不大。壳牌公司为工人们开放网络的时间也是晚上，不过一定是业务流量不大的晚上。

对于带宽问题，Happel深以为然，“这在20年前不是问题。但现在，对增长带宽的需求就是一个经常性的问题。这个需求从来没有下降过。”

Johnson则想到，石油和天然气公司面临的挑战是，业务提供不间断通常会耗费高价的成本。这些公司在寻求良好的业务提供方法，但它们需要很好地控制成本。

当然还有其它在用并有所增长的视频业务，比如数字标牌、远程医疗、闭路电视监控系统（Closedcircuit television，CCTV）及遥测等。

四.拓展带宽

运营商对近海设施视频通信的需求不断增长，意味着通信服务商不得不面临一个挑战——提供更多带宽，同时还不能提高用户太多的成本。

例如，近海平台的标准带宽为5-10Mbit/s，计划将提高至20Mbit/s，不久的将来，随着视频通信需求的增长，某些设备将需要高达100Mbit/s的带宽。

而这些运营商对Johnson说，在提高相应成本的基础上，他们更倾向于20Mbit/s以上的带宽。

Johnson还补充说，“用户都在寻求带宽的最大成本效率，我们需要以新的方式提供带宽。以传统方式提供100Mbit/s带宽是一大挑战，因此我们需要提高效率。”

五.数字勘探平台

创新未来的勘探平台是获取更高效率、保持成本的一种方法，这些勘探平台通常被人们称为“数字勘探平台”。

那么这些未来的勘探平台是什么样子呢？那真是众说纷纭了。不过有一些人认为，这些勘探平台将所有的远程设施的IP设备集成在一起后，“数字勘探平台”才算真正地建立起来了。从本质上说，每个仪表及发射器都是一个单独的IP设备。当所有的设备集成在一个“数字勘探平台”上，就可以为五、六个各不相同的公司提供支持与监视。

Johnson认为，完全应用合成设备来处理提供勘探平台信号报告的所有仪表及设备的数字输出，可能会为了提供更高的效率及更高的带宽而投入巨额成本。不过他表示，Harris CapRock公司倾向于在未来3至6个月里提供这样一套集成在一起的业务。

具有摆头、对焦及倾斜等功能的红外照相机在晚上用来监视海上各个方面的设备，也为勘探作业提供了完善的和最先进的加密技术标准。Happel显然十分认同，“对于向新奥尔良的作业和维护中心回传视频内容，加密是一种十分理想的应用。”

六.光缆的竞争

“目前，我们一旦需要就可以应用卫星，但成本很高。” Happel不止如此说到，还举出了经常遭受风暴袭击的墨西哥湾的例子。

2005年的卡特琳娜飓风时，人们就在该地区启用了微波网络，而被毁坏的原有通信系统完全恢复则经历了6-12个月。这意味着壳牌公司必须使用Ka波段卫星来获取其作业所需要的带宽。不过Happel仍有所顾忌，他认为Ka波段卫星业务的确很有用，但时常要经受雨衰的影响。

为此，壳牌公司当时应用了C波段卫星业务。C波段卫星业务对雨衰不敏感，还能较好地与微波系统进行对接。在壳牌公司的C波段应用中，至平台的下行速率为4Mbit/s，至岸上的下行速率为2Mbit/s，至岸上的下行速率为10Mbit/s。至岸上的下行速率可提高到至平台的下行速率，即10Mbit/s。壳牌公司的最低需求为4Mbit/s，这样就满足了其话音和其它业务应用的需求。

然而在墨西哥湾，光缆是卫星的强劲竞争对手。一旦壳牌公司的“奥林巴斯”（Olympus）张力腿平台（tension leg platform，TLP）于2013年下半年或2014年下半年开始生产，公司将接入英国石油公司（BP）的现有光缆网络，从而满足带宽需要。

壳牌公司接入英国石油公司设施的成本大约是4000万美元，而“奥林巴斯”项目获得的总投资大约为20亿美元。研发经理发现，以这一价格来获得一套完整的运行平稳的系统是可以接受的，

这样，“奥林巴斯”张力腿平台将拥有10Mbit/s的接入岸上的速率，并拥有将德克萨斯湾至密西西比湾的环路拓展至壳牌深水开发和生产区域的能力。

Happel说，如果“奥林巴斯”项目获得成功，更多光缆方案将在墨西哥湾得到应用，壳牌公司很可能在未来的5至10年里铺设自己的光缆网络。

英国石油公司是英国的一大重要厂商，已经广泛地应用了光缆网络，也计划在世界其它地区采取同一战略。

英国石油公司在伦敦的新闻发言人 Robert Wine说，“我们使用视频，一旦需要便增加了我们总体通信能力的价值。但从光缆的角度来看，作业数据是最重要的内容。我们已经在整个北海及其它地区铺设了2000公里的海底光缆，从岸上可以实施连接，甚至在某些领域实施作业。在未来的几年里，其它地区将转向光缆而不是转向卫星。”

七.其它机会

在墨西哥湾，光缆网格的竞争使卫星通信服务商在自己的系统中不得不保持提供更多带宽，以及为用户维持成本控制等，这些方面都让服务商感到了压力。

如果说，墨西哥湾发展为光缆地区越来越成功，那么在世界其它地方，则为卫星的近海视频通信提供了丰富的机会。尤其是在深水领域，例如西非、巴西以及东南亚和澳大利亚等地区。

真正的远程新兴近海领域是北极地区，即阿拉斯加、加拿大、俄罗斯、挪威及格林兰等近海区域。

曾有预告，北极区域拥有大量的石油和天然气资源。但在北极区域，用于开发和生产的设施极少。挪威国家石油公司（Statoil）近期公布了其加速北极地区开发的行动——在2013年全年的挪威巴伦支海勘探活动中钻9口井。它还计划在不晚于2015年的时间里勘探阿拉斯加近海地区。

在这些远程的近海活动中，卫星可提供实时的勘探方案，可针对设备、仪表、安全视频镜头进行视频监视，以及它的加密应用。

石油和天然气产业在不断地投资技术，期望人们在10年前尚不能涉及的世界上的某些区域里接入网络，卫星宽带业务将保持这些新应用与总部的连接助力。