WiMAX在海上石油平台通信系统的应用分析

韦雨恒 应忠于

摘 要：目前，我国海上石油的开采平台规模以及环境均达不到国际化的标准，因此在海上石油开采方面存在一定的局限性，尤其是海上的无线通讯技术方面的局限。该技术的发展受到了海上石油开采平台以及环境的相对制约，其发展十分缓慢，不利于海上石油的开采工作顺利进行。因此，现今我国的海上石油开采的常规通信并不能够与陆地上的石油开采相提并论。文章针对海上石油的开采通信系统，将WiMAX的核心技术作为研究该问题的理论基础，对WiMAX在海上通讯系统当中的应用与传统的海上通讯系统进行了细致的比较。通过对WiMAX的优缺点进行分析，详细研究了现今海上石油平台的通讯系统的应用。

关键词：海上石油平台；WiMAX；无线通讯技术

前言

海上石油的开采在我国对于石油资源的利用方面具有重要作用，能够在极大程度上满足人们对石油资源的需求，为工业生产以及人们生活提供更加有力的资源保障。但是，现今在海上石油开采的通信系统方面存在着一定的局限，使海上石油的开采陷入了瓶颈。为了很好的解决海上石油开采通信系统方面存在的问题，我国不断进行积极地探索，希望能够为海上石油的开采提供通信方面的保障，增加海上石油开采的效率。现今，WiMAX通信技术的引进已经能够将海上石油开采当中存在的一部分问题进行解决，实现海上的通信顺畅，但是需要进行研究与完善的方面仍然有许多。对WiMAX通信技术在海上石油开采通信系统当中的应用进行细致的研究具有重要的意义。

1 海上石油平台的通信现状

在海上石油的开采中，其通信系统的应用十分重要没能够保证整个海上石油的开采以及天燃气的开采过程比较安全，更能够使海上开采的情况以及信息可以及时的进行传递，因此，每一处海上石油开采平台均需要拥有比较先进的通信系统，先进的海上通信系统已经成为了海上石油开采中不可缺少的重要设施之一[1]。

我国目前的海上石油平台通信系统只有通过周围的船只以及海上石油开采平台上方的直升机进行无线通话，以及平台与陆地之间的微波通信两种方式。现今进行通信的设备主要有卫星的地球站、无线电导航机以及微波扩频系统等。但是，无线电的信息传输频率以及数量均会受到限制，不能够对大量的数据同时进行传输，具有一定的滞后性，另外，其容纳的客户比较少，即便通过卫星以及数字化的设备等传输的数据质量均比较高，但是并不具有实效性，更不能够进行有效的语音通话。

在此情况下，经过不断的研究与创新，海上石油平台在通信系统中引用了WiMAX通信技术，在一定程度上实现了信息的可移动传播以及高速率传播。

2 海上石油平台在无线应用系统应用方面的问题

2.1 微波技术的应用问题

微波扩频通信的频段为2.4-2.4835GHz，属于工业的自由辐射频段，并不需要进行有关部门的相应批准[2]。微波技术能够利用伪随机码对已经进行输入的信息进行恰当的处理，同时能够对其信息进行扩展以及编码，使得在某个载频中能够进行接入并便于其进行传输。

另外，微波技术的通信力量比较强大，并且其投资的成本亦比较低，能够节省海上石油平台的经济支出。在该通讯方式的建设过程中，其速度比较快，抗灾的能力比较强，因此，比较适用于海上石油开采距离比较近的平台之间进行互相通信。由于该条件的限制，使得微波技术不能够在比较复杂的通信环境中使用。

2.2 FPSO无线技术的应用问题

FPSO指的是浮式生产储油轮，当其进行海上石油开采过程中，与其进行通信的平台便会由于特定角度而出现中断的现象[3]。FPSO天线的安装点以及火炬塔和对应平台呈现的是固定的三点一线模式，当金属结构的火炬塔比其天线的安装点高时，将会阻挡无电信号的接收，甚至导致无电信号的突然中断，因此整个海上石油开采平台周围的信号并不足够稳定。可以说，该方式并不支持通讯信号的移动。

2.3 现有无线系统的应用问题

目前，在我国的海上石油开采平台中的无线通信系统工作为2.5Hz，使用的是空口的协议，在进行通讯的过程中，由于FPSO的移动、火炬塔的以外阻挡、海面的上下起伏以及外界的诸多干扰，整个无线通信系统并不能够进行稳定的工作，从而影响整个海上石油的开采工作。

3 WiMAX通信技术概述及特点

3.1 WiMAX通信技术概述

WiMAX通信技术为全球微波互联技术的缩写，可以将其称作802.16无线城域网。该技术能够在企业和家庭用户中为其提供一种便捷的宽带连接方案。由于WiMAX通信技术是一项比较先进的无线城域网，因此，能够具有一种新型的空中对接标准，不需要直接观察海上石油平台通过提供的无线宽带就能够进行数据的传输以及信息的连接。

3.2 WiMAX通信技术的特点

3.2.1 具有多天线技术

WiMAX通信技术具有一种较为先进的功能，并同时具有多个天线，目前可以将其多个天线分为三类，分别为：波束赋形、空时编码、空间复用[4]。其中，波束赋形为职能天线的核心技术，能够提高信息的传输速率，降低复杂环境的干扰。时空编码能够将时空分为格码与块码，分别对信息进行编码以及分集增益。空间复用能够发射相对独立的信息信号，加大WiMAX通信技术的信息发射频率。

3.2.2 具有可扩展性

WiMAX通信技术当中具有一种MAC层，能够将宽带进行合理的分配，从而支持各种不同复杂环境的用户进行信息的传输，并允许在同一个频道出现多个不同的用户。

3.2.3 具有睡眠模式

在WiMAX通信技术中，16e协议的制定使得该技术适应了移动通信的特点，能够增加信息睡眠的终端，对信息进行保留。

4 WiMAX通信技术在海上石油的成功应用--以文昌油田为例

文昌油田当中的13-1&13-2号油田是在南海上由奋进FPSO以及两个海上石油天然气开采平台共同搭建而成[5]。在未进行使用WiMAX通信技术之前，该油田的工业控制以及数据的传输均由原始的无线网络进行传输，信号极其不稳定，使得海上的石油开采工作不能够顺利的进行，经济效益不高，亦不能够满足人们对其生产生活的需求。在2010年以后，该油田引进了先进的WiMAX通信技术，实现了对海上石油平台通信数据的良好传输。

5 结束语

综上所述，WiMAX通信技术具有覆盖范围广的特点，能够在海上石油开采通信系统中发挥巨大的作用。另外，WiMAX通信技术的数据传输速率比较快，并且支持移动的需求，能够将语音、图片、视频等同时进行传输，大大提升了海上石油工人以及各个部门之间的通信效率。同时，WiMAX通信技术既能够满足海上石油工人在陆地上的通讯要求，又能够满足海上船舶通讯的需要，由此有效提升海上石油开采的效率，满足社会生产与生活需求。由于WiMAX通信技术对数据的传输距离比较长，速度比较快，方式比较简便，受环境影响比较小，在海上石油开采的通信中具有一定的优势，其自带的宽带技术以及移动技术将能够在海上石油的开采中应用得更加广泛。

参考文献

[1]刘国锋，万光芬，魏澈.海上无人石油平臺UPS与柴油发电机组匹配问题[J].自动化应用，2014，08（12）：10-12.

[2]王博.应用虚拟化技术在海上平台的应用[J].网友世界，2014，04（02）：24-25.

[3]高建梅，苗乃贵，贺亚敏，等.南海深水天然气番禺34-1平台通信系统分析[J].硅谷，2014，02（04）：13.

[4]曾春.WiMAX通信技术用于海上石油平台[J].油气田地面工程，2015，07（02）：24-25.

[5]符耀庆.海上石油平台海冰自动监测系统的设计与实现[J].安全与环境学报，2013，41（06）：243-249.