河南油田借力华为打造智能生产信息系统

□　王　博



河南油田借力华为打造智能生产信息系统

□王博

我们离不开联接，正如我们离不开氧气。通过新联接，创造新的商业模式和新的商业价值，支持各个垂直行业的打通，支持传统产业的数字化升级，实现一次革命性的数字化转型。

——华为轮值CEO郭平

河南油田按照“价值引领、创新驱动、资源统筹、开放合作、绿色低碳”的发展战略，根据中国石化《关于推进油公司体制机制建设的指导意见》以及《油气生产信息化建设指导意见》要求，着手进行分公司生产信息化建设，将覆盖广、成本经济及支持多类业务作为部署新网络的三个主要驱动力，为生产指挥提供有效的技术支撑，提高生产运行效率，实现生产管理精细化，提高对突发事件的预警能力，降低突发事件造成的损失。通过与华为开展合作打造高速安全的生产网络系统，为“数字化油田建设”奠定了坚实的基础。

○　高标准　严要求

河南油田地处偏远，地域广，气温波动较大。由于工区各采油点分布较散，随着油田专业化重组等改革的日益深入，采油点随时可能增加或拆除。特殊环境及客观条件的限制，无论采用何种组网模式，都要求通信设备具备全室外工作特性，不仅要求设备安装简便、灵活，还应有较强的系统扩充性。

实现油田之间的通信首先要克服地理环境的制约，而架设一个庞大的通信系统既费时又耗钱。为此，华为认为搭建无线网络能较好地解决河南油田遇到的这个难题。

无线系统组网简单，部署灵活，其点到面的覆盖方式正好匹配采油点到上层的通信要求，在为油田的生产和管理提供充分便利的同时，还可以大大提高生产效率，降低生产成本。

石油石化企业寻求的是可靠、高容量的无线网络，同时支持多种应用以提升运营效率及增强安全。设备和网络的可靠性是石油产业关注的重点（25%），还有广播安全消息的能力（23%）和集群（20%）。华为的LTE可以满足95%以上的覆盖需求、提供更好的网络性能、匹敌或超越目前的专业集群性能等三个能力被视为关键价值点。河南油田按照“总体考虑、分步实施，高标准、严要求，先示范、后推广，先新区、后老区”的思路，充分借鉴国内外油公司油气生产信息化经验和技术成果，实现油气生产可视化，支撑油公司体制改革管理模式的变化。

作为全球领先的信息与通信解决方案供应商，华为在全球为140多个国家、1/3的人口提供服务。围绕河南油田的需求持续创新，华为提供LTE的关键驱动力（30%）、集群调度（28%）和视频监控（15%）解决方案和服务，努力为河南油田创造最大价值。

○　高速安全　灵活可控

数据传输网络是油田信息化建设的重要组成部分。华为建设的河南油田生产网络系统，把油井、站场的采集数据和视频监控的数据通过无线网络传输至基站，通过光纤网络传输到管理区指挥中心，在客观上加快推进生产管理业务流程、组织结构重组和优化，深化油田管理模式革命，为“数字化油田建设”创造良好的环境条件，切实增强企业活力、控制力、影响力和抗风险能力（见图1）。

图1　华为-河南油田LTE　4G无线网络方案

华为的油气生产网络系统建设主要包括油气水井、计量间、处理站库及相关集输管网的数据自动采集和控制，数据传输网络、油气田生产作业管理及运行监控系统建设等内容。通过在井场、站库等现场安装数据自动采集、监控装置及自动化控制设备，实时采集各项生产数据和工业视频信号，通过网络将这些数据、信号传输到后方的生产调度指挥中心或中央控制室进行集中管控，应用生产运行管理系统对收集的信息进行汇总、综合处理与分析，提供生产指挥决策支持，达到生产操作自动化、生产运行可视化、管理决策系统化的目的。

井场、站点现场数据无线传输，无线基站、无线网络接入管理区生产指挥中心网络，有效提高了生产操作的自动化程度，保证了生产持续、稳定、高效运行；为优化生产管理流程，实施精细化管理创造了条件；根据生产管理特点，按流程建立劳动组织架构，优化一线员工布局，从而把人和机器的效率发挥到最佳水平。

○　合作共赢　领跑未来

2015年，河南油田建成河南油气生产信息化无线网络，对管理区的单井、站点生产数据与视频图像实时掌握，并对主要路口等场所进行全天24小时不间断实时监控，确保生产正常运行。

在河南油田LTE4G无线网络方案中，华为采用了1785～1805MHz的产品频率资源，提供20MHz的信道带宽，采用TDD时分复用方式，提供可靠性、时延、覆盖和安全方面的独特性能（见图2）。

河南油田的核心网（CNS）设备安装于中心站点机房，接入IP承载网端口与基带处理单元（BBU）主控传输板连接。考虑到核心网（CNS）设备未来需要接入大量基带处理单元（BBU），接口故障影响范围较大，华为决定将与承载网络之间通过路由设备采用负荷分担或主备方式进行保护，以增强可靠性。

基站的基带处理单元（BBU）通过接口连接光传输设备或者微波传输设备回传到核心网（CNS），基站一般情况下不考虑配置接口保护。射频拉远模块（RRU）安装在塔上，通过光纤接入BBU基带处理板接口。华为为每个基站的基带处理单元（BBU）规划到核心网（CNS）设备、网管设备的路由，以满足业务、网管及X2通信需求。核心网（CNS）设备也规划到所管理的各基站的基带处理单元（BBU）局点路由。考虑LTE业务安全，IP承载网为LTE规划独立的VPN进行逻辑隔离。井场/站场温度、压力、流量等数据通过RTU与无线终端接入设备（CPE）连接后，经LTE无线网络上传至数字油田上层应用服务器，实现多路实时数据并发采集回传。视频监控采用IP摄像头，经过无线终端接入设备（CPE）接入无线网络，将视频信息回传至视频监控服务器。

河南油田生产网络系统的建成强化了应用整合，促进了系统一体化，实现了油田生产运行监控的集约化和精细化，提高了反应速度，减少了产量损失，促进了精细化管理向纵深推进。对井站设施实行远程可视化生产管理，较好地提高了工作效率，降低了劳动强度，使生产管理更加适应管理扁平化；完备的监控系统减少了治安事件，确保了油田生产安全和正常秩序。同时，激发了华为的产品创新和服务创新。

华为强大的研发和综合技术能力，“聚焦”和“被集成”战略，理解客户需求，正是其德所在。凭此方能与合作伙伴开放合作，为其提供ICT基础设施，包括企业网络、云计算与数据中心、统一通信与协作、企业无线、网络能源等，共同引领新ICT变革，构筑产业生态圈，帮助企业领跑数字经济时代。

图2　网络架构