应用行业:石油
 
应用地区:克拉玛依油田
 
应用产品:BB-SL306 路由器、EKI-2525I 交换机
 
项目背景
 
克拉玛油田即新疆油田,是新中国成立后开发建设的第一个大油田,原油产量居中国陆上油田第四位、连续 25 年保持稳定增长,累计产油 2 亿多吨。
 
克拉玛依油田位于新疆准噶尔盆地西北缘。新疆,中国面积最大的省份,有着酷热与酷寒的极端天气,有着中国海拔最低的地方,也有着超过 6000 米的高山。宽广的土地上,遍布着数以千计的磕头机,不断地从地底下将原油抽取上来 ,努力地提供着全国人民生活所需的石油。
 
面临挑战
 
面对分散油田各角落的设备,如何有效进行管理,一直都是克拉玛依油田关切的重点。和其他油田一样,克拉玛依过去现场设备端的数据,多半使用 DTU(Data Transfer Unit),通过连接现场设备,经由 GPRS 将数据上传。然而,随着技术更新,现场设备数据量的增加, DTU 逐渐不符使用。
 
另外,现场针对安全防护所安装的视频监控系统,由于数据量与传输带宽限制,无法使用 DTU 传输。在过去,一直通过无线网桥方案,或是铺光缆的方式来进行传输,两种方案,不仅初期施工成本高,后续维护费用更是居高不下。近年来,手机通讯的发展,带来了相当大的便利,更重要的是,网络流量的费用大幅降低,通过手机讯号来传递视频或数据,不再有昂贵的费用支出。为了能更有效的管理现场设备,以及取得所有现场数据与安全视频,克拉玛依决定,针对部分油井,进行数据传输改造。
 
系统要求
 
为了满足数据传输的需求,并且降低施工成本,克拉玛依决定采取广域网传输的方案,即是通过 SIM 卡设备,使用基站讯号,来进行数据上传,而为了满足能将现场视频传输至中石油平台,必须采用 3G 或 4G 传输,才能确保有足够带宽来传输现场视频,此外,在 2017 年发生全球勒索病毒事件后,中石油对于安全性也特别要求,如何提供一个具有高安全性的传输方式,成为了此次改造的一大重点。最后,克拉玛依油田找到研华,希望研华能依据需求,提供适合的产品或解决方案。
 
系统架构图­­
 
 
方案设计
 
在与克拉玛依油田多次沟通需求后,我们推荐客户使用研华 B+B 工业蜂窝路由器 BB-SL306 系列,具有 1GHz 的 CPU, 512Mb 内存, 256Mb 闪存, 支持客户自行通过 Linux 脚本或 Python 语言进行 SDK 自行开发,支持 4G 全网通,配置有 1 个百兆网口,1 个 RS232, 1 组 DI/O,支持 -40~75 度宽温操作温度,能满足新疆恶劣的极端天气。研华 B+B 路由器为欧美市场前二大品牌,具有高稳定性,而我们所推荐的 BB-SL306 系列,其内部 4G 通讯模块,采用华为生产的通讯模块,在许多行业项目应用上,高稳定的通讯表现,受到非常多客户赞赏,现场通过研华 BB-SL306 与 EKI-2525I 交换机,安装在现场磕头机旁机柜中,连接摄头,PLC 与 RTU 等设备,EKI-2525I 提供网口扩充,作为现场设备与路由器之间的集中点,研华 EKI-2525I 工业非网管百兆交换机,支持 -40~75 度宽温设计,适合严苛环境下使用,通过 BB-SL306 路由器与 EKI-2525I 完美搭配,使得机柜中多种设备皆能通过路由器,将数据上传至中心平台上。
 
在安全性考虑上,由于研华 BB-SL306 路由器,支持多种 VPN,搭配软件防火墙,能提供比其他竞争品牌更高的安全性表现,并通过使用中石油与联通公司合作的物联网卡,通过此物联网卡,所有数据唯一的传送地址,皆指向中心平台,达到克拉玛依对于安全性的要求。此外,研华 BB-SL306 路由器系列,支持客户自行通过 Linux 脚本或 Python 语言进行 SDK 自行开发,客户能通过简单的机制,加强安全性的防护。
 
由于此次使用的联通物联网卡,均带有固定 IP,因此这次改造中,另外加入使用 NAT 功能,通过安装研华 BB-SL306 路由器的油井,皆能通过 NAT 的功能,访问其他也安装研华 BB-SL306 路由器的油井,大大的提升了现场工人巡检时的便利性。未来,所有巡检人员,均能通过研华 BB-SL306 路由器,直接访问多个油井设备,进行同步的故障排查。这是过去使用 DTU 时无法实现的功能。
 
客户利益
 
经过实际安装后,克拉玛依油田人员只要登入中心平台网页,便能第一时间看见现场实时视频,确保现场安全状况,而在后台运作上,通过中心服务器与现场研华 BB-SL306 路由器之间的设定,现场所有数据能在特定的时间段内,自动上传指定的数据,无需额外人为指定操作,实现数据远程上传,而当现场设备有异常时,克拉玛依员工也能通过远程 VPN 联机,直接访问现场设备,进行故障排除。真正达到设备远程运营的目标。