3G虛擬專用網絡建設對于天然氣計量SCADA應用模式的必要性分析

摘 要：為了實現天然氣計量系統的健全，滿足天然氣工程綜合效益提升的需要，我們需要進行天然氣計量SCADA模式的深化應用，通過對3G虛擬專用網絡的研究深化，滿足實際工作的穩定開展。有助于SCADA系統內部各個環節有效協調，促進遠程采集環節及監控環節的優化，實現遼河油田天然氣計量環節的穩定運行。隨著科技的發展，通信技術不斷得到應用，也保障了天然氣計量SCADA環節的穩定發展。

關鍵詞：3G通信；SCADA；天然氣計量；應用模式；研究深化

1 關于天然氣計量SCADA應用模式的分析

1.1 隨著遼河油田工業化建設的發展，其內部工業化數據信息系統日益健全，實現了對天然氣現場實時計量系統的健全，以有助于吻合當今時代信息化管理的需要。我公司通過對天然氣計量模式的優化，以滿足實際工作的需要。為了實現遼河油田工業系統的健全，我們需要進行天然氣計量SCADA模式的應用，保證數據傳輸系統的健全，促進數據傳輸能力的提升。在實際工作中，天然氣計量SCADA分為以下環節，主要有信息網絡環節、數據中心及其終端場站環節，終端場站分布在油田礦區的偏遠地區。在日常工程運作中，難以保證有線網絡的有效覆蓋，從而不能保障實際運用環節的穩定運行。隨著科學技術的發展，無線網絡模式逐漸得到普及，實現了工業數據采集系統的健全。通過對3G網絡模式及GPRS模式的應用，實現工業生產的質量效率的提升，促進了相關產業的工業系統的健全。通過對控制網絡的無線化模式的應用，得到工作環節優化的目的，以方便日常天然氣計量工作的開展。在此過程中將3G網絡引入天然氣SCADA系統正可彌補這一缺陷，在此基礎上采用虛擬專用網絡技術可進一步保證數據的安全性，作為無線通信解決方案已經在遼河油田油氣天然氣SCADA系統中使用。在實際應用中運行良好，具有廣泛的應用價值。

通過對SCADA系統模式的應用，實現遼河油田天然氣工程的穩定發展，滿足了計量數據信息有效監控的需要，有利于促進分散終端場站各個數據應用環節的控制。遼河油田的天然氣計量系統主要分為兩個部分，分別是現場計量終端機器數據中心，由于現場應用環境的復雜性，也不能保證傳統通信工作的開展，其位置是比較偏僻的，在此過程中，如果我們通過自建通信鏈路，難免會加大我們的工程成本，并且其維修環節也是比較復雜的，因此企業進行自建通信鏈路應用是不合理的發展模式。在此背景下，我們需要進行天然氣計量系統SCADA系統的應用，實現各種網絡模式的應用。各種生產數據通過信息網絡匯集到數據中心，作為企業決策的基本數據。為保證數據及時傳遞到數據（調度）中心并進入數據庫，數據鏈路以有線網絡為主，無線網絡為輔，偏遠的終端場站近配置GPRS無線網絡。光纖因其帶寬和傳輸速率均能滿足數據傳輸的要求，成為最有效是數據鏈路。天然氣計量數據監控中的數據傳輸為上行傳輸，引入HSUPA技術后，國內各種3G系統的理論上行數據可達到（1.6～5.8）Mbit/s，GPRS的理論傳輸速率僅達（115～117）Kbit/s，3G無線通信技術為天然氣計量數據監控的無線傳輸提供了極大的可能。

1.2 隨著通信技術的不斷應用，3G通信系統不斷得到健全，實現高速數據傳輸環節的優化，促進移動通信技術的深化應用。目前來說，我國的國際電聯3G網絡模式的應用主要分為中國移動、中國電信及其中國聯通，每個標準通信網絡標準模式是不兼容的。所謂的WCDMA是根據GSM模式研發出來的3G標準，其通過對其直接序列擴頻碼分多址技術模式的應用，滿足日常通信的需要，實現其輸入信號的數字化，通過一定寬度載頻的應用，保障日常語音傳輸、視頻傳輸及相關環節傳輸的需要。聯通采用的穩定成熟版本上行速率可大5.4Mbit/s。CDMA2000是從窄帶CDMA技術發展而來的，主要是在北美和韓國使用的標準，也采用頻分雙工模式，使用多載波方式，傳輸視頻信息，載波帶寬為1.25MHz。電信采用的穩定成熟版本上行速率可達到約5.8Mbit/s。TD-SCDMA是國家信息產業部與西門子公司聯合開發，是中國自主知識產權的3G標準，采用同步碼分多址技術，時分雙工模式，傳輸視頻信息，載波帶寬為1.6MHz。移動采用穩定成熟版本上行速率可達約1.6Mbit/s。

2 關于虛擬專用網技術環節的分析

2.1 為了滿足日常數據的有效傳輸，我們需要進行虛擬專用網絡的分析，它是一種基礎公共網絡之下的專用鏈接，通過對公共網絡安全隧道的應用，實現數據環節安全性的提升。在此環節中，用戶通過對公共網絡的接入，確保其鏈接的安全性的提升，實現其各個網絡組件及其資源的有效連接，以滿足實際工作的需要。通過對其隧道技術的應用，實現VPN模式的發展需要，確保VPN骨干網系統的健全。根據實現隧道的層次，隧道協議分為第二層隧道協議和第三層隧道協議。第二層隧道協議主要包括PPTP、L2F、L2TP等；第三層隧道協議主要包括GRE、MPLS等。不同隧道協議的區別主要在于用戶數據在網絡協議棧的第幾層被封裝，其中第三層隧道技術主要有用于構建企業VPN業務，第二層隧道技術則多用于遠程接入VPN業務以及專線VPN業務，在實際的應用系統中通常是兩者相結合。

對于公共網絡的用戶來說，我們要實現接入問題的解決，保證接入方式的優化，實現虛擬專用撥號網環節及專線VPN環節的應用。在此過程中，我們要進行鏈路租用費用環節的控制，滿足VPDN接入方式的發展需要。通過對公共網絡撥號功能的健全，保證用戶的有效接入，從而實現下序環節的優化。3G網絡的VPDN分為私網業務和公網業務兩大類。私網業務主要針對企業用戶，在3G公共網絡平臺上通過VPN技術為用戶組建安全、專用的私有網絡，并支持用戶終端對用戶私網的VPDN接入。終端場站和數據中心接入3G營運商提供的VPDN私網中，其中數據中心需要租用營運商的專線實現接入。

2.2 為了保證工作質量效率的提升，我們要進行3G的VPDN業務網絡系統的健全，實現數據遠程接入環節的優化，以滿足實際工作的需要，以有助于現場數據的有效傳輸，促進數據中心應用環節的穩定發展。通過對天然氣計量SCADA系統的優化，實現整體運作環節的有效協調。根據他們與數據中心地理位置，選擇其中二個使用光纖鏈路，四個使用本地無線網絡，五個使用聯通3G鏈路，接入采用公網與PPTP結合模式。VPN技術與3G通信技術相結合，能夠使天然氣計量終端場站隨時隨地接入，保證數據安全高效傳輸，系統提供了良好的網絡支撐。

3 結束語

天然氣計量SCADA應用模式穩定發展，離不開對3G虛擬專用網絡建設環節的應用，這需要引起相關人員的重視，保障實際工作的開展。

參考文獻

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