采油廠油區無線網絡建設初探

張磊 宋建鑫 張偉 李騰飛

[摘 要]在采油廠油區采用有線網絡傳輸生產數據，面臨建設難度大、投產后運維成本高等問題。無線網絡傳輸技術具備建設簡易快捷、成本低等優勢，逐漸取代有線網絡。基于此，本文對采油廠油區無線網絡進行規劃設計，并通過模擬仿真進行驗證，以完善設計，最終形成完善的采油廠油區無線網絡建設方案。

[關鍵詞]采油廠;油區;無線網絡

0? ? ?引 言

生產數據監控在采油廠生產管理中發揮著重要的作用，生產數據通常采用有線傳輸方式，但由于油區開發密度大，數據傳輸鏈路經常被挖斷，無法保障數據傳輸的穩定性，運維成本高。與傳統的有線網絡相比，利用無線網絡技術進行網絡建設具有簡易快捷、維護量小、成本低以及可以與有線網絡無縫對接等方面的優勢，越來越受到采油廠網絡建設的青睞。

1? ? ?無線網絡規劃思路

根據采油廠現有油區網絡規模及油井、生產管匯分布情況，設計采用AC+AP組網方案，為油區單井、管匯提供接入服務。

1.1? ?網絡構架

AC+AP無線網絡構架分為網絡胖AP架構和瘦AP架構兩種，其中，胖AP網絡構架僅適用于小范圍組網，而瘦AP是以AC為核心的集中式管理架構，通過AC完成安全認證、接入控制、負載均衡、功率控制等管理，實現網絡功能向上層轉移。AP上電啟動后，通過核心機房內的AC設備的DHCP服務，獲取IP地址信息，之后，AC將配置信息下發給AP，完成AP的上線配置，這種由AC集中管理的方式，能夠簡化建設及后期維護工作量。

1.2? ?數據轉發方式

AC+AP的業務數據有直接轉發和隧道轉發兩種轉發方式，其中，隧道轉發指業務報文到達AP后，需要經過CAPWAP數據隧道封裝后發送給AC，然后由AC轉發到上層網絡，如圖1所示;直接轉發方式指業務報文到達AP后，不經過CAPWAP的隧道封裝而直接轉發到上層網絡，如圖2所示。

在隧道轉發方式中，由于管理報文和業務報文都封裝在CAPWAP隧道中，雖然提高了業務報文的安全性，但是由于所有業務報文都要轉發給AC，這樣增加了AC報文處理壓力。考慮到油區后期生成數據擴容及視頻監控數據無線傳輸需求，相關工作人員可選擇采用直接轉發方式進行組網。

2? ? ?無線網絡模擬驗證

運用圖形化虛擬仿真軟件，采用AC旁掛二層直接轉發的方式開展無線網絡模擬驗證：將AC設備部署在辦公樓核心機房核心交換機，AP部署在接轉站接入交換機，通過配置AC和有線網絡內交換機，實現AP上線和業務接入。其中，網絡拓撲結構如圖3所示。

安全認證：通過模擬終端驗證無線網絡安全認證，可通過AC內設置的認證密碼連接到無線網絡中，證明安全認證配置有效。

業務連通驗證：通過ping命令驗證終端與核心機房服務器的連通性，證明業務配置有效，可實現業務數據傳輸。

3? ? ?無線網絡建設方案

根據無線網絡規劃及驗證結果，制訂油區無線網絡建設方案，如圖5所示。

①采用AC二層旁掛直接轉發組網方式，將AC安裝在辦公樓核心交換機，實現AP集中管理。②在油區接轉站房頂架設AP設備，實現從單井、生產管匯RTU至接轉站之間的數據遠距離傳輸，并通過已建落地光纖滿足生產數據上傳需求。

4? ? ?結 語

通過前期對油區無線網絡建設規劃，結合模擬軟件對規劃思路進行模擬驗證，以完善無線網絡建設方案。在規劃無線網絡建設方案時，要根據油田網絡建設需求，結合模擬仿真工具，選擇適應實際情況的架構方式，在保證網絡質量的同時，達到便于維護的目的。

主要參考文獻

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[2]楊璐.淺談長慶油田油區WLAN組網應用[J].信息系統工程，2013（9）：99-100.