GPRS無線傳輸模塊在石油天然氣行業(yè)生產(chǎn)監(jiān)控上的應(yīng)用

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國石油天然氣工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模也在不斷擴大。其中，作為石油行業(yè)最主要的一個組成部分，油田的自動化程度也在不斷提高。為保證我國油田安全生產(chǎn)和油田資源合理開發(fā)利用，需要對石油天然氣生產(chǎn)進行實時監(jiān)控與管理。隨著 GPRS技術(shù)的普及，基于 GPRS技術(shù)的遠程實時通信系統(tǒng)以其高可靠、高性價比，已成為我國目前最具發(fā)展前景的一種無線通信技術(shù)。

一、 GPRS在石油天然氣行業(yè)中的應(yīng)用

GPRS技術(shù)作為一種新興的無線通信技術(shù)，具有高安全性、低功耗、方便部署的特點，而且具有使用成本低等優(yōu)點。GPRS系統(tǒng)主要用于油田生產(chǎn)監(jiān)控，包括數(shù)據(jù)采集、視頻通訊等主要功能。GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸速率高，可達到3G網(wǎng)絡(luò)的水平。在對石油天然氣企業(yè)監(jiān)控方面，利用 GPRS技術(shù)，可以將現(xiàn)場數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)竭h程控制中心，通過遠程監(jiān)控中心進行監(jiān)視和管理分析處理后，及時反饋到現(xiàn)場控制人員身上。

同時還可以通過移動通信模塊與生產(chǎn)管理部門進行信息交流。此外，為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，需要對各個區(qū)域的監(jiān)控設(shè)備進行集中統(tǒng)一管理。采用 GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)是最經(jīng)濟合理的方式。通過將各種現(xiàn)場終端與 GPRA網(wǎng)關(guān)相連，就可以在不同的位置建立相應(yīng)的遠程控制中心。同時實現(xiàn)了整個油田系統(tǒng)的集中監(jiān)控處理和管理分析。另外GPRS-485技術(shù)在石油天然氣行業(yè)中廣泛使用，具有信號穩(wěn)定、可靠性高、傳輸速度快等特點，可以為生產(chǎn)指揮中心提供強大的通信支持與保障。

二、 GPRS模塊簡介

GPRS模塊是利用3G/4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，通過專用芯片，采用串口或以太網(wǎng)方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳送，它具有數(shù)據(jù)傳輸速率高、數(shù)據(jù)速率快、傳輸距離遠、數(shù)據(jù)安全性好等優(yōu)點。GPRS模塊作為通信模塊，具備三大特點：1)實時性：與3G/4G相比， GPRS能隨時提供通話服務(wù)。當用戶用手機撥打固定電話時的語音服務(wù)不會中斷；2)穩(wěn)定性高： GPRS具有很強的抗干擾性；3)安全性高：網(wǎng)絡(luò)采用全球先進的 SSL加密認證技術(shù)，可以確保用戶收到安全可靠的數(shù)據(jù)服務(wù)。

基于 GPRS技術(shù)的遠程實時監(jiān)控系統(tǒng)能夠通過電話、短信、郵件等多種方式進行消息發(fā)送和接收，實現(xiàn)對生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)備和人員的有效監(jiān)控和管理。使用 GPRS模塊可以實現(xiàn)在生產(chǎn)現(xiàn)場進行多點、多人通話，并且由于采用 CDMA技術(shù)通信速度更快、成本更低，因此被廣泛地應(yīng)用于石油天然氣行業(yè)當中。對于需要遠程實時監(jiān)控和管理的油田單位來說， GPRS模塊具有非常好的性價比，是用戶非常理想的選擇。對于那些需要大量數(shù)據(jù)處理或者需要實時視頻監(jiān)控的生產(chǎn)單位來說， GPRS模塊還可以與傳統(tǒng)的有線方式進行連接。

1、GPRS模塊與各種傳感器的連接

GPRS模塊與各種傳感器的連接，可以分為兩類：一是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)連接；二是基于 WIFI/3G網(wǎng)絡(luò)的 GPRS信號連接。

（1）無線傳感器網(wǎng)連接： GPRS模塊與無線傳感器網(wǎng)可以實現(xiàn)無線設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳輸，比如流量計、溫度計、壓力等。同時還可以通過 GPRS模塊對采集到的各類數(shù)據(jù)進行分析，并實時生成各種圖表和報表等。（2） GPRS網(wǎng)絡(luò)連接：可以實現(xiàn)與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)間的數(shù)據(jù)傳輸，主要包括現(xiàn)場以太網(wǎng)連接、手機 APP和 PC機連接。

（3）無線傳感器網(wǎng)絡(luò)連接：在 GPRS模塊與無線傳感器網(wǎng)之間需要有一根以太網(wǎng)網(wǎng)線或者光纖鏈路，這樣一方面會影響設(shè)備間的通訊質(zhì)量，另一方面也會增加成本。通過 GSM或 WIFI等3G網(wǎng)絡(luò)進行信號傳輸，將數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器端或者設(shè)備端，并且可以通過軟件和客戶端隨時查看數(shù)據(jù)。（4） GPRS視頻網(wǎng)連接：用來采集各個監(jiān)控中心畫面的視頻數(shù)據(jù)，如溫度、壓力、液位等。同時還可以用于對各個監(jiān)控點進行定位功能，并且由于每個監(jiān)控人員的手機都是固定電話的原因，可以很方便地與每個監(jiān)控點進行通話。

2、GPRS無線傳輸系統(tǒng)的特點

（1）覆蓋范圍廣：在我國東部沿海地區(qū)，可以覆蓋全國所有的油田和氣田，并且通過 GSM網(wǎng)絡(luò)還可以與歐洲國家（如比利時、荷蘭、盧森堡等）的 GPRS通訊。

（2）傳輸速度快：3G/4G網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾蕿?50 Mbps，而目前使用3G/4G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率為25 Mbps；使用 GSM通訊時，傳輸速率為1 ms以下，而采用 GSAM通訊時傳輸速率約為100 Mbps。

（3）穩(wěn)定性高： GPRS的通信速率是4 MHz，比 CDMA快約50倍；同時由于采用 CDMA技術(shù)具有很強的抗干擾性，因此系統(tǒng)很穩(wěn)定，不易受到外界干擾。

（4）可與其它方式通訊：可以與計算機或其他無線終端通信或通過局域網(wǎng)與計算機連接；也可以通過電話、短信、電子郵件等方式進行通信。

（5）數(shù)據(jù)安全性高：基于 GSM技術(shù)和專用密碼技術(shù)的安全保障是其最大的特點之一。使用 GSM技術(shù)和專用密碼技術(shù)可以對用戶數(shù)據(jù)進行安全保護。

（6）通信距離遠： GPRS通信系統(tǒng)可以在距離為20公里以上處進行數(shù)據(jù)傳輸；也可以在近幾年隨著移動電話系統(tǒng)的不斷發(fā)展，3G/4G已逐漸成為主流， GPRS也成為眾多手機廠商在3G/4G市場開拓的重要手段之一。

三、產(chǎn)品性能指標

模塊可通過 IP網(wǎng)、局域網(wǎng)或?qū)＞W(wǎng)進行遠程監(jiān)控。通信距離可達500-1000公里，支持多節(jié)點網(wǎng)絡(luò)，支持10個以上的用戶同時呼叫。可與計算機進行通訊，實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)采集及遠程實時監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集、報警查詢等功能。