在當(dāng)前油氣勘探開發(fā)邁向智能化、數(shù)字化的浪潮中,穩(wěn)定高效的數(shù)據(jù)連接是提升鉆井作業(yè)效率、保障施工安全與實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程決策的關(guān)鍵。傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)部署繁瑣、靈活性差,難以適應(yīng)鉆井平臺設(shè)備移動(dòng)性強(qiáng)、布局動(dòng)態(tài)變化的特點(diǎn)。為此,碼訊光電為鉆井平臺提供工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)一體化服務(wù),通過構(gòu)建統(tǒng)一、可靠、智能的無線網(wǎng)絡(luò)平臺,打通關(guān)鍵設(shè)備與系統(tǒng)的信息鏈路,為數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級提供核心支撐。
碼訊光電部署了一套覆蓋全區(qū)域的防爆工業(yè)級無線網(wǎng)絡(luò),在井口區(qū)域(如機(jī)械手、動(dòng)力貓道)、泥漿循環(huán)區(qū)、發(fā)電機(jī)房、司鉆偏房(控制中心)、工具房及鉆桿堆放區(qū)等關(guān)鍵生產(chǎn)與輔助區(qū)域全面部署防爆基站,顯著提升數(shù)據(jù)交互效率。
項(xiàng)目難點(diǎn)
鉆井平臺的工業(yè)環(huán)境對無線網(wǎng)絡(luò)提出了嚴(yán)苛挑戰(zhàn):
在石油鉆井平臺(尤其是海上平臺)上,由于作業(yè)環(huán)境存在易燃易爆氣體(如甲烷、硫化氫等),且遠(yuǎn)離陸地、救援困難,因此對所有設(shè)備、特別是電氣和液壓類產(chǎn)品,防爆要求極為嚴(yán)格
一、適用的防爆標(biāo)準(zhǔn)
國家標(biāo)準(zhǔn):
GB 3836 系列:中國爆炸性環(huán)境用電氣設(shè)備通用標(biāo)準(zhǔn)。
如 GB 3836.1(通用要求)、GB 3836.2(隔爆型“d”)、GB 3836.4(本質(zhì)安全型“i”)等。
SY/T 5225-2019《石油天然氣鉆井、開發(fā)、儲運(yùn)防火防爆安全生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程》
明確規(guī)定:井口30米以內(nèi)所有電氣設(shè)備必須符合防爆要求。
國際/行業(yè)認(rèn)證(常見于高端或出口設(shè)備):
Ex d IIC T4 / Ex d IICT4:適用于含氫、乙炔等高危險(xiǎn)性氣體環(huán)境(IIC類為最高級別)。
ATEX(歐盟)、IECEx(國際電工委員會(huì))等。
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極端物理環(huán)境:平臺存在強(qiáng)烈震動(dòng)、持續(xù)油污、高濕度及巨大溫差變化;普通商用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備難以長期穩(wěn)定運(yùn)行。
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復(fù)雜電磁干擾:大功率發(fā)電機(jī)、變頻驅(qū)動(dòng)器和重型電機(jī)產(chǎn)生的強(qiáng)電磁干擾,嚴(yán)重影響無線信號質(zhì)量,易導(dǎo)致通信中斷。
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苛刻通信要求:遍布平臺的高清視頻監(jiān)控產(chǎn)生巨大上行數(shù)據(jù)流量,網(wǎng)絡(luò)需具備高并發(fā)處理能力、高可靠性與高帶寬。
解決方案及其優(yōu)勢
碼訊的防爆無線系列產(chǎn)品,滿足隔爆最高等級IIC標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)滿足IP68防護(hù)等級,不銹鋼的外殼材質(zhì),防腐防蝕。碼訊設(shè)計(jì)了一套分層、冗余、智能的無線網(wǎng)絡(luò)一體化解決方案。
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網(wǎng)絡(luò)架構(gòu):工業(yè)級冗余設(shè)計(jì)
采用“核心-接入”兩層架構(gòu),核心交換機(jī)與接入交換機(jī)之間通過工業(yè)光纖環(huán)網(wǎng)連接。當(dāng)光纖出現(xiàn)故障時(shí),網(wǎng)絡(luò)可在50毫秒內(nèi)自動(dòng)恢復(fù),確保業(yè)務(wù)不中斷。 -
無線覆蓋:場景化精準(zhǔn)部署
采用碼訊防爆無線AP/網(wǎng)橋 MX811/MX821/MX911/MX921系列,防爆級別達(dá)Exd IIB/IIC T6,防護(hù)級別達(dá)IP68,適用于井口核心作業(yè)區(qū)、泥漿池與露天區(qū)域、發(fā)電機(jī)房與重型設(shè)備區(qū)。 -
智能管理:統(tǒng)一網(wǎng)管與流量
優(yōu)化集中管理:通過碼訊無線控制器AC對所有AP進(jìn)行統(tǒng)一配置、狀態(tài)監(jiān)控和軟件升級,大幅降低運(yùn)維復(fù)雜度。
業(yè)務(wù)保障:產(chǎn)品支持網(wǎng)管功能,通過網(wǎng)絡(luò)虛擬化(VLAN)和服務(wù)質(zhì)量(QoS)策略,為機(jī)械手控制信號、視頻監(jiān)控流等關(guān)鍵業(yè)務(wù)分配最高優(yōu)先級,確保核心業(yè)務(wù)暢通無阻。
實(shí)施碼訊無線覆蓋方案后,鉆井平臺實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)更安全、作業(yè)更高效、運(yùn)維更智能、投資更經(jīng)濟(jì)、決策更精準(zhǔn)。
案例分享
項(xiàng)目名稱:某深井鉆井平臺智能化無線網(wǎng)絡(luò)改造項(xiàng)目
客戶挑戰(zhàn):引入新型動(dòng)力貓道和機(jī)械手后,面臨有線部署困難、控制延遲不穩(wěn)定、視頻監(jiān)控存在盲區(qū)等問題。
解決方案:
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沿井架和平臺關(guān)鍵路徑部署8臺防爆無線AP,形成無縫覆蓋環(huán)。
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為動(dòng)力貓道和機(jī)械手控制器建立獨(dú)立控制VLAN與最高QoS策略。
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在泥漿池和井口新增4臺防爆高清球機(jī),通過無線網(wǎng)絡(luò)回傳高清視頻。
實(shí)現(xiàn)成果:
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控制延遲穩(wěn)定在20ms以內(nèi),動(dòng)力貓道與機(jī)械手協(xié)同作業(yè)流暢無誤。
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實(shí)現(xiàn)平臺視頻監(jiān)控100%覆蓋,中控室可實(shí)時(shí)查看任何作業(yè)角落。
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網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維效率提升約60%,通過網(wǎng)管平臺即可完成多數(shù)維護(hù)工作,平臺非生產(chǎn)性停機(jī)時(shí)間大幅降低。
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