卫星通信技术在大庆油田中的发展应用_卫星通讯论文范文

摘要：本文从大庆油田生产实际出发，提出卫星通信是符合油田应急通信保障要求的通信方式。并阐述了油田通信保障系统的功能要求，规划了卫星通信应急保障组网方案，提出了卫星通信技术在油田的下一步发展。
关键词：卫星网络应急通信
大庆油田通信需求分析
大庆油田公司是中国最大也是最重要的石油生产企业，在我国能源安全方面具有非常特殊的战略地位。大庆油田通信公司作为全国最大的企业专用信息通信网，承担着保障大庆油田各种通信需求的任务，目前油田通信保障任务面临：一是作业现场的工作环境恶劣，自然灾害如：沙尘暴、暴风雪、水灾、地震等时有发生，对通信的稳定安全性是极大的考验；二是作业地域较广，施工作业场所高度分散，加大了通信保障的难度。为确保大庆油田公司安全生产，并具有应对可能发生的各种突发事件的能力，在突发事件发生时能够快速响应，应建立建全一套科学的较为完备的卫星通信系统。
卫星通信技术介绍
卫星通信具有覆盖面积大、传输距离远、通信频带宽、容量大、通信线路稳定、组网方式灵活、通信成本与通信距离无关等诸多优点。与常规通信手段必须依赖地面设施如光缆、电线杆、基站等不同，卫星通信是利用空中的卫星作为中继而进行地球上无线电台、站之间的通信，主要技术特点有以下几点：
1．灵活组网的VSAT卫星通信系统，可以支持星状、网状、混合网及树状等灵活组网，以实现多级业务传输功能；
2．新建卫星系统与原有卫星通信系统无缝结合，互联互通；
3．综合卫星网管系统，可实现多套不同体制、不同类型的卫星通信系统的监控、管理；
4．多种通信传输方式结合，支持地面光纤、微波、3G及卫星通信多种通信链路链接；
5．石油部门为重要的生产战略部门，系统主站支持主站异地备份、自动切换功能；
6．系统配置移动卫星站、便携站，满足用户应急指挥的需求；
7．选择的卫星通信设备应具备Turbo 编码功能，以降低信道解调的门限，降低功放功率，提高系统的性价比;
8．配置卫星信道TCP协议加速器，以提高卫星链路对IP数据的传输效率，最大限度利用卫星通信带宽资源;
9．卫星通信网络采用IP平台，建立以IP地址交换为核心的卫星通信广域网络，把各远端站点的局域网通过卫星路由连接，实现卫星广域网互联；
10．采用支持上行功率自动控制AUPC、动态带宽调整BoD技术的先进卫星通信系统，进一步提供卫星带宽资源利用率，并降低卫星通信系统对恶劣天气的影响，提高卫星通信系统可靠性和稳定性。
组网建设方案
在综台比较和论证后大庆油田通信公司与中国航天恒星有限公司合作拟定了详细的技术方案并付诸实施：
一期应急指挥调度网络具备完整的应急指挥调度能力，当灾害发生时，配置应急指挥调度系统的各重要生产场所可以在第一时间以卫星电话方式将灾情上报，上级可根据情况调配便携式应急卫星通信站或“动中通”应急卫星通信车赶赴现场进行指挥调度，保障通信，并传输实时数据或音视频信号（注：需另外配置音视频传输设备）至指挥中心。
根据现状与需求，依据设计思路与原则，本案拟以VSAT卫星通信系统为主，建设一个卫星中心站，一台动中通卫星应急通信车、一台便携式移动站，实现突发情况下各小站可快速赶赴现场，构建应急现场与指挥中心之间的高速双向卫星通信链路。同时，网络配置无线对讲系统、卫星移动电话、北斗导航通信手持机等多种手段，构建一个综合应急指挥调度网络。
1．大庆油田应急通信网络组成
以大庆油田有限责任公司生产运行部所在地为中心建立以卫星通信网络为主干、基层数字对讲为主，并以卫星移动电话、北斗导航通信为辅的应急指挥调度网络。卫星通信分别由中心站、应急卫星通信车、便携式应急通信站三种站型组成。数字对讲系统以数字电台+数字对讲机组成。下图为应急指挥调度通信网络组成示意图。

图1 应急指挥调度通信网络组成示意图
1．1 建立应急指挥网络中心，作为全网的指挥调度中心承担全网的网络管理、通信汇接功能。
1．2 应急卫星通信车可作为移动指挥调度中心，为领导提供移动指挥调度功能。
1．3 建设便携式应急卫星通信站；
2．应急指挥中心
2．1 在大庆油田公司生产运行部建立应急指挥网络中心，正常工作时与各远端小站传输生产数据及调度电话，远期可配置视频会议系统，在中心站和各远端站之间展开视频会议；在应急情况下，中心站作为指挥中心和调度中心，实现网络的灵活调度和管理、业务分配与互联互通，保证救灾及应急条件下的工作信息及时的传递，并接受小站传回的现场信息，下达指挥、调度指令。
2．2配置应急指挥中心室，实现集中显示、控制、会商与决策、指挥调度。
3．移动车载指挥通信站
3．1 配置1辆“动中通”应急指挥车，保障领导在行进中即可对突发事件进行指挥调度。
3．2 当受灾地区的没有有效的通信手段，无法为应急及救灾工作提供通信保障时，开赴现场，即可作为现场临时卫星通信节点，亦可作为现场临时指挥中心。
3．3 车载配置应有卫星通信设备、无线数字车载电台、无线AP、车载北斗导航通信系统、音视频系统。
各车载站或便携站配备无线单兵图像传输系统，在车辆进不去的现场由人员背负进入，将现场视频传回指挥中心，为应急指挥提供信息基础。
4．便携式通信站
4．1 配置1套“一键对星”便携式卫星站，保障应急情况下赶赴现场，实现现场与指挥中心或与车载卫星站之间的双向卫星传输。
4．2 站配置应有卫星通信设备、无线对讲系统、卫星移动电话、北斗导航通信系统、音视频系统。
4．3 便携站配备无线单兵图像传输系统，在站点无法进入的现场由人员背负进入，将现场视频传回便携站，通过卫星信道回传至指挥中心，为应急指挥提供信息基础。
卫星应急指挥调度系统应构建一个基本的应急指挥调度系统，完成基本的应急指挥调度通信功能，实现基本的应急话音、数据传输功能。
应用前景
大庆油田卫星通信系统秉着“应急为主、平战结合；与现有系统相融合、互联互通”的总体要求，建设了现行的应急通信系统。随着油田的不断发展壮大，卫星通信不仅仅可以应用于应急通信，在油田大力发展数字油田、拓展海外市场的今天，卫星通信技术完全可以在更加广阔的领域发挥它的作用，为油田生产提供更加先进、可靠的通信保障。在平时，该系统可为必要的作业场所提供必要的话音和数据传输使用，尽量减少卫星带宽资源的占用，而在应急时，可以充分调动卫星信道资源，对应急突发现场区域进行重点覆盖，提供大业务量传输能力。
结束语
大庆油田通信卫星通信系统采用的设备技术体制先进、运行稳定可靠、后续维护费用低廉，为油田生产提供了可靠的通信保障手段。综台看来该系统在油田通信保障及应用领域的应用具有较高的性价比和良好的投资回报率。这首先得益于科学合理的制定需求计划，合理的选用了卫星通信方式采用了成熟先进的卫星通信技术体制。
综上所述卫星通信不受时间地理位置限制、通信灵活可靠、组网方便、投资最少，因此采用卫星通信方式，它既节省了投资又能在油田的各项应急工作中起到保证生产指挥通信畅通的独特作用，发挥得天独厚的优势，是油田通信保障的重要选择。
参考文献：
[1] 余金培，李国通等。现代通信小卫星技术的发展与对策。电子学报，2001（3）
[2] 李立军，李晓红等。现代卫星通信现状及其发展趋势。仪器仪表用户，2005（4）