需求分析
油田采油區面積廣闊,采油機數量眾多,油田管理生產單位需要通過無線方式對井口各項儀表、傳感器、視頻監控圖像進行實時采集。其中機井的工作壓力、采油時電壓、蒸汽溫度等數據量較小,但要求可靠性高,多采用RTU采集,再通過無線路由器轉發至無線網絡;另外針對人員安全和設備狀態的視頻監控數據量較大,需要無線傳輸網絡有較大帶寬,并且信號穩定可靠。
解決方案
數據采集終端RTU負責井口采油設備的生產狀態、管道壓力、設備溫度等傳感數據的采集,井口位置RTU通過以太網/RS485/RS232接口與DTU相連,再通過DTU終端接入LTE網絡。當RTU需要上報數據的時候將數據直接送往與DTU相連的接口,此時DTU就會把收到的數據原封不動地發送到數據中心服務器主機。當數據中心下發的命令或數據通過通道傳輸到DTU后,DTU通過與RTU相連的接口將數據送到RTU,從而實現了數據雙向透明傳輸。
系統網管可以實現對DTU進行遠程管理、升級以及故障告警,可實現一套網管對DTU、RTU、傳感設備進行狀態監測,方便油田運營中心進行在線管理。
系統網絡拓撲圖

方案特點
采用無線組網方式,解決了油田分布散且偏遠的困難,完全不受地理和采集點的約束,而且利用公共網絡組網方便,費用低廉;
采用數據中心統一管理的組網方式,由于DTU支持MODBUS協議,網管可讀取RTU設備及傳感器設備狀態,方便通過統一網管監測整網設備參數;
采用高性能工業級處理器以及看門狗等安全機制設計,保證DTU設備通信中斷后會自行檢測然后自動斷電重啟,保證DTU永遠在線,通信鏈路永遠正常;
采用多中心設計,可同時設置多個中心監控采集現場,避免因某個中心網絡不穩定或者關閉導致無法對礦井現場進行監控而產生安全隱患;
支持遠程網管直接對網絡參數進行相應的配置和版本升級,達到時間和人力的合理利用;
高規格材料選配,可在-40~70oC、相對濕度 95%(無凝結)環境下正常工作。
方案中核心設備BP7420介紹
方案中的核心設備是博特數通自主研發的面向行業BP7420是一款面向行業應用的專業小型LTE網絡DTU。設備集LTE調制解調器、路由器和接入點三者功能于一體,為用戶提供安全、可靠、方便、靈活的無線寬帶連接;設備提供專業的工業現場接口,可以同時實現組建物聯數據專網、遠程數據接入、視頻監控等7x24小時無人值守的應用功能。
外觀圖


產品特點
高速無線傳輸:產品基于4G TD-LTE國際標準,支持最大傳輸速率為DL:100Mbps、UL:50Mbps,支持2×2雙天線MIMO技術,下行MIMO傳輸支持TM1/2/3/4/7/8模式,上行傳輸支持單天線端口傳輸模式;
WiFi支持2R×2T,最大傳輸速率為300Mbps。
小體積多接口:設備體積只有143×26×93mm,但是集成了TD-LTE、以太網、RS232、RS485、WiFi、Mini SD卡多種接口,可以滿足工業現場的多種數據接入需求。
高可靠性:采用軟件看門狗和硬件看門狗雙重保護,提供多級鏈路檢測機制和故障自動恢復機制,提供有線無線備份。
高安全性:支持GRE、L2TP及IPsec 等VPN功能。
功能通用性:具有路由管理、配置導入導出、動態域名解析、防火墻、NAT、PAT、DMZ、DHCP、多IP設置、鏈路備份、網絡狀態監測等基本功能。
使用高效:流量管理技術和帶寬智能分配技術;支持SNMP協議及定制協議網管軟件、一鍵復位;設備免配置;支持U盤、SD卡診斷。
易于維護:可支持遠程自動軟件升級,無需更換硬件,無需手工操作終端,就可添加新功能。
定制開發:可根據行業要求定制開發功能。