油田物联网WIA-PA无线通信技术的试验应用

刘喜文

(大庆油田油田有限责任公司 第九采油厂，黑龙江 大庆 163000)

某油田分布范围广、油水井分散、地域环境复杂，油、水井场无法实现有线通信，根据不同的地面条件选择安全、稳定、准确的无线通信技术成为了物联网建设的重中之重。无线通信技术在该油田应用中面临强遮挡、深衰落、数量多、温差大等问题，需要无线通信设备具有少基站、自组网、功耗低、耐低温等特点。

1 油田WIA-PA现场试验

1.1 WIA-PA无线通信技术

WIA-PA(wireless network for industrial automation—process/factory automation)是一种专门面向工业过程自动化的工业无线网络技术标准，基于IEEE802.15.4标准，通信速率为250 Kibit/s，频段为2.4 GHz，支持星型、网状及星型网状混合网，支持自适应调频技术、冗余路由技术、自组织修复网络，其特点包括近距离、低功耗、低数据率、时分复用、高时间同步精度等。

选用WIA-PA标准的无线网关和无线仪表设备包括： 无线压力变送器、无线示功图仪、三相电参采集器、WIA-PA无线网关和WIA-PA无线中继器等设备。

1.2 现场试验

1.2.1试验井的优选

为了检验WIA-PA无线技术的抗干扰能力、组网及传输能力，在采油队各个方向共优选15口井进行现场试验，其中林带环绕井1口，低洼、遮挡严重井3口，平台井3口，偏远井3口，普通井5口。WIA-PA网关设在采油队队部，以该网关为中心，接收自组网试验井数据，最远井距该网关2.2 km。试验井井位分布如图1所示。

图1 试验井井位分布示意

1.2.2WIA-PA无线技术传输能力及组网测试

WIA-PA无线技术传输能力及组网测试内容如下：

1)无障碍点对点传输能力测试。在现场空旷环境将WIA-PA无线仪表与远程终端单元(RTU)(天线高度2 m)点对点通信，在距RTU不同距离测试无线仪表信号强度，确定两种无线技术实际点对点极限传输距离。……