發展背景

石油作為“工業血液”，其穩定供應是保障國家能源安全與經濟命脈的核心要素。我國既是全球最大的石油進口國之一，也是重要的石油生產國，西北、東北等地區的油田資源為能源戰略提供了堅實支撐。然而，隨著油田開采規模擴大、設備分布范圍延伸，傳統管理模式逐漸暴露出三大瓶頸：監測手段落后、安全風險高發、運維成本攀升。

在此背景下，油田企業迫切需要構建一套“全天候、全流程、智能化”的監控體系，以實現設備狀態實時感知、安全風險提前預警、運維成本顯著降低的目標。上海兆越通訊技術有限公司推出“5G+智慧油田”智能化監控解決方案，以“實時感知、智能決策、精準控制”為核心，構建覆蓋采油機全生命周期的數字化管理體系，助力油田企業實現“降本增效、安全提質”的雙重目標。

智能通訊方案

由于油井的生產井大都分布在自然環境惡劣且地點分散的野外，各個采油點之間有的相距幾百米，有的則相距數公里，存在光纖部署不方便，成本高，4G傳輸上行速率不夠，無線網橋頻譜非標，綜合維護成本高等問題。

因此上海兆越提出“5G+智慧油田”解決方案，由數據采集系統、通訊系統、軟件系統三部分組成。在采油機設備的各個重點監控部位加裝防爆攝像頭，配合傳感器集群，將數據自動采集，數據回傳至監控中心進行統一處理，當發現設備異常后進行存儲，并及時通知現場設備管理人員進行查看。

解決了傳統的無線網橋、光纖、等手段在油井監控畫面回傳、遠程監控、異常報警、安全防護等工作過程管理方面存在的多種問題，可實現在帶寬、時延、可靠性方面的保障，以及業務快速上線的能力。

系統架構與設備組成

1. 前端感知層（采油機側）

- 視頻監控設備

防爆高清攝像頭：部署于抽油機曲柄、減速箱、井口等關鍵部位，支持4K分辨率、H.265編碼、紅外夜視。

熱成像攝像頭：監測電機、軸承溫度異常（如FLIR A50）。

- 傳感器集群

振動傳感器：采集曲柄軸、減速箱振動頻譜，診斷機械故障。

電參傳感器：監測電壓、電流、功率因數，識別電機過載。

環境傳感器：檢測井口壓力、溫度、氣體濃度。

- 控制終端

PLC/RTU：接收指揮中心指令，調節抽油機沖次、啟停。

2. 網絡傳輸層

采油機側選用工業級5G CPE（兆越MWG-3000系列），支持IEEE802.11a/b/g/n/ax,最高速率1800 Mbps，-40℃~75℃寬溫工作，內置雙SIM卡冗余?？赏瑫r連接串口設備、以太網設備和WIFI設備，實現數據透明傳輸功能、路由功能。

指揮中心選用工業級三層交換機，最大可支持48個1000M端口+8個10G SFP擴展槽，在電源設計上，提供2路電源可冗余備份使用。可支持三層路由功能：靜態路由、策略路由、RIP V1/2、OSPF、IS-IS、BGP、虛擬路由冗余協議VRRP，組播路由，IPv6等，并支持Console、Telnet、Web多種管理方式。

系統功能

1. 實時狀態感知

- 視頻監控：5G CPE將視頻流實時回傳，指揮中心全景監控抽油機運行。

- 傳感器數據：振動、電參、角位移、溫度等數據上傳，云端生成健康評分曲線。

2. 自動遠程控制

- 智能調速：AI根據井下壓力數據，自動調節抽油機沖次（如從5次/分鐘降至3次/分鐘）。

- 緊急停機：熱成像檢測到電機溫度>120℃時，立即觸發停機指令（響應時間<1秒）。

3. 異常告警機制

三級告警體系：

一級（輕微異常）：振動幅度超閾值10% → 本地聲光報警。

二級（中度風險）：井口壓力持續升高 → 短信通知運維人員。

三級（嚴重故障）：氣體濃度達到爆炸下限 → 聯動停機+啟動應急預案。

產品介紹

MWG-3610  卡軌式工業5G CPE

- 全網通支持電信、聯通、移動5G網絡

- 向下兼容電信、聯通、移動4G網絡

- 支持1個10G/1000M光口（WAN/LAN）

- 支持5個10/100/1000Mbps 網口

- 支持1個RS232或RS485鳳凰端子接口

- 支持IEEE802.11a/b/g/n/ax,最高速率1800 Mbps

- 支持防火墻、NAT、ACL等安全策略功能

- 支持多種 VPN功能

- DC 12V供電，卡軌式安裝，適用于工業環境

Cronet CC-3452  56口機架式三層工業以太網交換機

- 最大支持48個1000M端口+8個10G SFP擴展槽

- 支持MR-Ring快速環網（自愈時間<20ms），兼容STP/RSTP/MSTP生成樹協議

- 支持芯片上的分組處理，巨幀支持12KB

- 支持ACL,對L2-L4層數據進行過濾

- 支持QoS，基于端口的流量監管， WRR、DRR、SP、隊列調度算法、報文的802.1p

- 支持靜態路由、策略路由、RIP V1/2、OSPF、IS-IS、BGP、虛擬路由冗余協議VRRP

- 支持IP組播PIM-SM、PIM-DM

- 支持IPv6路由 OSPFv3、BGP4、ISISv6

- 滿足工業4級電磁兼容性，IP30等級，無風扇設計