GPRS无线传输模块在石油天然气行业生产监控上的应用

随着社会经济的快速发展，我国石油天然气工业生产规模也在不断扩大。其中，作为石油行业最主要的一个组成部分，油田的自动化程度也在不断提高。为保证我国油田安全生产和油田资源合理开发利用，需要对石油天然气生产进行实时监控与管理。随着 GPRS技术的普及，基于 GPRS技术的远程实时通信系统以其高可靠、高性价比，已成为我国目前最具发展前景的一种无线通信技术。

一、 GPRS在石油天然气行业中的应用

GPRS技术作为一种新兴的无线通信技术，具有高安全性、低功耗、方便部署的特点，而且具有使用成本低等优点。GPRS系统主要用于油田生产监控，包括数据采集、视频通讯等主要功能。GPRS网络传输速率高，可达到3G网络的水平。在对石油天然气企业监控方面，利用 GPRS技术，可以将现场数据实时传输到远程控制中心，通过远程监控中心进行监视和管理分析处理后，及时反馈到现场控制人员身上。

同时还可以通过移动通信模块与生产管理部门进行信息交流。此外，为了保证系统的稳定运行，需要对各个区域的监控设备进行集中统一管理。采用 GPRS网络传输数据是最经济合理的方式。通过将各种现场终端与 GPRA网关相连，就可以在不同的位置建立相应的远程控制中心。同时实现了整个油田系统的集中监控处理和管理分析。另外GPRS-485技术在石油天然气行业中广泛使用，具有信号稳定、可靠性高、传输速度快等特点，可以为生产指挥中心提供强大的通信支持与保障。

二、 GPRS模块简介

GPRS模块是利用3G/4G网络技术，通过专用芯片，采用串口或以太网方式实现数据的传送，它具有数据传输速率高、数据速率快、传输距离远、数据安全性好等优点。GPRS模块作为通信模块，具备三大特点：1)实时性：与3G/4G相比， GPRS能随时提供通话服务。当用户用手机拨打固定电话时的语音服务不会中断；2)稳定性高： GPRS具有很强的抗干扰性；3)安全性高：网络采用全球先进的 SSL加密认证技术，可以确保用户收到安全可靠的数据服务。

基于 GPRS技术的远程实时监控系统能够通过电话、短信、邮件等多种方式进行消息发送和接收，实现对生产现场设备和人员的有效监控和管理。使用 GPRS模块可以实现在生产现场进行多点、多人通话，并且由于采用 CDMA技术通信速度更快、成本更低，因此被广泛地应用于石油天然气行业当中。对于需要远程实时监控和管理的油田单位来说， GPRS模块具有非常好的性价比，是用户非常理想的选择。对于那些需要大量数据处理或者需要实时视频监控的生产单位来说， GPRS模块还可以与传统的有线方式进行连接。

1、GPRS模块与各种传感器的连接

GPRS模块与各种传感器的连接，可以分为两类：一是无线传感器网络连接；二是基于 WIFI/3G网络的 GPRS信号连接。

（1）无线传感器网连接： GPRS模块与无线传感器网可以实现无线设备间的数据传输，比如流量计、温度计、压力等。同时还可以通过 GPRS模块对采集到的各类数据进行分析，并实时生成各种图表和报表等。（2） GPRS网络连接：可以实现与现有网络间的数据传输，主要包括现场以太网连接、手机 APP和 PC机连接。

（3）无线传感器网络连接：在 GPRS模块与无线传感器网之间需要有一根以太网网线或者光纤链路，这样一方面会影响设备间的通讯质量，另一方面也会增加成本。通过 GSM或 WIFI等3G网络进行信号传输，将数据发送到服务器端或者设备端，并且可以通过软件和客户端随时查看数据。（4） GPRS视频网连接：用来采集各个监控中心画面的视频数据，如温度、压力、液位等。同时还可以用于对各个监控点进行定位功能，并且由于每个监控人员的手机都是固定电话的原因，可以很方便地与每个监控点进行通话。

2、GPRS无线传输系统的特点

（1）覆盖范围广：在我国东部沿海地区，可以覆盖全国所有的油田和气田，并且通过 GSM网络还可以与欧洲国家（如比利时、荷兰、卢森堡等）的 GPRS通讯。

（2）传输速度快：3G/4G网络数据传输的速率为150 Mbps，而目前使用3G/4G网络的传输速率为25 Mbps；使用 GSM通讯时，传输速率为1 ms以下，而采用 GSAM通讯时传输速率约为100 Mbps。

（3）稳定性高： GPRS的通信速率是4 MHz，比 CDMA快约50倍；同时由于采用 CDMA技术具有很强的抗干扰性，因此系统很稳定，不易受到外界干扰。

（4）可与其它方式通讯：可以与计算机或其他无线终端通信或通过局域网与计算机连接；也可以通过电话、短信、电子邮件等方式进行通信。

（5）数据安全性高：基于 GSM技术和专用密码技术的安全保障是其最大的特点之一。使用 GSM技术和专用密码技术可以对用户数据进行安全保护。

（6）通信距离远： GPRS通信系统可以在距离为20公里以上处进行数据传输；也可以在近几年随着移动电话系统的不断发展，3G/4G已逐渐成为主流， GPRS也成为众多手机厂商在3G/4G市场开拓的重要手段之一。

三、产品性能指标

模块可通过 IP网、局域网或专网进行远程监控。通信距离可达500-1000公里，支持多节点网络，支持10个以上的用户同时呼叫。可与计算机进行通讯，实现远程数据采集及远程实时监控、数据采集、报警查询等功能。