海洋石油行业海陆主要通信方式分析

摘要：随着现代社会的发展，人类对能源的依赖日趋加强。能源公司在开采陆地油气的同时，也将钻采设备开到了海上。海上油气的钻探、生产和运输的过程中，与陆地的通信是必然的。海陆通信链路为信息的有效传递提供了保证。下面针对海洋石油常用的几种通信方式，分析一下各种通信方式的适用环境及优缺点。

关键词：海洋石油；海陆；通信

中图分类号：TN91　文献标识码：A　文章编号：1674－6708(2010)29－0233－02

随着现代社会的发展，人类对能源的依赖日趋加强。能源公司在开采陆地油气的同时，也将钻采设备开到了海上。海上油气的钻探、生产和运输的过程中，与陆地的通信是必然的。海陆通信链路为信息的有效传递提供了保证。下面针对海洋石油常用的几种通信方式，分析一下各种通信方式的适用环境及优缺点。

1、光纤通信

目前，海底光缆在海洋石油平台已经得到广泛应用，用于传输海陆及各海上平台之间的生产及办公数据。海洋石油行业海底光缆大多数应用模式是复合海底动地电缆内部这样既可以依托海底动地电缆增加光缆强度，同时也可以节省单独铺设海底光缆的高昂费用。光缆的成本很低，对海底动地电缆的成本影响微乎其微。但光纤通信的优势很大。

1)通信容量大、传输距离远。目前海洋石油所用光纤基本为百兆光纤，这样的传输速率对于海洋石油的数据传输已经绰绰有余了。一根光纤的潜在带宽可达20THz。光纤的损耗极低，光纤比目前任何传输媒质的损耗都低。在无中继传输的情况下传输距离可达几十、甚至上百公里；

2)信号串扰小、保密性能；

3)抗电磁干扰、传输质量佳，电通信不能解决各种电磁干扰问题，唯有光纤通信不受各种电磁干扰；

4)光纤尺寸小、重量轻、适应性强、寿命长；

5)成本低，光缆的成本相比电缆要低很多。

光纤虽有上述诸多优点，但在海洋石油这种特殊环境下，各种外界因索对于光纤通信的影响也不容忽视，这些因素严重影响了光纤通信的海洋石油行业的普及程度。

1)单独敷设光缆成本较高。目前海洋石油的海底光缆多与动力电缆复合，单独敷设海底光缆的案例很少，因为单独敷设光缆不但要考虑光缆的防腐保护、配重(防止密度低出现漂浮)等问题，而且考虑海底地貌，海底挖、填缆沟及光缆敷设的船舶及机具费用是相当昂贵的。

2)易受外力破坏。除了潮汐因素对光缆的冲击影响外，近几年特别是在渤海等水深较浅的海域和近海海域，过往船舶抛锚及船体挂断海底光缆的情况时有发生。这种情况在水深较深的南海深海基本不会发生。

3)维修困难。海底光缆一旦被挂断，破损地点的诊断比较困难，且海底光缆的修复要借助船舶及潜水员将光缆从海底捞起，进行修复，在进行保护、配重等，重新沉人海底。

光纤通信以其优点受到海洋石油行业的欢迎，人们也在研究各项措施，减少外界因素对光纤通信的影响。

2、卫星通信

卫星通信以其传输距离远、覆盖面广、不受地理条件限制、稳定性好、通信频带宽和业务丰富等优势，在海洋石油通信中得到广泛应用。目前海洋石油每个油田群基本都配备一个或几个与陆地通信的地面卫星站，好多海洋石油的移动船舶上除了配备海事卫星外也配备了Ku波段的自动跟踪卫星系统。卫星通信在当今海洋石油行业已经成为主要的海陆通信手段，平台及船舶上的话音、数据信息通过卫星信道实现与陆地的互通。卫星通信的在海洋石油行业的优点有以下几方面：

1)传输距离远，基本可实现全球覆盖。适合海洋石油深海作业及移动船舶作业的特点。

2)不受地域限制，建站即可进行通信。海洋石油行业由于工作地点处在海上。使用无线通信比有线通信更具灵活性，可根据需要建立、拆除链路，其建设难度相比敷设海底电缆要小很多。

3)稳定性好，带宽高，业务丰富。由于使用高频传输，人为干扰相对较少，且可以根据需要调整带宽，目前海油平台的语音、邮件、互联网均可通过卫星传输。

卫星通信目前已是海陆通信的最主要链路，但卫星通信也有他的劣势：

1)链路租金较高。使用卫星链路要向卫星公司缴纳使用租金，相对电缆传输的一次建设终身免费的情况，卫星链路的租金是一笔不小的支出，系统的运营成本是使用即发生的。目前每个海洋石油平台鉴于费用原因向卫星公司租用的带宽基本是512k－2M不等。

2)干扰相对较多。卫星属无线传输，存在来自各方面的干扰，有地球站设备的杂波干扰、电磁干扰、互调干扰、交叉极化干扰等

3)受自然因素影响。除了来自各方面的干扰外，当雨雪天气还会出现雨衰，影响系统工作。每年春分和秋分前后，卫星地球站天线在对准卫星的同时也对准太阳，太阳产生的强大的电磁波干扰系统工作，即日凌。

3微波通信

点对点的微波通信从九十开始在海洋石油行业已经得到广泛应用。微波通信目前在海上已经形成了微波网，用于填补海洋石油平台卫星带宽较窄的现状。微波通信有优势也有缺点，但优势大约缺点，因此得到了海洋石油行业的认可，首先说一下微波通信的优势：

1)具有卫星通信建设、拆除链路灵活的特点。微波建站非常灵活且建站成本很低，即使在陆地建立微波链路有时比建立光纤链路的成本都要低，加上海上没有任何高大建筑遮挡，更为微波应用提供了良好的条件。

2)具备光纤通信的大带宽及一次建设终身免费的特点。微波通信一般使用4MH200－900MHz或5.8GI-Iz的免费频段，即使申请频率也只需要很少的费用即可，链路建成后即可免费使用，不会有任何租金等费用发生。

微波通信由于点对点的无线通信原理限制也有一定的局限性，如下：

1)传输距离较短。由于是点对点通信微波通信的传输距离基本为视距，因此决定了其传输距离有一定局限，海上点对点距离的传输极限基本为20km，而海陆微波如将陆地一端天线挂高升高

(架设于高山或高塔上)可以达到40km。但微波联网可解决距离局限。

2)干扰严重。由于是免费频段，使用者较多，因此互相干扰现象频繁发生，但微波可以调整参数，避开干扰。

3)受自然因素影响较大。除了受天气影响外，平静海洋的镜面反射也会对微波产生影响。

4、其他通信方式

除了上述3种主要通信方式外，还有比较传统的短波通信等通信方式，短波通信在八九十年代应用比较广泛。目前由于传输业务仅限于语音，比较单一，在海洋石油行业的海陆通信方面已不作为主要通信方式，但由于其稳定性好一直保留作为一种应急通信方式。