Антенны полного спектра меняют энергетические коммуникации: интеллектуальная модернизация частных спутниковых сетей от MXTD 

В условиях цифровой трансформации мировой энергетической отрасли стабильные и надежные сети связи стали критически важными для добычи, транспортировки и управления нефтегазодобывающими предприятиями. Столкнувшись с проблемой широкого распределения своих активов в регионах со слабой коммуникационной инфраструктурой, таких как полярные регионы, пустыни и океаны, MXTD в сотрудничестве с известными университетами, используя весь спектр своих спутниковых антенн от 2,4 до 13 метров, успешно развернула высокопроизводительную и высоконадежную глобальную интеллектуальную частную спутниковую сеть. Это обеспечило связь в режиме реального времени и централизованное интеллектуальное управление производственными данными от периферии до центра.

I. Сложные задачи: разнообразные площадки и унифицированные требования к сети

Операционные сценарии многонациональных корпораций чрезвычайно сложны: на сибирских газовых месторождениях температура опускается до -50 градусов Цельсия, на ближневосточных пустынных нефтяных месторождениях днем ​​стоит палящая жара, а на морских платформах Северного моря постоянно дуют сильные солевые брызги и дуют сильные ветры. Между тем, потребности в связи на разных объектах сильно различаются — удаленной точке мониторинга одной скважины может потребоваться передача всего нескольких килобайт данных с датчиков в секунду, в то время как крупному заводу по сжижению природного газа или региональному командному центру необходима стабильная передача огромных объемов информации, включая множество видеозаписей мониторинга высокого разрешения, большие данные об эксплуатации оборудования и сетевой трафик сотрудников.

Традиционные решения часто пытаются охватить все сценарии с помощью одной или ограниченного числа моделей терминалов, что приводит либо к узким местам в производительности из-за недостаточной пропускной способности, либо к излишним затратам из-за избыточности, а также к неспособности обеспечить эффективную унифицированную эксплуатацию и техническое обслуживание. Поэтому создание спутниковой сети, способной обеспечить дифференцированную производительность, адаптированную к местным условиям, и одновременно обеспечивающей централизованное интеллектуальное управление, стало ключевым требованием для группы в целях повышения операционной безопасности и эффективности.

II. Иерархическая архитектура: точно согласованное комплексное решение
Для решения этой сложной матричной задачи компания Spacestar, опираясь на свою полную библиотеку антенн полного спектра, разработала четкую иерархическую сетевую архитектуру. Эта архитектура основана на иерархической концепции «доступ-агрегация-ядро» в телекоммуникационных сетях и адаптирует её к физическим ограничениям спутниковой связи.

1. Уровень осведомленности на периферии: лёгкий, высоконадёжный и широкодоступный доступ

Для сотен распределённых объектов, таких как независимые нефтяные скважины и удалённые бустерные станции, были развернуты кольцевые антенны Spacestar SSA-240 (2,4 м) и SSA-300 (3,0 м). Кольцевые антенны хорошо подходят для таких приложений благодаря минимальному препятствию питанию, низкому уровню боковых лепестков и высокой эффективности в малых и средних апертурах. Эти антенны продемонстрировали исключительную надёжность в суровых условиях, с достаточным коэффициентом усиления для стабильной передачи критически важных данных мониторинга и информации о тревогах. Их относительно лёгкая конструкция обеспечивает быстрое развертывание и упрощённое техническое обслуживание, значительно снижая сложность и общую стоимость крупномасштабных сетей периферийных узлов.

2. Региональный уровень агрегации: высокопроизводительный центр обработки данных с высокой доступностью

Высокопроизводительные антенны Spacestar SSA-450 (4,5 м) и SSA-530 (5,3 м) были развернуты в критически важных узлах, таких как крупные нефтегазоперерабатывающие заводы и морские платформы. Этот уровень антенн предлагает качественный скачок: усиление до 53-56 дБи (диапазон Ku) и пропускная способность в сотни мегабит в секунду, достаточная для передачи данных о состоянии оборудования по всему предприятию и множества видеопотоков высокой четкости. Они являются не только ядром локальной связи, но и служат центрами передачи данных для окружающих периферийных узлов, оптимизируя использование спутниковых ресурсов.

3. Глобальный базовый уровень: сверхвысокопроизводительные шлюзы центров обработки данных
Глобальные центры обработки данных группы в Хьюстоне, Роттердаме и других местах оснащены антеннами Spacestar SSA-730 (7,3 метра) и антеннами Кассегрена большего диаметра. Антенны Кассегрена с большой апертурой позволяют повысить эффективность освещения и обеспечить превосходные шумовые и температурные характеристики за счет оптимизированной формы под поверхностью, что делает их идеальными в качестве высокочувствительных приемных шлюзов. Эти антенны выступают в качестве основных шлюзов сети, агрегируя потоки данных из всех регионов мира на сверхвысоких скоростях, образуя «центральный процессор» цифровой нервной системы группы.

III. За пределами суперпозиции: синергетический сетевой эффект единой платформы. Успех этого сотрудничества заключается не только в подборе наиболее подходящих антенн для различных площадок, но и в синергетическом эффекте на уровне сети, создаваемом присущей всей серии продукции единообразием.

 Интегрированное управление эксплуатацией и техническим обслуживанием: все антенны используют единый стандартный интерфейс управления сетью, протокол мониторинга и программную платформу. Инженеры глобального центра управления сетью группы могут отслеживать состояние различных типов антенн от африканской пустыни до европейских центров обработки данных через единый интерфейс, что значительно повышает эффективность работы. Это соответствует передовым отраслевым практикам упрощения управления гетерогенными сетями.

 Упрощенная цепочка поставок запасных частей: ключевые компоненты, такие как приводные устройства и энкодеры, достигли высокой степени унификации в нескольких моделях. Это значительно сокращает разнообразие глобальных запасных частей на складе Группы, оптимизируя общую устойчивую операционную способность сети.

 Предсказуемая производительность и планирование: поскольку вся серия продукции соответствует одной и той же строгой системе проектирования и контроля качества, ее производительность отличается высокой стабильностью и соответствует техническим требованиям. Это позволяет команде планирования сети выполнять чрезвычайно точное глобальное бюджетирование и моделирование каналов связи, обеспечивая наиболее экономичное приобретение и использование ресурсов спутниковой полосы пропускания.

IV. Реализация ценности: от центра затрат к стратегическому фактору

После полного ввода проекта в эксплуатацию его ценность стала очевидной: средняя доступность сети на ключевых производственных площадках увеличилась до более чем 99,95%, что соответствует высоким стандартам надежности связи, необходимым для критической инфраструктуры. Обратная связь в режиме реального времени на основе видео высокого разрешения и больших данных об оборудовании позволила создать более точные модели прогнозируемого технического обслуживания, значительно сократив непредвиденные простои. Несмотря на первоначальные инвестиции в более качественное и совместимое оборудование, была достигнута значительная экономия общей стоимости владения (TCO) на протяжении всего жизненного цикла благодаря повышению операционной эффективности, оптимизации использования полосы пропускания и снижению частоты отказов, что подтверждает экономическую целесообразность перспективных инвестиций в критически важные сети.

Для этой многонациональной энергетической группы эта частная спутниковая сеть, построенная на полноспектральных антеннах Spacestar, вышла за рамки традиционных средств связи, превратившись в ключевой стратегический актив и вспомогательную платформу, поддерживающую ее глобальное безопасное производство, бережливые операции и цифровую трансформацию.

Ссылки
[1] Sharma, V., & Kumar, R. “Communication Challenges in Offshore Oil and Gas Fields: A Survey.” IEEE Communications Surveys & Tutorials, vol. 22, no. 4, 2020, pp. 2327-2355.

[2] Кота, С. Л., и Пахлаван, К. «Широкополосные спутниковые сети: тенденции и проблемы». IEEE Wireless Communications, том 10, № 2, 2003 г., стр. 54-61.

[3] Марал, Г., и Буске, М. Системы спутниковой связи: системы, методы и технологии. 6-е изд., Чичестер: John Wiley & Sons, 2020 г.
[4] Руш, В. В. Т. «Современное состояние технологий отражательных антенн». IEEE Transactions on Antennas and Propagation, том AP-32, № 4, 1984 г., стр. 313-329.

[5] ANSI/TIA-942-B-2020. Стандарт телекоммуникационной инфраструктуры для центров обработки данных. Арлингтон, Вирджиния: Ассоциация телекоммуникационной промышленности, 2020.

-Контактная информация:
Электронная почта: manager03@mxtdinfo.com Энни Го
manager02@mxtdinfo.com Фиона Лю
manager04@mxtdinfo.com Мэнди Чжан
Телефон: +86 15809285650 Энни Го
+86 17791566458 Фиона Лю
+86 17386970467 Мэнди Чжан
WhatsApp: +86 15809285650 Энни Го
+86 17791566458 Фиона Лю
+86 17386970467 Мэнди Чжан

Ключевые слова: полноспектральные спутниковые антенны, двухдиапазонные антенны C/Ku, высокоэффективные петлевые фокусирующие антенны, антенные системы для экстремальных условий эксплуатации, решения для наземных спутниковых станций.