Подземная связь проблемы способы реализации перспективы развития

X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум — 2018

ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ, ТЕКУЩЕЕ СОСТОЯНИЕ И ПРОБЛЕМЫ ПОДВОДНО-ДОБЫВАЮЩЕГО КОМПЛЕКСА

Методы исследования. Для решения общенаучных задач расширения подводно-добывающего комплекса использованы: аналитический, синтетический, сравнительный и статистический методы.

Цель исследования. Современное состояние подводно-добывающего комплекса и круг его актуальных проблем диктуют определение перспектив его развития.

Результаты проведённого анализа. Подводно-добывающий комплекс сегодня — специфическая «отрасль», развитие которой обусловлено процессами объективного характера. У острова Ньюфаундленд произведено разведочное бурение на глубине моря 1493 м. В Мексиканском заливе на месторождении West Delta пробурена скважина глубиной 6960 м, а на месторождении Grand Асеl нефть добывается с глубины 3800 м. Самая высокая стальная морская платформа «Вullwinkle» (520 м) эксплуатируется в Мексиканском заливе. Среди железобетонных платформ выделяется «Тroll Gas» высотой 472 м, а наиболее тяжеловесной является «Gullfaks» с сухой массой в 1 млн. т, расположенные в норвежском секторе шельфа Северного моря. Всего на шельфах морей и океанов выявлено около двух тысяч месторождений нефти и газа, значительная часть которых может быть отнесена к гигантским или крупным [1]. В настоящее время активные разработки в мировом океане включают примерно 350 морских нефтяных месторождений, разбросанных по всему земному шару, при этом из четырёхсот разведанных мировых нефтегазоносных бассейнов 50 процентов расположены не только на суше, но также захватывают шельфы близлежащих морей и океанов. Подавляющее большинство специалистов сходятся во мнении, что предполагаемые запасы углеводородного сырья, расположенные в осадочных породах морского и океанского дна, составляют 70 процентов от всех имеющихся на планете запасов этих полезных ископаемых, что составляет несколько сотен миллиардов тонн. Из всего этого количества около 60-ти процентов залежей расположены на шельфовых участках.Хотя все эти месторождения относятся к шельфовым, большая часть добычи ведется на глубинах, не превышающих 200 метров [2]. Таким образом, основываясь на объективной и проверенной релевантной информации можно уверенно говорить о том, что современный этап развития подводно-добывающего комплекса — это стартовый этап, диктующий в интересах добывающих компаний расширять данную практику, активизировать процессы освоения морского и океанского дна после того, как традиционные источники будут исчерпаны [3]. На фоне экономической целесообразности факторами сдерживания развития подводно-добывающего комплекса являются комплексные проблемы технико-экономического характера [4]. Разработка морских нефтяных и газовых залежей требует существенного технического оснащения и сопровождения, которое само по себе делает рассматриваемую практику затратной (это отражается на себестоимости и уровне конкурентоспособности добываемого сырья). Техническое оснащение, НИОКР — все эти аспекты детерминируют современный этап развития рассматриваемого комплекса [5]. Создание эффективного геологоразведочного и добывающего оборудования требует адекватных научных разработок с последующим внедрением, и, естественно, привлечения значимых объемов инвестиционного капитала со стороны не только бизнеса, но и за счёт реализации государственных программ, суммарный объем финансирования которых составит 2,5 млрд. рублей. В России около 85% необходимого для освоения национальных арктических нефтегазовых месторождений оборудования поставляется из-за рубежа. Фактически опасная «зависимость» в результате импорта оборудования, технико-технологической комплектации делает отечественный подводно-добывающий сектор весьма уязвимым от позиций и исполнительности зарубежных партнеров [6, 7]. При этом имеет еще один проблемный аспект: РФ — в силу санкций США и ряда западных государств — не может пользоваться их технологиями для добычи нефти на шельфе [8]. Формулируя, таким образом, результаты анализа проблемы перспектив подводно-добывающего комплекса, отметим три основных вектора:

Во-первых, в силу того, месторождения традиционного вида уже сегодня истощены, а в среднесрочной перспективе могут быть определены как исчерпанные, практика подводной, морской добычи сырья станет максимально широкой. Данный процесс будет носить глобальный характер, а итогом его станет общий вектор: именно подводная добыча станет преобладать, а с течением времени вытеснит традиционную практику добычи энергоресурсов в месторождения «наземного» вида.

Во-вторых, развитие техники, технологии сделает комплексы подводной добычи максимально эффективными. НИОКР и внедрение требует значимых финансовых вложений, однако в их окупаемости в среднесрочном временном горизонте не приходится сомневаться.

В-третьих, отечественный подводно-добывающий комплекс будет переориентирован на использование все большей доли отечественного оборудования. Согласно планам исполнения государственной программы «Арктика», доля импортируемых комплектующих (агрегатов) будет сведена до 65%, а к 2025 году — к 50%.

Заключение. Подводно-добывающий комплекс имеет колоссальные перспективы. В средне- и долгосрочном временных горизонтах он станет доминировать в общей структуре добычи нефти и газа. Сегодня отрасль сталкивается с проблемами финансово – экономического и технико-технологического характера. Отечественный сегмент характеризуется существенной зависимостью от импорта комплектующих.

Эти проблемы требуют взвешенной государственной политики, финансирования, а также продуктивного контроля целевого финансирования.

Список использованной литературы

Аникин Б.А., Рудал И.Л. Нефтедобыча: Учеб. пособие. — М.: ИНФРА — М, 2014.

Березнякова Е.И. Методический подход к оценке системной надежности газодобывающих комплексов. Автореф. дис. на соискание уч. степени канд. техн. наук. — М.: ВНИИГАЗ, 2012.

Ершов А.В. Компьютерная технология геолого-промыслового обоснования методов эффективного регулирования разработки. Автореф. дис. на соискание уч. степени канд. техн. наук, — Тюмень: «ТюмГНГУ», 2012

Карамышев В.Г., Юсупов О.М., Нго Ши Хоа, Ямлихин P.P. Снижение энергозатрат при скважинной добыче нефти / Мониторинг и безопасность трубопроводных систем, — 2014. — №3, — С. 11-19

Лапердин А.Н., Кононов А.В., Меркушев М.И., Галькович М.И., Ермилов О.М. и др. Современные научно-технические решения при разработке и обустройстве Комсомольского месторождения. — М.: ИРЦ Газпром, 2014.

Нефтегазопромысловая геология. Терминологический справочник / Под ред. М.М. Ивановой. — М.: Недра, 2003

Источник

Тренды технологий связи ближайшего будущего

Технологии продолжают развиваться несмотря ни на какие кризисы. Особенно активен прогресс в телекоммуникациях. С течением времени бизнесу, государству и обычным людям нужна все более надежная и быстрая связь. И телеком-индустрии приходится соответствовать требованиям. Что мы увидим в ближайшем будущем?

5G и WiFi 6

Это самый явный тренд. Аналитики утверждают, что в этом году общий объем глобального рынка 5G технологий вырастет до уровня $2,7 трлн. И эпидемия, скорее всего, никак не повлияет на этот прогноз, поскольку потребность в быстрых каналах связи продолжает увеличиваться.

Многие компании поставляют 5G оборудование — это Nokia, Samsung, Ericsson, Huawei, Zyxel, Qualcomm и другие. Базовые станции для 5G появились уже давно, а сейчас на рынок проникают пользовательские устройства с беспроводными чипами пятого поколения.

Мобильный роутер Zyxel LTE2566

Аналогичным образом развивается и WiFi 6 — следующее поколение беспроводной связи. Оно необходимо в локациях с максимальной концентрацией устройств с беспроводными модулями связи. Это могут быть крупные компании, общественные места — аэропорты, рестораны, парки, а также промышленные объекты, где активно используется интернет вещей.

Точки доступа с соответствующим беспроводным доступом выпускают Zyxel, TP-Link, D-Link, Samsung.

Двухдиапазонная унифицированная точка доступа Zyxel 802.11ax (WiFi 6)

Спутниковый интернет

В этом году, скорее всего, заработает спутниковая сеть интернет Starlink, развернутая компанией SpaceX. Сейчас на орбите находится уже несколько cотен спутников, которые ранее продемонстрировали свою работоспособность. По плану, SpaceX запустит на низкую орбиту Земли около 12 тысяч спутников, возможно, и больше.

К сожалению, вторая компания, которая планировала развернуть собственную сеть спутников на орбите, объявила себя на днях банкротом. Речь идет о компании OneWeb. Банкротство — добровольное, о нем руководство заявило 27 марта в пресс-релизе. Скорее всего, проблема в конкуренции со стороны Amazon и SpaceX, а также отказе России на выдачу компании нужных частот. Плюс в дело вступили такие факторы, как коронавирус (из песни слов не выкинешь) и глобальный экономических кризис, связанный с эпидемией.

Но как бы там ни было, еще одну спутниковую сеть развивает Amazon, у которой дела идут очень хорошо несмотря на кризис. Компания уже заявила, что начнет предоставлять услуги спутниковой связи после запуска первых 578 спутников. Да и SpaceX уже близка к запуску собственной спутниковой инфраструктуры, так что, в этом году мы должны услышать о запуске ее в рабочем режиме.

Распространение ИИ-процессоров для устройств связи

Технологии машинного обучения развиваются бурными темпами. Сейчас появились новые ИИ-процессоры, которые стало возможным устанавливать в смартфонах, планшетах, корпоративных устройствах.

Но также стала активно распространяться модель периферийных вычислений на инфраструктуре оператора связи (far edge). Это архитектура, в которой вычислительные процессы выполняются в мини-ЦОД, приближенных к конечному пользователю. Сейчас периферийные вычисления через операторов связи производятся в пределах 50 километров от конечного получателя услуги.

Согласно прогнозом, в этом году выручка рынка периферийных вычислений через оператора связи достигнет отметки в $21 млрд.

Популяризация сервисных роботов

В отличие от промышленных роботов, сервисные появились относительно недавно. Подавляющее большинство передвигаются при помощи колес. У некоторых есть манипуляторы, у других — нет. Нужны они для транспортировки товаров, проверки линий погрузки на предприятии, работе в логистике и т.п.

Раньше их использование было ограничено, поскольку отсутствовали технологии, позволяющие управлять роботами централизованно и на большом удалении. Мешали разные факторы, включая ограниченную пропускную способность каналов связи.

С появлением 5G, о чем мы уже говорили выше, проблема снимается. Так, плотность терминалов в сети 5G может достигать 1 млн устройств на 1 кв. м. Так, на большом предприятии площадью 10 тыс. кв. м к подобной сети можно подключить 10 тысяч устройств. А вот в 4G сети — всего 607 устройств. Можно сказать, что проблема поддержания стабильного соединения с сервисным мобильными роботами решена.

А это означает расширение сфер, где используются сервисные роботы и увеличение количества самих роботов. Да и бытовые или промышленные роботы тоже получат второе дыхание благодаря 5G и Wi-Fi 6.

Сети доставки контента

Да, это еще один активно растущий тренд, особенно в условиях карантина. Content delivery networks, CDN, поставляют потребителям все больше игр, видео высокого качества и т.п. Согласно прогнозам к 2022 году через CDN будет проходить 72% от общего интернет-трафика, тогда как в 2017 этот показатель составлял 56%.

Разработчики онлайн видеоигр и владельцы CDN постепенно приходят к созданию нового поколения потоковых медиа.

Кроме того, важную роль играют операторы сетей 5G, поскольку уже через два года около 12% мобильного трафика перейдет в сети 5G.

CND-провайдерам же придется постепенно решать такие важные проблемы, как расширение пропускной способности сетей, наращивание мощностей, повышение качества услуг, прогнозирование спроса. В условиях эпидемии и соответствующего роста потребления трафика операторам связи и поставщикам контента приходится находить решения из сложившейся ситуации, что приводит к росту и развитию телекоммуникационной отрасли.

Кроме названных выше тенденций активно будут развиваться и технологии, которые связаны с телемедициной, онлайн-обучением, удаленной работой.

***
Приглашаем в телеграм-чат, посвященный сетевому оборудованию Zyxel.

Источник

Разработана аппаратура дальней связи в подземных рудниках и замкнутых пространствах. Дальность действия до 2-х км

Специалисты компании «Цифровой рудник» провёли успешные испытания аппаратуры дальней беспроводной видеосвязи и дистанционного управления («СОВА») в условиях подземных горных выработок на одном из российских горнодобывающих предприятий.

Задачей данной разработки было создание аппаратуры позволяющей передавать по беспроводному каналу в любых подземных выработках видеоизображение HD-качества с 4-х видеокамер, установленных на мобильной технике, с возможностью управления движением оборудования оператором, находящимся на большом удалении. Для проведения части НИОКР по данному проекту были привлечены средства гранта, выделенного Фондом содействия инновациям по программе СТАРТ-1.

Испытания проводились с использованием шахтного контактного электровоза весом 14 тонн. Аппаратура «СОВА» была интегрирована в современную систему управления электровозом на силовых полупроводниковых IGBT-модулях, также разработанной специалистами компании «Цифровой рудник».

На испытаниях была достигнута уникальная на сегодняшний день дальность передачи цифровых данных по беспроводному каналу в условиях замкнутого пространства без использования направленных антенн, репитеров и радиоизлучающего кабеля – более 1200 метров.

Следует отметить, что такая дальность была получена в мягких горных породах, которые плохо отражают электромагнитные волны и имеют большую поглощающую способность. В более твердых породах, дальность передачи может увеличиться до 1,5…2,0 километров.

На сегодняшний день, в подземных выработках внедряются стандарты связи WiFi, LTE и 5G и др., но они обеспечивают стабильный прием данных на расстояниях не более 50-350 метров, что вполне приемлемо при наличии большого количества базовых станций и обеспечивающих сплошное покрытие. Однако существуют задачи, решить которые невозможно на сегодняшний день средствами всем привычных типов связи, например, обеспечение связью участков буровзрывных работ, участков комбайновой проходки, осмотр бункеров руды, рудоспусков, при обследовании вертикальных стволов большой глубины, в шахтах лифтов небоскрёбов и высотных зданий, при обследовании пещер и пустот в спелеологии, для обследования завалов при техногенных авариях и т.п.

Для получения видеоизображения и передачи сигналов управления движением, изготовлен планшет со встроенным приёмо-передающим модулем и сенсорным экраном с виртуальными органами управления.

Оператор имеет возможность получать видеоизображение с любой из четырех видеокамер, установленных на электровозе, самоходной машине, проходческом комбайне, экскаваторе или любом другом оборудовании.

При проведении испытаний аппаратуры, электровоз управлялся оператором по видеоканалу на большом расстоянии, в это время в кабине электровоза никого не было.

Данная технология позволяет внедрить беспилотные технологии в горной и других отраслях промышленности, для управления оборудованием в замкнутых пространствах, опасных зонах с нагромождением металла и бетона, повышая безопасность добычи полезных ископаемых, ведения строительных работ, обследовании любых скрытых пустот, на опасных производствах, обеспечить голосовой и видеосвязью спасателей, работающих в завалах, при техногенных и природных катастрофах и т.п.

Источник