局域光网（工业互联网工业光网的行业应用场景）

（1）网络的特点和面临的挑战

油气行业也在进行数字化转型，要实现“数字化”，首先需要将油气生产现场的资产和设备连接到工业网络中以实现生产的自动监控和诊断，之后需要连通不同的站场/作业区以及产业链相关方，实现生产、运输、物流、仓储的统一化管理。数字化转型带来了接入节点数量的增多，对网络的带宽容量有了更高的需求。此外油气行业传统网络接入点位置分散、部分接入点位距离可达十几公里，不同的作业区之间更可达几十公里，因此需要在接入网支持业务远距离接入的能力、在骨干网支持大跨段传输。另外油气行业对网络部署环境比较敏感，要求网络设备具有抗电磁干扰、防爆、防腐蚀的能力，也需要提供网络保护策略。

（2）工业光网的应用

在某油气田网络建设项目中，用户通过工业光网搭建了油气田的数据传输网络，其组网架构见下图。

图7 工业光网在油气行业的应用组网图

油气田采用多级管理，包含分公司、气矿、作业区、中心站、分站等。在组网架构方面，作业区到中心站、中心站到分站采用树形网络结构，大部分距离小于20KM，以星型网络为主。而作业区间跨段距离可达几十公里，采用环网部署，具体工业光网的部署方案包括：

1）在分站与中心站间采用工业PON技术部署。其中将分站的每个接入点（PLC数据输出点、环境监控数据采集点等）接入到工业ONU，每个ONU可接入多个接入点数据，并根据网络规模在每个分站设置多个接入点位；

2)在中心站放置OLT设备，数据通过分站的工业ONU接入到中心站的OLT设备，并通过OLT设备汇聚上送至数据管理平台；

3）在接入网网络安全方面，接入点采用工业PON的TypeC手拉手保护功能，提供端到端的双链路备份传输，遇到光纤中断可实现毫秒(ms)级的链路切换；

4）不同的站场/作业区间采用OTN技术组建环网互联，可以提供大带宽的同时又能保证网络的安全性和生存能力，以满足未来数字油田建设对高带宽的需求。

5）在骨干网的网络安全方面，通过配置OTN网络采用SNCP的保护方式。可以支持环网50ms的保护倒换时间。

（3）为客户实现的价值

1）工业光网的工业PON技术采用中心到边缘的树形组网结构，非常匹配油气行业作业区内的主站到分站的网络架构。不同作业区间采用OTN网络以支持大带宽传输，满足公司对多气矿的统一管理，并且网络具有良好的扩展性；

2）接入点的工业ONU和OLT和之间最大距离可达20km，可以满足不同分站不同点位的接入需求；OTN环网两节点间跨段支持100km以上，可以满足不同距离的作业区组环的要求；

3）工业级的OTN/OLT/ONU设置可支持-40~70度工业宽温、工业级防护、双电源保护等，使油气室外应用更加可靠;

4）油气传输距离远，工业光网具备丰富的光路诊断和检测能力，可进行m级精准断纤检测机制，精确管理网络和报障维护；

5）工业光网可提供端到端的双链路备份传输，光纤中断后可实现ms级的链路切换，具有很高的可靠性。