融合创新 打造“智慧油田”新模式

杨光

近年来，华北油田运用大数据、云计算、物联网等新一代信息技术，激发发展新动能，形成了“智慧油田”新业态、新模式。作为智慧油田的“传导神经”，华北油田的数字化承载网络也经历了一次次升级换代，并进入到“有线+无线”一体融合的重要阶段。

为了实现两套网络的完美交融，华北油田采用“极简网络”解决方案，发挥锐捷RG-N18000（Newton）系列云架构网络核心交换机+RG-SMP准入认证平台的创新功能特性，打造出了高性能、易管理、高安全、易扩展的网络准入新体系。

信息承载网

遭遇“无线变革”

华北油田是中国石油天然气股份有限公司华北油田分公司的简称，华北油田把“数字开发”作为“二次创业，再铸辉煌”的主要抓手，在智慧油田的战略布局下，华北油田的承载网络改建工程率先启动。从2014年开始，华北油田陆续在油田公司大楼、总医院、新闻中心、技术监督局等单位部署Wi-Fi系统，工作效率大幅提升。然而，在无线网覆盖范围持续扩大的过程中，也面临一些亟待解决的技术挑战。华北油田的网络技术工程师详细介绍了“无线+有线”之后的管理问题：

第一，原有认证系统对于终端的上下线判断不够明确，在无线信号不稳定的情况下，容易出现用户在线判断错误，从而影响认证的准确性和上网的流畅性。

第二，随着无线用户数持续增加，造成了有线接入认证系统的容量压力，由于无法判断无线用户状态，系统默认这些用户“一直在线”，造成了IP地址及认证系统数据库的混乱。

第三，由于智能手机品牌多样，有些手机无法保存用户名及密码，造成部分用户上网步骤繁琐。

由于有线、无线网络共用一套有线宽带城域网接入系统， 有线网络策略或者后台计费一旦需要调整，都会影响到无线网络的使用。

打造“有线+无线”

一体化平台

华北油田迫切需要建设一个能够支持“有线+无线”一体化管理，实现易用、易管目标的网络指挥平台。经过多方对比，油田最终确定采用“极简网络”解决方案，通过集中认证的部署方式，建设统一的无线认证准入平台。

该方案的核心由锐捷网络RG-N18012+RG-SMP准入认证平台构成。其中，RG-N18012采用了先进的CLOS多级多平面交换架构，通过背板“零”走线，实现了传输损耗小，各端口间全线速无阻塞，并提供持续的宽带升级能力和业务支撑能力。华北油田将无线用户的认证网关上收到核心交换机RG-N18012上，并且采用了“大二层”的部署方式，极大地简化网络部署，降低了汇聚层的压力。

在无线网络准入设计上，华北油田下连各二級单位的无线设备发出两个SSID信号：

SSID1为内部员工信号，此认证方式快速方便且架构简单，支持802.1X或Portal 2.0等多种认证方式，并且将所有认证用户信息全部进行绑定，确保网络的高安全性;SSID2为外部人员使用信号，外部用户需要通过RG-N18012+RG-SMP准入认证平台，与第三方认证系统和计费系统完美对接，可针对外部人员单独进行计费核算。

与此同时，华北油田还启用了Wi-Fi无感知认证准入，解决了之前部分手机用户需要反复认证的问题，无线接入体验全面提升。

在管理架构上，“极简网络”彻底释放之前的运维压力，有效解决了网络运营中的技术难题。比如：准入认证平台可以开放二级、三级管理账号，由每个二级单位提供一名管理人员来管理自己单位的人员认证情况，实现了分级分权管理;可以对用户上线、下线的情况智能统计，自动调整后台数据，保持实时更新;实现了有线与无线网络的线路隔离、管理统一，解决了之前无线用户认证与有线城域网之间互不影响。

网络“重生”

推动智慧油田发展

华北油田承载网络全面升级，为打造一体化的智慧油田存储、计算、信息共享中心，实现数据知识共享化、生产业务流程化、科研工作协同化，为资源统一管控调配等提供了有力支撑。

华北油田相关领导表示：“通过本次网络改造项目，使得网络架构更加清晰，管理模式更加简单有效，在释放运维压力的情况下，全面提升了各级用户的网络接入和应用体验。此外，升级后的无线认证平台具有更好的开放性，这为华北油田之前各二级单位其他品牌的无线设备提供了无缝对接，很好地保护了原有的IT投资，让信息化的价值，得到更好的释放。”

“互联网+物联网”

仓储管理新篇章

物联网技术的飞速发展和应用，加速了移动终端、无线传感器等新技术载体的大量应用，也带来了信息数据在数量、频度和使用等方面的重大变革。在以“互联网+物联网”为支撑的数字化转型过程中，中国石油天然气集团公司（以下简称“中石油”）采用仓储物流无线解决方案，针对仓储车间的物理格局与手持扫描设备的业务需求，定制无线网准入方案，确保仓储车间信号处处满格，有效提升了仓储管理的安全性与工作效率。

作为中国境内最大的原油、天然气生产、供应商，中国石油集团业务涉及各个领域，并以其总资产和超大产值，持续多年稳居世界500强排行榜前列。作为超大型企业，中石油的企业物资需求种类繁多，各单位行政隶属不同，管理分散，造成物资信息缺乏共享， 信息反馈渠道不畅。这不仅增大了企业管理成本，还增加了物资市场动态跟踪和决策困难。为此，中石油以信息化为抓手，结合物联网技术，提出了基于条码RFID自动化采集技术的仓储管理应用解决方案，以实现库存管理的智能化，提高业务数据质量，提升物资精细化管理水平。要实现此目标，仓储管理方案中就需要部署性能强大、信号稳定的生产无线网络。与此同时，由于网络之间的边界变得模糊，要有效抵御黑客攻击，防止非法移动设备接入生产网络，就需要有针对性地设计合理的网络安全准入方案。

确保“最后一公里”

安全畅通

针对中石油仓储物流业务的管理需求，锐捷网络深入了解仓储方案的设计细节，对无线网络部署点位和RFID扫码枪等设备进行了大量的测试工作。

最终，保障了作业现场无线组网的安全性，打通了中石油物资管理信息化应用的“最后一公里”。为了确保网络安全无死角，在利用RFID扫码枪盘点库房物资时，所有的RFID扫码枪和手持智能终端必须通过中石油总部CA的身份验证。具体来讲，该系统采用了锐捷无线网络RG-SMP深度定制认证技术架构， RFID扫码枪首先透传到中石油总部CA申请合法身份，CA将该身份信息同步给RG-SMP认证平台，实时把扫描数据上传到仓储管理系统。

据了解，中石油倾力打造的物资管理信息化系统，包括了物资采贩管理系统、ERP系统、MDM平台及合同管理系统。该平台涵盖了整个物资供应链从需求计划、供应商货源管理、采贩执行的全过程管理。仓储管理平台则解决了之前人工操作时的大量管理难题。

比如：手工录入工作强度大、效率低;实物收发缺少校验机制、人工比对、错出、漏出;物流和信息流不同步，账实不符等。身份认证系统则与其他平台实现了无缝集成，实现了应用访问时的用户身份强认证、数据传输加密等功能。通过整体方案的部署，让条码与ERP系统实现高度集成，数据通过无线网络实时交互，最终实现了物资管理的规范化和程序化，有效降低了物资管理成本。