ICT卓越案例 | 5G独立柔性专网，引领油气勘探业务变革

在油气勘探行业，地震勘探是钻探前勘测石油、天然气等矿产资源的重要手段，可以理解为给地球做CT，通过地震节点仪，记录模拟地震波，进而判断油气资源的储备情况。但是油气勘探的运转主要基于有缆系统，该技术长期被海外企业垄断，装备严重依赖进口，且勘探过程中需要通过线缆连接数以万计的地震仪，人力消耗巨大，故障排除困难，作业周期长，单项作业成本高。针对传统勘探作业的数据回收和处理周期长，通常需要几个月时间，工作效率低下。如何快捷获取精准的地震数据，一直是油气勘探行业亟待解决的核心诉求。

为解决这个难题，由中石化南京物探院与南京移动、中兴通讯等企业“跨界”合作，利用5G专网个性化、场景化特征，创新性提出小型化核心网i5GC、拉远型5G基站等车载一体化方案，灵活组网，快速部署。创新性的5G拉远站部署，可根据业务需求实现5G网络覆盖范围的灵活扩展。同时项目还研发了全球首款5G智能节点采集设备，实现地震勘探数据采集设备国产化替代，打破国外垄断。

该项目的系统由5G中央站、5G拉远站和5G节点仪组成，采用车载定制小型化核心网、车载5G基站、车载拉远基站等技术手段，为油气勘探提供深度定制的“全车载”“全独立”网络服务，解决了偏远地区的网络覆盖问题，且5G本身具备的大带宽、大连接、低时延特性，为地震仪脱离线缆的束缚扫清了障碍。整体方案架构图如下：

该系统核心功能包括：

5G“中央站”承载地球物理计算中心、控制中心、5G专网基站及核心网，拖车“拉远站”承载拉远5G基站实现网络覆盖范围的延展。打造“可移动”，“可扩展”，“可实时处理”的车载勘探系统。

车辆携带无线基站，按需部署。一方面采用4.9GHz专用频率，保障与公网“0”干扰，支持灵活的上下行配置。另一方面已完成4.9G和700M等高低频组合网络覆盖验证，通过混合频点专网、公网复用等方式进行能力提升。同时还进行了5G无线回传技术验证。

5G“中央站”承载地球物理计算中心、控制中心、5G专网基站及核心网，拖车“拉远站”承载拉远5G基站实现网络覆盖范围的延展。打造“可移动”，“可扩展”，“可实时处理”的车载勘探系统。

部署精简控制面，用户面以及管理维护系统，体积减小80%。节点接入：集成5G高性能模组，使地震节点仪轻装上阵；定制开卡服务，灵活的接入策略及资费套餐设计。

中石化南京物探院基于高性能5G模组ZM9000开发了SmartPoint智能地震数据采集节点仪，让原来笨重的有缆地震仪变得轻便灵巧，很大程度上减轻了勘探部署和设备维护的工作量。该产品全球首创，并荣获2021年红点设计大奖。

在数据采集后的分析环节，基于移动5G专网，搭建本地车载数据分析平台，改变了以往数据先收集再处理的模式，实现数据边采集、边处理。

地震勘探作业时，是无法进行农耕生产的。5G轻量化的部署方式和高精度的地震采集等技术的应用，改变了传统勘探的激发方式和作业流程，具备将勘探工期由6个月缩短至1~2个月的能力，大幅减少了对农耕生产的影响。

此外，本项目研发的野外5G组网技术，节约人力近50%，减少危险环境作业时长60%，助力企业安全生产。2022年获批国资委、中国石化科技部重点项目，成为国家解决卡脖子问题，保障国家能源安全的科技攻关项目。

5G智慧油气勘探的成功探索，不但实现了探勘装备的完全自主知识产权，也为5G在能源领域应用的配套支持体系建立，基础设施和安全保障，乃至后续多方联合开发的商业模式探索提供了有益的参考。凭借利用5G技术对油气勘探业务综合效能大幅提升，项目还荣获了第四届工信部绽放杯的全国一等奖第一名，第五届绽放杯标杆赛金奖等多项荣誉。

经四川龙门山实测结果显示：使用本系统，具备3—5分钟内完成了数万节点仪数据上传的潜力，数据采集效率有望提升数十倍，巡检效率提升10倍。5G实时模式可连续工作超一周，准时模式超一个月，节点仪续航时间、勘探精度等性能表现与市面主流产品相当，综合作业效率提升了约5倍。在数据采集后的分析环节，基于移动5G专网和本地数据分析平台，实现数据边采集、边处理，实测显示数据分析效率提升了2倍。

5G助力油气勘探的技术变革为中石化打开了新的市场空间。过去一年，南京物探院已经为山西、山东、江苏、青海、四川、贵州等6个不同工区提供5G+智慧油气勘探总体服务，累计实现新增销售额3200万元、承载装备销售额900万元、国产化替代后，与海外进口设备相比，单次作业可以为国家节约1500万元设备采购费用，节约人力近500万元。

此外，中石化已与沙特阿美、英国石油等国际能源巨头达成初步技术合作协议，油气勘探技术有望对外输出。

交付智能节点地震仪10000个

  车载5G私网装备6辆

2021年入选

第四届“绽放杯”5G应用征集大赛全国赛

一等奖

2022年

第五届“绽放杯”5G应用征集大赛标杆赛

金奖

2020年

红点设计奖

中兴通讯股份有限公司

中兴通讯是全球领先的综合通信信息解决方案提供商，为全球电信运营商、政企客户和消费者提供创新的技术与产品解决方案。公司成立于1985年，在香港和深圳两地上市，业务覆盖160多个国家和地区，致力于实现“让沟通与信任无处不在”的美好未来。

中兴通讯坚持以持续技术创新为客户不断创造价值，保持在5G无线、核心网、承载、接入、芯片等核心领域的研发投入。中兴通讯是全球5G技术研究和标准制定的主要参与者和贡献者，截至2021年底，中兴通讯拥有全球已授权专利超过4.2万件，累计获得中国专利奖10项金奖。中兴通讯持续践行“数字经济筑路者”的定位，深度聚焦ICT基础设施建设，全面推进产业数字化，与合作伙伴和合共生，助力全球数字经济可持续发展。