南水北調(diào)中線配套工程主干通信光纜設(shè)計

楊鐵樹

（河北省水利水電勘測設(shè)計研究院，天津300250）

設(shè)計與施工

南水北調(diào)中線配套工程主干通信光纜設(shè)計

楊鐵樹

（河北省水利水電勘測設(shè)計研究院，天津300250）

通過分析河北省南水北調(diào)配套工程主干通信與南水北調(diào)中線總干渠的天然地理位置關(guān)系及上下游供用水關(guān)系，提出了其借用南水北調(diào)中線總干渠備用通道的必然性，通過對5種敷設(shè)方案的比選，提出了配套工程主干通信光纜最優(yōu)設(shè)計方案。

河北省南水北調(diào)配套工程；南水北調(diào)中線總干渠；通信備用通道；樹枝狀通信網(wǎng)；微管微纜技術(shù)

南水北調(diào)中線配套工程水廠以上輸水工程的自動化系統(tǒng)（以下簡稱自動化系統(tǒng)）是中線配套工程自動化調(diào)度與運(yùn)行管理決策支持系統(tǒng)。

自動化系統(tǒng)通信工程敷設(shè)貫通河北省配套工程各受水區(qū)的主干通信光纜，具有與南水北調(diào)中線總干渠地理位置上天然重合的特點。借用總干渠通信備用通道，采用微管微纜技術(shù)，可實現(xiàn)河北省配套工程所覆蓋的7個設(shè)區(qū)市輸水管線及4條大型輸水干渠的縱向信息匯聚和橫向數(shù)據(jù)貫通，沿中線總干渠形成通信“樹干”和輸水管網(wǎng)通信“樹支”，構(gòu)成河北省配套工程“樹枝狀通信網(wǎng)”。

1 主干通信網(wǎng)

主干通信網(wǎng)主要負(fù)責(zé)總調(diào)度中心、管理處、管理所、現(xiàn)地站之間的語音、數(shù)據(jù)、圖像等各種業(yè)務(wù)信息的傳送與交換，為水量調(diào)度業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)、計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、工程管理系統(tǒng)、綜合辦公系統(tǒng)、信息監(jiān)測管理系統(tǒng)、綜合會商系統(tǒng)等提供通信服務(wù)。匯聚層采用10Gbit/s、2.5Gbit/s設(shè)備組網(wǎng)，接入層采用622Mbit/s設(shè)備組網(wǎng)。主干通信網(wǎng)匯聚層共設(shè)置11個匯聚節(jié)點，其中一級監(jiān)控節(jié)點為總調(diào)度中心，二級監(jiān)控節(jié)點包括6個區(qū)域集中應(yīng)急調(diào)度站點（保定未端現(xiàn)地站、正定管理所、傅家莊管理所、黑沙村管理所、邯鄲市管理處、泊頭市管理所）和4條輸水干渠管理處監(jiān)控節(jié)點（石津干渠管理處、廊涿干渠管理處、保滄干渠管理處、邢清干渠管理處）。

匯聚層采用相交環(huán)組網(wǎng)，采用10G速率等級的MSTP多業(yè)務(wù)傳送平臺設(shè)備，結(jié)合光纜線路物理路由，總調(diào)度中心與各二級監(jiān)控節(jié)點之間的匯聚層組成3個10G二纖MSTP環(huán)網(wǎng)，即環(huán)1、環(huán)2和環(huán)3，三個環(huán)之間在總調(diào)中心—保滄干渠管理處形成相交環(huán)，環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖1。保護(hù)方式采取子網(wǎng)連接保護(hù)（SNCP）。

圖1 主干通信網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖

2 主干通信路由總干渠設(shè)置的必要性

2.1 地理位置

河北省配套工程各受水區(qū)的區(qū)域通信需要一條縱貫?zāi)媳?、連通7個設(shè)區(qū)市及4條跨市干渠的主干通信線路，而中線總干渠從地理位置上正位于主干路徑上，借此搭建河北省配套工程主干通信網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖2。

圖2 主干通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

2.2 微管微纜技術(shù)

2.2.1 微管微纜

2004年首次引進(jìn)氣吹微管微纜技術(shù)，主要用于長途干線，城市環(huán)網(wǎng)、局間中繼、管道擴(kuò)容和FTTX網(wǎng)絡(luò)等場景，現(xiàn)國內(nèi)三大運(yùn)營商（中國電信、中國移動、中國聯(lián)通）均有應(yīng)用。氣吹設(shè)備可以在外徑5～14mm的微管里進(jìn)行氣吹1-288芯的微纜，氣吹距離長達(dá)1000~2500m。

2.2.2 應(yīng)用可行性

南水北調(diào)中線總干渠在左右岸分別埋設(shè)了2根硅芯管，其中1根硅芯管用于其自動化系統(tǒng)，并敷設(shè)了一條24芯光纜，1根備用硅芯管用于其安防系統(tǒng)，管內(nèi)氣吹3孔10/8mm微管，自用1孔，另外2孔備用。借用安防系統(tǒng)1孔備用微管，氣吹1根微纜，既可解決河北省配套工程主干通信問題，還作為資源補(bǔ)償為中線總干渠安防系統(tǒng)預(yù)留出備用微纜，不僅節(jié)省了新建1條硅芯管道并敷設(shè)光纜的高額費用，還提高了管道資源利用率。

3 渠敷設(shè)方案比選

在河北省配套工程主干通信路由沿南水北調(diào)中線總干渠敷設(shè)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步比選了5種敷設(shè)方案，如表1。

表1 主干通信線路敷設(shè)方案比較

綜合分析，方案1征地難度大、施工費用高、路由安全性低；方案2制約因素多，施工條件受限；方案3影響總干渠美觀效果；方案4不占用備用微管，僅需增加24芯微纜，投資省，但影響到兩個不同系統(tǒng)通信光纜的相互獨立性，且不便于運(yùn)維管理；方案5在充分利用南水北調(diào)中線總干渠已有通信管道資源的基礎(chǔ)上，通過采用微管微纜技術(shù)，僅占用安防系統(tǒng)的1根備用微管，氣吹48芯微纜，其中24芯用于河北省配套工程主干通信光纜，另24芯用于中線總干渠安防系統(tǒng)備用光纜，同時滿足了河北省配套工程主干通信光纜及南水北調(diào)中線總干渠備用通信光纜之需；通過采用通道共享而纜芯獨立（即同纜不同束）的敷設(shè)方案及光纖分歧成端技術(shù)，在通信接點的設(shè)置上兼顧總干渠安防系統(tǒng)備用通信接點的布設(shè)，最大限度地避免河北省配套工程與中線總干渠安防系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)傳輸及運(yùn)維管理的相互干擾，保證了兩個不同通信系統(tǒng)的可靠性。

綜上所述，方案5具有安全、經(jīng)濟(jì)、可行的特點，故推薦方案5。

4 結(jié)語

（1）配套工程主干通信光纜借用南水北調(diào)中線總干渠備用通道，不僅節(jié)省了路由征地費用，而且還提高了路由安全保證率。

（2）通過采用微管微纜技術(shù)在中線總干渠安防系統(tǒng)備用微管中吹48芯微纜，滿足了河北省配套工程主干通信及總干渠安防系統(tǒng)備用通信之需，不僅提高了光纖資源利用率，而且通過對安防系統(tǒng)原有微管的斷點修復(fù)，還提高了安防系統(tǒng)通信貫通和傳輸能力。

［1］河北省水利水電勘測設(shè)計研究院，天津市郵電設(shè)計院有限責(zé)任公司聯(lián)合體.河北省南水北調(diào)配套工程水廠以上輸水工程主干通信光纜建設(shè)方案設(shè)計［R］. 2014.

［2］黃河勘測規(guī)劃設(shè)計有限公司.河北省南水北調(diào)配套工程主干通信光纜工程專題設(shè)計報告［R］.2015.

［3］YDT1460.3—2006，通信用氣吹微型光纜即光纖單元第3部分：微管、微管束和微管附件［S］.

［4］河北省水利水電勘測設(shè)計研究院，天津市郵電設(shè)計院有限責(zé)任公司.河北省南水北調(diào)配套工程水廠以上輸水工程自動化系統(tǒng)初步設(shè)計報告［R］.2014.

［5］黃河勘測規(guī)劃設(shè)計有限公司.河北省南水北調(diào)配套工程主干通信光纜工程招標(biāo)設(shè)計報告［R］.2016.

（責(zé)任編輯：姜彤宇）

Trunk communication optical cable design characteristics of matching project in the middle route of South-to-North water transfer project of Hebei Province

YANG Tie-shu
（Hebei Research Institute of Investigation&Design of Water Conservancy&Hydropower，Tianjin 300250，China）

Through the analysis of relationship of natural geographical position between the main canal of middle route of South-to-North water transfer project and the trunk communication optical cable of matching project in South-to-North water transfer project of Hebei province，and the relationship of water supply and consumption between upstream and downstream. It is sure that the trunk communication optical cable will be use the standby channel of the main channel.This study puts forward five scheme to ensure the optimal design scheme of the trunk communication optical cable of matching project.

the matching project of South-to-North water transfer project in Hebei province；the main canal of middle route of South-to-North water transfer project；communication standby channel；dendritic network；microtubules micro cable technology

TV736

B

1672-9900（2017）01-0056-03

2017-01-23

楊鐵樹（1963-），男（漢族），河北辛集人，正高級工程師，主要從事機(jī)電設(shè)計與研究工作，（Tel）022-26786292。