海上電網調度指揮lP對講互聯(lián)系統(tǒng)

趙希寶

摘要 IP對講互聯(lián)系統(tǒng)在海上平臺電網日常調度、電網安全、處理突發(fā)事件中實現(xiàn)各聯(lián)網平臺無縫通話發(fā)揮著重要的作用，系統(tǒng)是基于數字中繼臺通過網絡傳輸層進行語音對話的對講系統(tǒng)，將中繼臺接入到交換機上，通過平臺光纖鏈路將所有基站組成一個大網，對講機語音在網絡層實現(xiàn)跟其他基站設備的互聯(lián)互通，讓對講機作為重要的應急通信手段，保障在重大緊急事件下統(tǒng)一指揮，實現(xiàn)調度中心在跨平臺調度工作時，面對面的調度溝通效果。

【關鍵詞】lP互聯(lián) IP 語音對講 數字對講系統(tǒng) 中繼臺

海上電網調度指揮系統(tǒng)在日常調度、電網安全、處理突發(fā)事件等發(fā)揮著重要的作用，隨著油田群的滾動開發(fā)，生產工況的不斷調整。電網也面臨著新的問題和新的挑戰(zhàn)，需要對其實現(xiàn)更為高效、精確的管理。因此，也對其通訊調度指揮系統(tǒng)提出更高的要求，目前海上平臺使用的是傳統(tǒng)的基站模擬對講無線通訊系統(tǒng)，在跨平臺的大范圍通信中存在一些不足：覆蓋局限小，容易受到外界的干擾和阻擋，信號的傳輸質量和語音質量不高，通信距離有限，達不到海上電網通信指揮調度要求，現(xiàn)利用平臺既有網絡，平臺間己通過海底光纖進行了油田群網絡聯(lián)網，將各平臺的對講中繼臺接入到EMS網絡中，EMS網絡經過防火墻與平臺的局域網相連。通過EMS網絡和海油局域網組成IP對講互聯(lián)的通訊系統(tǒng)（如圖1）可以實時、便捷的實現(xiàn)陸地辦公室和各個平臺之間的無縫通話，實現(xiàn)對講機全網平臺間的面對面通話效果。

1 海上電網調度指揮IP對講互聯(lián)系統(tǒng)構成

每套IP對講互聯(lián)系統(tǒng)包含：中繼臺、天線、饋線、電源、避雷、雙工器、移動終端、安裝配件等設備（如圖2），通信中繼臺采用模塊化結構，需要符合我們國家信息產業(yè)部頒布的相關技術標準。

1.1 中繼臺（數字中轉臺）

中繼臺又稱中轉臺，由功能發(fā)射機、接收機、電源模塊、雙工器和天線以及饋線構成，是專業(yè)無線通訊系統(tǒng)不能缺乏的重要設備，中繼臺的接收頻率與發(fā)射頻率使用不同的頻率，使工作始終處于收發(fā)異頻狀態(tài)，能夠接收到己調制的射頻信號將解調出的音頻信號傳輸給其它設備。中繼臺的主要作用就是信號放大，增長通訊有效距離，擴大信號覆蓋，增強通信范圍。

1.2 中繼臺通信距離的工程計算

工程使用無線電波傳輸損耗實用公式：

LM（dB）= 88.1+2 01 g P-2 01 g higl hig2 +401gC

P代表工作頻率（MHz）、higl代表位I點天線高度（m）、hig2代表位II點天線高度（m）、C代表I點和II點的通信距離（m）

上述公式僅限用于中繼臺頻段為UHF400-470MHZ和VHF150MHZ以及通信距離不要超過65km范圍。

1.3 中轉臺與對講機SG （dB）計算

SG（dB）就是移動終端給中繼臺接收機發(fā)射信號允許衰減的最大值，如果不考慮饋線損耗和天線自身增益的條件下：

SG（dB）=移動終端發(fā)射功率（dBm） -中轉臺接收信號靈敏度（dBm）

如考慮饋線損耗、天線增益的條件下，SG（dB）計算為：

SG（dB）=PF+PT-（GA+TL+RL）

=36+0-（9.8-2-116）

=144.2（dB）

式中：PF--移動終端發(fā)射功率

PT--移動終端天線增益

GA--中轉臺天線增益

TL--同軸電纜饋線損耗

RL--中轉臺接收靈敏度

2 IP對講互聯(lián)對通話質量的影響以及如何應對

lP互聯(lián)功能在傳輸層采用UDP協(xié)議，其傳輸數據沒有確認和重傳機制。在傳輸過程中，由于從同一個節(jié)點位置發(fā)出UDP數據包到達的目的節(jié)點和經過的中間節(jié)點不同，會出現(xiàn)數據包傳輸抖動的情況。緩沖隊列長度功能能夠將UDP數據包進行重新排序并進行緩沖，再間隔一段時間后發(fā)送，所以間隔一段時間后發(fā)送數據包不會對信號造成影響。用戶可以根據緩沖隊列長度的個數設置緩沖時間。

緩沖隊列長度的緩沖時間值范圍：1*60～8*60ms，默認值為1*60ms。

用戶設置緩沖隊列長度時，要根據網絡的實際傳輸質量進行設置。在局域網或者專網內，網絡延遲一般小于60ms，可使用默認的緩沖隊列長度，其他網絡環(huán)境下，當測試的網絡延遲大于60ms時，就需要相應調整緩沖隊列長度。

3 lP互聯(lián)網絡系統(tǒng)的安全性

多基站IP互聯(lián)系統(tǒng)具有一定的安全性，允許中轉臺之間IP互聯(lián)時對數據進行加密傳輸。針對單個IP互聯(lián)網絡通信系統(tǒng)，任何一臺要接入該網絡的設備都必須要遵循相關的應用層協(xié)議，并且注冊過程需要正確的授權碼，否則主機中轉臺將不接受注冊。通信過程中，相關協(xié)議命令也是經過加密的。

4 IP對講互聯(lián)系統(tǒng)主要功能

IP對講互聯(lián)是基于數字中轉臺通過網絡傳輸層進行話音對話的對講系統(tǒng)，其主要功能有：

（1）數字多種呼叫功能：根據工作需要，調度中心可呼叫單臺終端或多臺終端在現(xiàn)場操作時面對面交流。

（2）基站聯(lián)網功能：所有基站可組成一個大網，在重大緊急事件下統(tǒng)一指揮調度;

（3）自動切換信道功能：對講機在各基站下自動連接，跨基站自動切換信道仍然通話。

（4）質量可靠：美國軍用標準設計，IP67防護標準

（5）噪音抑制，語音清晰

（6）雙時序虛擬集群功能：可自動將空余信道時序分配給需要通話組員

（7）對講機可以實現(xiàn)文本消息發(fā)送、組呼以及個呼、緊急報警、監(jiān)聽、對講機遙控等豐富功能

5 海上電網調度使用IP對講互聯(lián)系統(tǒng)的優(yōu)點

（1）無需停產，改造簡單，后期如增加平臺，調整通信規(guī)模簡便，通過增加終端就可完成系統(tǒng)擴容。

（2） IP對講互聯(lián)可以作為平臺緊急情況下通訊備用手段;

（3）需要跨平臺協(xié)調遠程調度和現(xiàn)場操作如面對面交流;

（4）海上電網IP對講全網互聯(lián)后，極大的改善平臺間遠程操作的便利性，實現(xiàn)各聯(lián)網平臺無縫通話，充分體現(xiàn)了電力調度中心平臺的作用;

（5）數字對講機話音質量較高，接收到的音頻雜音更少，通話更清晰;

（6）對講機可以一對一或一對多的呼叫和發(fā)送信息;

（7）只要網絡互通，無視距離對講通話;

（8）通過中繼臺中轉之后，平臺內可以做到對講機信號的無死角覆蓋，增加平臺內對講通訊效果。

6 結語

IP對講互聯(lián)系統(tǒng)將各個平臺的相同或不同頻段的中繼臺通過IP互聯(lián)功能利用平臺現(xiàn)有網絡連接起來，形成一個不受地域限制的無線對講互聯(lián)網絡，移動終端可以在該網絡中實現(xiàn)自動漫游，實現(xiàn)語音實時性和PTT數據通信傳輸，利用該IP對講互聯(lián)系統(tǒng)徹底解決了電網日常調度、信息管理、處理突發(fā)事件時可以大范圍，遠距離，跨平臺無線對講互聯(lián)的難題。

參考文獻

[1]周亞，基于G45的DMR中轉臺硬件設計與轉發(fā)技術的實現(xiàn)[D].西安電子科技大學，2015.