沂沭泗局防汛通信系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展方向探討

俞自力 馬佳 張大鵬

沂沭泗局防汛通信系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展方向探討

俞自力 馬佳 張大鵬

沂沭泗局防汛通信系統(tǒng)經(jīng)過多年的發(fā)展，當(dāng)前已經(jīng)建成了覆蓋沂沭泗局局本部、直屬局、基層局和部分基層所的4級通信網(wǎng)絡(luò)，為語音、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、視頻監(jiān)控和視頻會議等提供了基礎(chǔ)信道。

一、沂沭泗局防汛通信系統(tǒng)概況

1.發(fā)展歷程

數(shù)字微波通信系統(tǒng)。1988年，淮河微波北線（蚌埠至徐州）建成，話路容量480路，頻率為2GHz，溝通了沂沭泗局至淮委、水利部等單位的通信聯(lián)絡(luò)，使沂沭泗局納入了全國水利通信網(wǎng)，主要用于語音通信，2004年建設(shè)了與淮委的視頻會議系統(tǒng)。由于該微波系統(tǒng)信道容量小及頻率不受保護(hù)等原因，2008年起已停止使用，改為徐州至蚌埠光纖電路。

程控交換系統(tǒng)。1988年沂沭泗局機(jī)關(guān)安裝了192門數(shù)字程控交換機(jī)，1992年～1994年3個直屬局機(jī)關(guān)分別安裝了192～250門小型數(shù)字程控交換機(jī)，1995年一點(diǎn)多址微波通信系統(tǒng)運(yùn)行后對局機(jī)關(guān)交換機(jī)進(jìn)行了更新擴(kuò)容到800門，2001年升級到局用交換機(jī)且實(shí)現(xiàn)了與公網(wǎng)DID聯(lián)網(wǎng)。

沂沭泗一點(diǎn)多址微波通信系統(tǒng)。1990年由水利部立項(xiàng)建設(shè)沂沭泗水系防汛通信工程，采用國外先進(jìn)的一點(diǎn)多址數(shù)字微波設(shè)備，系統(tǒng)以徐州為中心，呈樹狀伸展，建站23座，匯接了沂沭泗局下屬3個直屬局，17個基層局，及3個地方政府防汛部門，網(wǎng)絡(luò)通過淮河微波北線與淮河通信網(wǎng)及全國水利通信網(wǎng)聯(lián)通。使沂沭泗局的防汛通信狀況大為改善，是沂沭泗局內(nèi)部通信（主要是語音）的主要渠道。由于一點(diǎn)多址系統(tǒng)共用30信道（2M，200用戶），系統(tǒng)運(yùn)行15年后配件及維修困難，已不能滿足沂沭泗局管理和防汛調(diào)度對通信的要求。至2008年東調(diào)南下續(xù)建工程建設(shè)，將一點(diǎn)多址微波升級改造為數(shù)字微波通信系統(tǒng)。

光纖通信。2008年起東調(diào)南下續(xù)建工程中，對12條微波主干線路進(jìn)行升級改造，建設(shè)了一線報(bào)汛光纖線路12條。

無線接入。2008年起東調(diào)南下續(xù)建工程中建設(shè)無線接入站點(diǎn)27個，為基層管理所語音，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，視頻監(jiān)控等服務(wù)。

2.現(xiàn)狀

目前，沂沭泗局通信系統(tǒng)由數(shù)字微波、光纖電路和無線接入等構(gòu)成基礎(chǔ)信道（見圖1）。

圖1　沂沭泗局通信網(wǎng)絡(luò)干線概化圖

程控交換。以徐州為交換中心，與淮委、3個直屬局分別在NEC8500交換機(jī)上通過30B+D數(shù)字電路進(jìn)行匯接，基層局由各直屬局通過PCM復(fù)用設(shè)備進(jìn)行放號。

干線數(shù)字微波與光纖電路。當(dāng)前沂沭泗局?jǐn)?shù)字微波和光纖電路分別為11條和12條，其中數(shù)字微波系統(tǒng)由NEC PASLINK微波設(shè)備組網(wǎng)，邳州對新沂段帶寬為155M，邳州對嶂山閘等9段為34M，臨沂對臨沭為8M；光線電路帶寬為4M～200M，其中200M光纖1條，155M光纖線路1條，100光纖線路1條，34M光纖1條，10M光纖電路2條，8M光纖線路1條，6M光纖線路3條，4M光纖線路2條。干線鏈路總里程達(dá)540km。

基層所一線報(bào)汛通信系統(tǒng)。目前一線報(bào)汛站點(diǎn)共有39個，其中27個站點(diǎn)采用無線接入通信系統(tǒng)，12個采用光纖通信?？商峁┱Z音通信、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和視頻信息傳輸?shù)?，為基層所?bào)汛和視頻信息傳遞提供通道。

二、水管體制改革對防汛通信系統(tǒng)的影響

1.運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用顯著增加

在水管體制改革之前，通信系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)經(jīng)費(fèi)在63萬元左右，而且沒有固定的經(jīng)費(fèi)渠道，沂沭泗局通信系統(tǒng)保障率不高，服務(wù)單一，只用于語音通信。2005年水管體制改革之后，按照通信系統(tǒng)設(shè)備設(shè)施的資產(chǎn)狀況，通過定額測算確定通信系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)費(fèi)為175萬余元，該經(jīng)費(fèi)有固定的經(jīng)費(fèi)來源，對通信系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)起到了良好的作用。

2.通信工程面貌大為改善

過去由于經(jīng)費(fèi)短缺以及管理不到位等原因，通信系統(tǒng)設(shè)備老化情況嚴(yán)重。設(shè)備更新?lián)Q代慢，老化設(shè)備無法滿足日益增長的防汛通信業(yè)務(wù)需求，同時也增加了維修費(fèi)用。近年來隨著維修養(yǎng)護(hù)資金的增加，大大改善了過去由于資金不足，陳舊老化的設(shè)備無法及時更新的狀況，2007年以來更新微波線路11跳，更新改造微波23站點(diǎn)，租賃光纖線路12條，新技術(shù)、新設(shè)備不斷應(yīng)用于防汛通信建設(shè)，通信工程面貌得到了極大改善。

3.通信保證率顯著提高

隨著防汛通信系統(tǒng)的不斷建設(shè)，數(shù)字微波設(shè)備均使用7.442～7.708 GHz工作頻率，為提高系統(tǒng)可靠性，采用1+1信道、頻率分集方式，通信主干微波電路容量為155Mbit/s，無線接入設(shè)備采用20M寬帶設(shè)備。沂沭泗防汛通信系統(tǒng)逐漸形成了一個以程控交換為中心，數(shù)字微波為主要傳輸電路，輔以光纖電路、無線接入、智能復(fù)用設(shè)備、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等多種信息通信手段相結(jié)合的現(xiàn)代化信息通信專用網(wǎng)。該網(wǎng)絡(luò)覆蓋了沂沭泗局全部水利管理單位，使以往一線報(bào)汛手段缺乏、通信故障率高的問題大為改善，已成為沂沭泗局防汛指揮系統(tǒng)信息傳輸、計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)、水文自動測報(bào)信息傳輸、水利工程遠(yuǎn)程監(jiān)視（控）圖像傳輸?shù)戎饕獋鬏斖ǖ馈?/p>

4.光纖等先進(jìn)通信技術(shù)得到廣泛應(yīng)用

光纖通信具有傳輸容量大，頻帶寬，抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，線路損耗低于20dB/km，傳輸容量達(dá)到10Gbps以上，在通訊領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。為滿足各級水管單位對日益增長的信息傳輸容量的需求，目前沂沭泗局防汛通信系統(tǒng)中有24段光纖電路，干線網(wǎng)絡(luò)中，一半以上采用光纖通信。采用公網(wǎng)、專網(wǎng)結(jié)合方式，即解決了傳輸帶寬不足的問題，又解決微波通道被高大建筑物阻擋造成的中斷問題，提高系統(tǒng)可靠性。

三、防汛通信系統(tǒng)存在的問題

1.數(shù)字微波受城市建設(shè)影響大

沂沭泗局三級管理單位大部分都在縣級以上的城市，受城市高層建筑的影響較大，當(dāng)前數(shù)字微波共5跳中斷，包括郯城—劉家道口，嶂山—宿遷，新沂—嶂山，二級壩—薛城，臺兒莊—薛城。這些鏈路被迫采用租賃光纖。隨著城市建設(shè)的發(fā)展，數(shù)字微波通信受其影響將會越來越嚴(yán)重。

2.視頻信息的發(fā)展對信道容量提出了挑戰(zhàn)

當(dāng)前沂沭泗視頻信息的應(yīng)用主要有兩個方面，一是視頻會議系統(tǒng)，二是視頻監(jiān)控系統(tǒng)。視頻信息的傳輸需要干線信道帶寬達(dá)到200M以上，而沂沭泗局防汛通信系統(tǒng)現(xiàn)狀帶寬只有4～155M不等。

目前，沂沭泗局共有各類視頻監(jiān)控點(diǎn)500個以上，需要信息傳輸信道帶寬200M。沂沭泗局防汛通信系統(tǒng)干線電路信道帶寬最小為4M，大部分為34M，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足視頻信息傳輸?shù)男枰?。正在建設(shè)的沂沭泗局直管重點(diǎn)工程監(jiān)控及自動控制系統(tǒng)和水政監(jiān)察基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目水政執(zhí)法監(jiān)控工程共有高清、標(biāo)清攝像頭117個，僅此工程就需要基礎(chǔ)信道帶寬100M以上，由于現(xiàn)狀信道不能滿足要求，制約了視頻信息的流暢傳輸，特別是個別區(qū)段，形成了較嚴(yán)重的信道瓶頸。

四、防汛通信系統(tǒng)的發(fā)展展望

1.微波電路與光纖電路混合組網(wǎng)模式將延續(xù)

沂沭泗防汛通信系統(tǒng)采用微波電路與光纖電路方式組網(wǎng)，目前通信干線微波中斷5跳，租用光纖電路12段，無線接入網(wǎng)絡(luò)租用公網(wǎng)線路12條，構(gòu)成了沂沭泗局4級管理單位微波電路與光纖電路混合的通信網(wǎng)絡(luò)。

光纖電路重點(diǎn)建設(shè)在人口密集的城市。而對于那些地處偏僻，通信業(yè)務(wù)量少的地區(qū)，公網(wǎng)基站的覆蓋范圍不夠，而這些地區(qū)往往是重點(diǎn)防汛地區(qū)。當(dāng)前，沂沭泗局?jǐn)?shù)字微波通信系統(tǒng)仍然是語音、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、視頻監(jiān)控和視頻會議的骨干信道的重要組成部分，與光線電路共同組成沂沭泗局防汛通信網(wǎng)絡(luò)，這種混合組網(wǎng)的模式仍將在今后一段時期延續(xù)。

2.充分利用衛(wèi)星通信發(fā)展應(yīng)急通信系統(tǒng)

衛(wèi)星通信系統(tǒng)是以衛(wèi)星作為中繼站轉(zhuǎn)發(fā)微波信號，在多個地面站之間通信。由衛(wèi)星端、地面端、用戶端三部分組成。衛(wèi)星端在空中起中繼站的作用，即把地面站發(fā)上來的電磁波放大后再返送回另一地面站。

防汛應(yīng)急指揮衛(wèi)星通信系統(tǒng)借助現(xiàn)代通信及信息技術(shù)，提供全天候、全時空、全方位、防汛救災(zāi)指揮調(diào)度支撐體系。這一支撐體系具有機(jī)動靈活，快速反應(yīng)，及時應(yīng)變和動態(tài)直觀的綜合業(yè)務(wù)平臺。

為通信系統(tǒng)應(yīng)急需要，未來在沂沭泗局、3個直屬局和18個基層局各設(shè)置衛(wèi)星通信站1套，并在沂沭泗局機(jī)關(guān)、3個直屬局及6個重要水利樞紐管理局配備便攜式衛(wèi)星通信設(shè)備。確保在防汛搶險現(xiàn)場或移動中快速建立衛(wèi)星通信鏈路，便攜式衛(wèi)星通信系統(tǒng)可采用海事衛(wèi)星終端，實(shí)現(xiàn)最大492kbps的高速數(shù)據(jù)傳輸；作為單用戶或多用戶終端高效使用，提供語音、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等提供服務(wù)。

3.建設(shè)沿河光纖將是必然選擇

沂沭泗防汛通信光纖網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃將沿直管堤防、河道建設(shè)10G光纖骨干網(wǎng)絡(luò)，聯(lián)通沂沭泗局及各直屬局和基層水管單位，形成寬帶高速通信傳輸骨干網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)語音、數(shù)據(jù)和圖像等綜合數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)通信。主干網(wǎng)絡(luò)以直屬局為中心由stm-64組成的3個10G光纖相交環(huán)構(gòu)成，總長度2400km，在各基層局設(shè)置19個匯聚點(diǎn)，為管理范圍內(nèi)提供若干光纖接入點(diǎn)。

隨著水利信息化建設(shè)快速發(fā)展，各級水利管理單位利用現(xiàn)代信息技術(shù)，深入開發(fā)和廣泛利用信息資源，促進(jìn)信息交流和資源共享，實(shí)現(xiàn)各類水利信息及其處理的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化。特別是沂沭泗局直管重點(diǎn)堤防、河段、水閘等高清視頻傳輸?shù)葮I(yè)務(wù)，按照目前1080P高清攝像頭的性能需要每路4M以上帶寬傳輸視頻數(shù)據(jù)，未來沂沭泗局信息采集及高清視頻監(jiān)視監(jiān)控點(diǎn)將逐年增加，需求帶寬將在4Gbps以上，使現(xiàn)有的微波和光纖傳輸帶寬嚴(yán)重不足，難以滿足水利綜合業(yè)務(wù)的的開展，建設(shè)高容量光纖通信網(wǎng)絡(luò)已勢在必行

（作者單位：沂沭泗水利管理局水文局221018）