海洋石油短波岸臺聯(lián)網(wǎng)設計方案

黃欣

【摘要】 本文通過對海洋石油目前各短波岸臺現(xiàn)狀進行分析，提出短波岸臺聯(lián)網(wǎng)目的和思路，并據(jù)此設計出短波岸臺聯(lián)網(wǎng)具體方案，為海洋石油短波岸臺聯(lián)網(wǎng)實施提供建設性參考意見。

【關鍵詞】 短波岸臺 聯(lián)網(wǎng) 局域網(wǎng) 主力岸臺 中心站 分站

前言

短波通訊作為海洋石油海上平臺、船舶與陸地間的應急通訊手段，在海洋石油作業(yè)中發(fā)揮著不可忽視的作用。目前，海洋石油短波岸臺共計4個，分布在天津、湛江、深圳、上海等四地。短波岸臺模擬工作模式和頻率使用方式相對落后，已不能適應未來海洋石油發(fā)展的需求和步伐，發(fā)揮不出自身優(yōu)勢。不僅如此，各短波岸臺相對獨立，通信設備間未實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，只能單獨完成各地“岸臺至岸臺”，“岸臺至與船臺、平臺”之間的無線電報或無線電話等通信業(yè)務。當各地發(fā)生突發(fā)事件，諸如臺風、大潮等自然災害造成短波岸臺損毀無法及時修復時，由于未與其他地區(qū)短波岸臺聯(lián)網(wǎng)，導致無法利用其他地區(qū)短波設備保證本地短波通訊，造成海上平臺、船舶與陸地間的短波通訊受到影響，使海上平臺人員和財產(chǎn)面臨損失。為提高海洋石油短波岸臺覆蓋能力和抗損毀能力，短波聯(lián)網(wǎng)應用研究已迫在眉睫。

一、短波岸臺現(xiàn)狀分析和需求

1.1現(xiàn)狀

（1）天津、湛江短波岸臺

天津短波岸臺是四海岸臺中規(guī)模最大，業(yè)務量最大的一個短波岸臺。其中發(fā)信臺由7副大型岸基短波天線和8套1KW發(fā)射機組成；收信臺由2副大型岸基接收天線和9套接收機及中控系統(tǒng)組成。主要業(yè)務對象是渤海海域的鉆井船、采油平臺，三用工作船等超過200個遠端短波海臺，短波通訊距離達到南海中部3200公里，具有遠距離通訊能力。

湛江短波岸臺是四海岸臺中規(guī)模僅次于天津岸臺的第二大短波岸臺，業(yè)務量也比較大。發(fā)信臺由5副大型岸基短波天線和5-8套1KW發(fā)射機組成；收信臺由2副大型岸基接收天線和5-7套接收機及中控系統(tǒng)組成，主要業(yè)務對象是南海海域的鉆井船、采油平臺，三用工作船等短波海臺。

渤海、湛江岸臺的需求：

在收發(fā)信機網(wǎng)絡化控制與應用的前提下，實現(xiàn)統(tǒng)一管理設備硬件資源和頻率資源，提高收發(fā)信機調(diào)度管控水平，充分利用現(xiàn)有頻率和設備資源，提高頻率使用的可通率，整體提升短波通訊的可靠性及通訊質(zhì)量，為短波岸臺聯(lián)網(wǎng)和互為備份做好硬件準備。

（2）上海、深圳短波岸臺

上海短波岸臺分3個點，上海市區(qū)有2套海用單邊帶，寧波終端有1套海用單邊帶，溫州麗水終端有1套海用單邊帶，3個點使用同一對頻率，呼叫網(wǎng)和工作網(wǎng)不分，溫州及寧波的岸臺可以守聽到海上用戶信號，但上海市區(qū)大樓岸臺通訊效果較差，可通率較低，工作船通過高頻將油水信息及船舶動態(tài)告訴附近平臺，再由平臺通過衛(wèi)星電話告訴陸地相關方。

上海短波岸臺的需求：

通過對收發(fā)信機網(wǎng)絡化升級，在上海市區(qū)建立短波岸臺控制中心，將對寧波和溫州終端的設備進行聯(lián)網(wǎng)控制，統(tǒng)一管理控制兩地短波設備及頻率資源，實現(xiàn)呼叫網(wǎng)與工作網(wǎng)分離，以確保提供專業(yè)的短波通訊服務，目前就急需實現(xiàn)短波設備網(wǎng)絡化控制能力 。

深圳短波岸臺場地受市區(qū)環(huán)境影響，規(guī)模小，目前無發(fā)射天線。

深圳短波岸臺的需求：

距離惠州較近，通過岸臺聯(lián)網(wǎng)方式由惠州短波岸臺提供天線及發(fā)射機資源，并實現(xiàn)對其設備的網(wǎng)絡化控制。

1.2國內(nèi)短波設備現(xiàn)狀

國內(nèi)主流短波設備已實現(xiàn)集中管理控制，收發(fā)信機本身沒有網(wǎng)絡化模塊，可通過一個中央控制單元對設備收發(fā)信機進行控制操作，控制單元自身具有網(wǎng)絡接口，可以實現(xiàn)網(wǎng)絡遠程登錄控制。

1.3結(jié)論

目前從各短波岸臺的情況分析，天津和湛江條件最好，短波設備最齊整，資源充沛，具備互備互聯(lián)能力；上海和深圳由于地理位置約束，借助其他岸臺實現(xiàn)短波通訊保障的需求最迫切。國內(nèi)主流短波設備已經(jīng)可以實現(xiàn)集中管理控制。以上這些為海洋石油短波岸臺聯(lián)網(wǎng)的實現(xiàn)提供有力支撐。

二、短波岸臺聯(lián)網(wǎng)目的

通過對各短波岸臺聯(lián)網(wǎng)的設計，解決海洋石油短波通訊資源分散、跨區(qū)域通訊盲區(qū)等問題。

1）實現(xiàn)各短波岸臺之間智能化、數(shù)字化聯(lián)網(wǎng)；

2）實現(xiàn)各短波岸臺之間互相備份、互相補充，提升短波通訊的可通率；

3）全面提升短波岸臺的運行管理水平，實現(xiàn)短波設備的集中管理；

三、短波岸臺聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃思路

短波岸臺聯(lián)網(wǎng)總體設計思路為分級控制、分步實施、全面覆蓋。

1）天津短波岸臺與湛江短波岸臺為主力岸臺；

2）上海和惠州岸臺為一級中心臺站（以下稱“中心站”）；

3）寧波、溫州、深圳為二級分站（以下稱“分站”）；

4）分別利用局域網(wǎng)實現(xiàn)寧波、溫州分站與上海中心站短波互聯(lián)，深圳分站與惠州中心站的短波互聯(lián)；

5）分別利用局域網(wǎng)實現(xiàn)上海中心站與天津主力岸臺短波互聯(lián)，惠州中心站與湛江主力岸臺的短波互聯(lián)互通。

6）最終實現(xiàn)天津與湛江短波岸臺的局域網(wǎng)短波互聯(lián)；實現(xiàn)中海油短波全海域應急覆蓋。

四、短波岸臺聯(lián)網(wǎng)設計思路

1）分層的體系架構(gòu)設計

系統(tǒng)組網(wǎng)設計采用分層設計思想，包含應用層、服務層以及控制層。

2）SIP協(xié)議

系統(tǒng)組網(wǎng)設計采用SIP協(xié)議作為核心通信協(xié)議。

五、短波岸臺聯(lián)網(wǎng)設計方案

根據(jù)目前各短波岸臺現(xiàn)有設備的能力，方案設計對天津、湛江主力岸臺模擬收發(fā)信機設備升級為數(shù)字發(fā)射接收機，在上海和惠州中心站分別新建一套數(shù)字發(fā)射接收機系統(tǒng)。同時設計增加短波通信系統(tǒng)控制器、通訊調(diào)度系統(tǒng)及綜合業(yè)務網(wǎng)關（內(nèi)置語音網(wǎng)關）等設備，實現(xiàn)各地短波資源的整體統(tǒng)一調(diào)配、短波設備的本地、異地控制及有/無線電話轉(zhuǎn)接功能。

通過短波聯(lián)網(wǎng)設計，各主力岸臺、中心站能夠?qū)崿F(xiàn)對本臺站收、發(fā)射機的集中控制和管理；主力岸臺能夠?qū)崿F(xiàn)對中心站收發(fā)射機的遠程遙控；中心站能夠?qū)崿F(xiàn)對分站接收機的遠程遙控；主力岸臺、中心站及分站之間收信機音頻信號可互相接聽并實現(xiàn)轉(zhuǎn)接；各岸臺間的話音傳輸具備話音保證及QOS策略。當某一岸臺短波設備出現(xiàn)故障時，此區(qū)域海上用戶可以通過局域網(wǎng)與其它任意岸臺間進行通訊，實現(xiàn)語音通話和電話轉(zhuǎn)接。最終實現(xiàn)各地短波岸臺互為備份，提高短波資源利用率，將海洋石油短波應急通信提升到一個嶄新的高度。

5.1 系統(tǒng)設備組成及功能

1）數(shù)字發(fā)射機

短波通信系統(tǒng)數(shù)字發(fā)射機用于短波信號的發(fā)射，采用DSP技術實現(xiàn)射頻信號的數(shù)字化處理，采用微型后選器技術提高雙工通信質(zhì)量，功放采用MOSFET場效應管放大、大功率合成技術，電源采用大功率開關電源技術，天線調(diào)諧器自動調(diào)諧匹配，全自動天調(diào)預調(diào)存貯，整機具有遠程遙控接口和CAN總線接口，并具有現(xiàn)場可編程功能。它可與短波通信系統(tǒng)接收機、短波通信系統(tǒng)控制器等組成短波通信系統(tǒng)，在惡劣電磁環(huán)境和強烈干擾條件下能夠正常工作，快速自動建立鏈路，進行可靠的數(shù)據(jù)通信，為數(shù)據(jù)鏈等應用提供短波無線信道。

2）數(shù)字接收機

短波通信系統(tǒng)數(shù)字接收機用于短波信號的接收，采用數(shù)字信號處理技術，工作頻率范圍從100kHz到30MHz?？山邮誂M、CW、USB/LSB/ISB調(diào)制信號，模擬中頻帶寬12kHz，具備1kHz、3kHz、3.4kHz、6kHz四種基本數(shù)字中頻帶寬。最小調(diào)諧步進1Hz，最大可設置步進為100kHz。采用模塊化設計、全固態(tài)、數(shù)字化控制。

3）短波通信系統(tǒng)控制器

短波通信系統(tǒng)控制器，可實現(xiàn)對數(shù)字發(fā)射接收機進行控制操作（異地網(wǎng)絡控制），包括設備收發(fā)及參數(shù)、狀態(tài)的檢測、監(jiān)控、調(diào)整、修改。并且能夠?qū)崿F(xiàn)話音及控制網(wǎng)絡傳輸，具備QOS及VOIP 協(xié)議配置功能。

？ 可控發(fā)射機參數(shù)：

頻率、功率、調(diào)諧、駐波比、信道、工作種類、告警參數(shù)、本地/遙控。

？ 可控接收機參數(shù)：

頻率、信道、信噪比、工作種類、告警、其他參數(shù)；錄音、轉(zhuǎn)接及局域網(wǎng)接口；

4）通訊調(diào)度系統(tǒng)

通信調(diào)度系統(tǒng)包括通信調(diào)度管理服務器、通信終端和話音終端。主要實現(xiàn)對各短波岸臺內(nèi)通信設備集中控制、綜合調(diào)度、業(yè)務路由選擇、呼叫控制管理、業(yè)務服務等功能，可靈活調(diào)配短波通信資源實施話音/數(shù)據(jù)通信，達到對通信資源和業(yè)務的整合及網(wǎng)絡化運用的目的。

5）綜合業(yè)務網(wǎng)關（內(nèi)置語音網(wǎng)關）

可實現(xiàn)與短波岸臺當?shù)啬M程控語音系統(tǒng)或軟交換系統(tǒng)的互聯(lián)互通，實現(xiàn)對話音、短信、電子郵件、傳真等各種業(yè)務流和媒體流在短波信道和有線信道之間的收發(fā)控制和綜合適配。

六、結(jié)論

通過對海洋石油短波岸臺的聯(lián)網(wǎng)設計，解決各短波岸臺資源無法共享的問題，提高短波通訊的可通率；實現(xiàn)各岸臺短波網(wǎng)的互相備份，優(yōu)勢互補；提高短波網(wǎng)可靠性，進而提高海洋石油整體應急通訊保障和災備能力。