天然氣長輸管道通信方案的選擇探討

邢連民

摘 要 天然氣長輸管道通信系統(tǒng)能夠有效實(shí)現(xiàn)天然氣輸送監(jiān)控調(diào)節(jié)、輸送信息傳輸以及電話會(huì)議辦公等功能，是當(dāng)前天然氣長輸管道自動(dòng)化技術(shù)的重要組成部分。本文結(jié)合川氣東送管道通信系統(tǒng)的實(shí)例，探討了天然氣長輸管道通信方案選擇，旨在提供一定的參考與借鑒。

【關(guān)鍵詞】天然氣 長輸管道 通信方案 川氣東送管道

1 天然氣長輸管道通信整體方案

1.1 通信系統(tǒng)基本概況

川氣東送管道通信系統(tǒng)包括管道光纜系統(tǒng)、光傳輸系統(tǒng)、會(huì)議電視系統(tǒng)、工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)、辦公網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、語音電話系統(tǒng)六大子系統(tǒng)。

光纜線路西起川東北普光首站，東至上海末站，包括1條光纜干線，6條光纜支線。通信主干路由采用24芯，分支路由采用16芯光纜，全線采用G.652光纖。沿線建設(shè)SDH/MSTP光傳輸系統(tǒng)，共有35座光通信站，在武漢管道公司設(shè)主調(diào)控中心，同時(shí)作為光通信系統(tǒng)的網(wǎng)管控制中心。主線26節(jié)點(diǎn)選用同步數(shù)字系列STM-16光傳輸設(shè)備（華為OptiX OSN 3500），傳輸容量為2.5Gbit/s；支線9節(jié)點(diǎn)選用STM-4等級的光傳輸設(shè)備，同步容量為622Mbit/s。此外還有17座RTU閥室采用STM-1光傳輸設(shè)備（華為OptiX Metro1000），傳輸容量為155Mbit/s。

1.2 通信整體方案

川氣東送管道光纜承載的信息化業(yè)務(wù)包括：SCADA系統(tǒng)、工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)、會(huì)議電視系統(tǒng)、辦公網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、語音通信系統(tǒng)、陰保系統(tǒng)、GPS巡線系統(tǒng)、GIS信息系統(tǒng)、GMS系統(tǒng)、OA辦公網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等。

接入方式：各站采用2M通道傳輸，通過光傳輸設(shè)備的以太網(wǎng)通道將SCADA數(shù)據(jù)上傳至調(diào)控中心；工業(yè)電視監(jiān)控、視頻會(huì)議、辦公網(wǎng)絡(luò)及語音電話和其它信息系統(tǒng)信號，在沿線各站通過光傳輸設(shè)備FE口接入，通過34M通道匯聚到調(diào)控中心GE口接出；RTU閥室SCASA、監(jiān)控、陰保、語音等數(shù)據(jù)通過光傳輸設(shè)備接入就近站場相應(yīng)系統(tǒng)。管理處通過公網(wǎng)電路接入站場光傳輸網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)自控、監(jiān)控、語音、辦公的數(shù)據(jù)匯聚連接。

保護(hù)方式：自控保護(hù)是通過各站場2M公網(wǎng)直接匯聚調(diào)控中心實(shí)施保護(hù)；一般信息業(yè)務(wù)保護(hù)是在干線兩端——普光首站、上海末站和重要支線末站——揚(yáng)子石化末站租用公網(wǎng)電路連接至武漢調(diào)控中心，接入光傳輸系統(tǒng)。在光纜中斷時(shí)，下游站場數(shù)據(jù)通過光纜匯聚到各通信節(jié)點(diǎn)經(jīng)公網(wǎng)電路迂回上傳調(diào)控中心，確保通信鏈路暢通，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)保護(hù)。

2 天然氣長輸管道通信方案的選擇探討

2.1 調(diào)控中心網(wǎng)絡(luò)連接方案

在天然氣管道光纜未貫通期間，通過租用中國電信SDH數(shù)字電路，實(shí)現(xiàn)了調(diào)控中心至各站場的自控、工業(yè)監(jiān)控、視頻會(huì)議、內(nèi)部語音電話和巡線系統(tǒng)、GMS等系統(tǒng)的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接。主備調(diào)控中心通過10M公網(wǎng)通道互聯(lián)，確保兩處數(shù)據(jù)互聯(lián)互通。在光纜貫通后再將數(shù)據(jù)割接到光傳輸系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)平滑、不中斷數(shù)據(jù)遷移。

2.2 辦公網(wǎng)絡(luò)、視頻系統(tǒng)連接方案

調(diào)控中心大樓建成后，集指揮調(diào)控和機(jī)關(guān)辦公于一體，為了確保調(diào)控指揮系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定，在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)階段，我們將與生產(chǎn)緊密相關(guān)的SCADA、工業(yè)電視監(jiān)控、調(diào)度電話單獨(dú)組網(wǎng)，物理網(wǎng)絡(luò)上與機(jī)關(guān)辦公網(wǎng)絡(luò)、視頻會(huì)議系統(tǒng)分開，確保生產(chǎn)數(shù)據(jù)安全。

在辦公網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)部，采用石化局域網(wǎng)內(nèi)網(wǎng)，通信機(jī)房設(shè)置兩臺Quidway S9306核心交換機(jī)，樓道光纖連接6臺Quidway S5328交換機(jī)，接入各用戶電腦。外部鏈接2條：NE40E路由器連接百兆電信互聯(lián)網(wǎng)；Eudemon 300防火墻連接至石化局域網(wǎng)北京中心機(jī)房。

為提高網(wǎng)絡(luò)安全性，規(guī)劃按照部門為單位劃分子網(wǎng)絡(luò)，一個(gè)部門占用一個(gè)地址段，各部門電腦之間未經(jīng)授權(quán)不能互相訪問。采用此結(jié)構(gòu)，在單機(jī)發(fā)生故障、病毒侵襲時(shí)，確保網(wǎng)絡(luò)影響面達(dá)到最小，并可迅速定位故障和處理。

2.3 語音交換系統(tǒng)

川氣東送語音交換系統(tǒng)分為調(diào)度電話系統(tǒng)和辦公電話系統(tǒng)兩部分。辦公電話采用華為SoftCo 9500軟交換系統(tǒng)，解決輸氣管道調(diào)控中心、沿線RTU閥室、站場及管理處的行政電話業(yè)務(wù)。在武漢調(diào)控中心通信機(jī)房安裝VoIP交換機(jī)主機(jī)系統(tǒng)，容量為1000門，采用4x2M數(shù)字電路直接與電信程控電話網(wǎng)相連。在調(diào)控中心、輸氣管理處及站場配置接入網(wǎng)關(guān)IAD，實(shí)現(xiàn)模擬分機(jī)用戶的接入。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，調(diào)控中心通過管道MSTP光傳輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)站場話音終端設(shè)備通信，在站場局域網(wǎng)共享帶寬進(jìn)行IP語音信號傳輸。

調(diào)度電話采用邁可行MPS2000-D數(shù)字調(diào)度交換系統(tǒng)，設(shè)置在武漢調(diào)控中心，對外中繼采用E1數(shù)字中繼接口，支持1024線用戶接入能力，通過管道MSTP光傳輸系統(tǒng)接入站場PCM，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程放號至站場，實(shí)現(xiàn)電話調(diào)度、會(huì)議、錄音等功能。

2.4 光傳輸系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)

川氣東送管道配套通信光纜全長約2340Km，主干路由采用24芯，分支路由采用16芯光纜，全線采用G.652光纖。本工程沿線共有49座光通信站場及閥室，在武漢管道公司設(shè)主調(diào)控中心，同時(shí)作為光通信系統(tǒng)的網(wǎng)管控制中心。干線網(wǎng)絡(luò)選用同步數(shù)字系列STM-16等級的光傳輸設(shè)備，傳輸容量為2.5Gbit/s，干線23節(jié)點(diǎn)站；支線網(wǎng)絡(luò)選用同步數(shù)字系列STM-4等級的光傳輸設(shè)備，傳輸容量為622Mbit/s，支線9座節(jié)點(diǎn)站分別為：川維末站、城北RTU閥室、九江末站及南京支線等站。閥室網(wǎng)絡(luò)選用STM-1等級光設(shè)備，閥室共計(jì)17座，同時(shí)在規(guī)劃中預(yù)留手動(dòng)閥室改造后的網(wǎng)絡(luò)位置。

3 結(jié)語

綜上所述，天然氣長輸管道通信方案的選擇是一項(xiàng)專業(yè)而系統(tǒng)的工作，在方案制定過程中，設(shè)計(jì)人員需要從系統(tǒng)的基本概況和整體通信方案出發(fā)，合理選擇調(diào)控中心網(wǎng)絡(luò)連接方案、辦公網(wǎng)絡(luò)、視頻系統(tǒng)連接方案、語音交換系統(tǒng)以及光傳輸系統(tǒng)網(wǎng)，保證系統(tǒng)通信功能的正常實(shí)現(xiàn)，維持高效的天然氣長輸管道運(yùn)行效率。

參考文獻(xiàn)

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作者單位

天然氣川氣東送管道分公司 湖北省武漢市 430000