獨(dú)山子石化煉化新區(qū)無(wú)線對(duì)講應(yīng)用現(xiàn)狀及解決方案

劉洪洋 李海軍 謝軍軍

（中國(guó)石油獨(dú)山子石化分公司信息網(wǎng)絡(luò)公司 新疆獨(dú)山子 833699）

1 現(xiàn)狀分析

獨(dú)山子石化無(wú)線對(duì)講系統(tǒng)采用的是常規(guī)對(duì)講系統(tǒng)，包含單頻點(diǎn)同頻對(duì)講和雙頻點(diǎn)異頻中繼對(duì)講兩種使用方式。在車間各裝置及調(diào)度部門使用時(shí)，信號(hào)覆蓋基本能滿足要求，但在煉化新區(qū)三個(gè)管控中心使用時(shí)存在較多問(wèn)題，一是目前煉化新區(qū)各裝置所用的無(wú)線對(duì)講頻段為150MHz的V段低頻（乙烯一聯(lián)合除外），該頻段的特性為繞射能力較強(qiáng)，穿透性能較差，在不加中繼的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊中手持防爆對(duì)講終端很難在管控中心使用，導(dǎo)致管控中心成為手持防爆對(duì)講終端的盲區(qū)，車間管理人員配備的大量手持防爆對(duì)講終端無(wú)法在管控中心使用。二是現(xiàn)有的內(nèi)外操之間無(wú)線對(duì)講互聯(lián)互通系統(tǒng)中IPC1000設(shè)備已使用10年，由于設(shè)備老化、廠家設(shè)備停產(chǎn)等多種原因，系統(tǒng)故障率極高，尤其是烯烴一聯(lián)合苯乙烯、碳四及聚烯烴一聯(lián)合聚丙烯等裝置，故障后不能及時(shí)得到維修，嚴(yán)重影響裝置內(nèi)外操之間的正常生產(chǎn)指令下達(dá)及溝通，導(dǎo)致管控中心內(nèi)操和裝置現(xiàn)場(chǎng)人員溝通不暢、信息不對(duì)稱，存在極大的誤操作或誤判隱患。三是存在管控中心內(nèi)操人員與外操室人員無(wú)法直接利用車臺(tái)手柄通話的弊端，導(dǎo)致該系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)三方通話，需要堆疊車臺(tái)設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)。以烯烴一聯(lián)合為例，碳四、芳烴、苯乙烯三個(gè)裝置使用了五個(gè)車臺(tái)，外操室操作臺(tái)堆疊了五個(gè)車臺(tái)，房頂安裝了五個(gè)天線。四是裝置現(xiàn)場(chǎng)部分區(qū)域無(wú)線對(duì)講信號(hào)存在盲點(diǎn)現(xiàn)象，導(dǎo)致外操人員在該區(qū)域使用對(duì)講機(jī)時(shí)聲音回傳不到外操室，或者無(wú)法收到內(nèi)外操室的呼叫，或者有嚓嚓聲，無(wú)法聽(tīng)清對(duì)方的喊話內(nèi)容。由于煉化裝置大型塔罐及鋼構(gòu)筑物林立，這種現(xiàn)象幾乎在每個(gè)裝置都存在。

2 解決方案

2.1 內(nèi)外操互聯(lián)互通解決方案

為了提升管控中心內(nèi)操和外操室對(duì)裝置現(xiàn)場(chǎng)在生產(chǎn)調(diào)度、事件監(jiān)測(cè)、信息報(bào)告等方面的能力，需采用成熟的語(yǔ)音對(duì)講系統(tǒng)來(lái)滿足生產(chǎn)調(diào)度指揮的需求。按照上述現(xiàn)狀分析，采取專網(wǎng)集群方案是最優(yōu)選擇，可以徹底解決上述問(wèn)題，但投資大且無(wú)法兼容現(xiàn)有模擬設(shè)備，造成前期的投資浪費(fèi)。本方案主要是在不采取集群方案的前提下利用現(xiàn)有無(wú)線對(duì)講互聯(lián)互通技術(shù)，分期分批逐步對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行改造。在系統(tǒng)部署過(guò)程中本著不改變現(xiàn)有使用方式，完成對(duì)現(xiàn)有IPC1000設(shè)備的替換，使之能滿足內(nèi)操、外操以及裝置現(xiàn)場(chǎng)人員生產(chǎn)信息指令的有效傳遞。無(wú)線對(duì)講互聯(lián)互通系統(tǒng)應(yīng)充分利用已建的專用通信網(wǎng)絡(luò)、有線與無(wú)線通信資源，實(shí)現(xiàn)內(nèi)外操生產(chǎn)語(yǔ)音指揮調(diào)度暢通，以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，以無(wú)線網(wǎng)關(guān)、固定/移動(dòng)對(duì)講終端為支撐，實(shí)現(xiàn)與對(duì)講機(jī)以及車臺(tái)的互聯(lián)互通。

該系統(tǒng)已在煉油管控中心煉油第一聯(lián)合蒸餾裝置做過(guò)測(cè)試，效果良好，且該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)內(nèi)操、外操、裝置現(xiàn)場(chǎng)三方通話。系統(tǒng)可靠性高、組網(wǎng)靈活、操作維護(hù)簡(jiǎn)單、擴(kuò)容及增加業(yè)務(wù)方便，滿足獨(dú)山子石化內(nèi)外操之間生產(chǎn)指揮語(yǔ)音調(diào)度需要。

圖1 互聯(lián)互通系統(tǒng)拓?fù)鋱D

正式部署時(shí)在化工一控、化工二控、煉油管控中心（統(tǒng)稱控制中心）選取一個(gè)網(wǎng)絡(luò)機(jī)房部署一套無(wú)線對(duì)講互聯(lián)互通平臺(tái)服務(wù)器，控制中心操作臺(tái)部署固定/移動(dòng)調(diào)度終端；外操室部署無(wú)線網(wǎng)關(guān)（選配固定/移動(dòng)調(diào)度終端），通過(guò)有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與平臺(tái)服務(wù)器連接。車臺(tái)通過(guò)物理連接線將音頻接入無(wú)線網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)通過(guò)SIP協(xié)議接入無(wú)線對(duì)講互聯(lián)互通平臺(tái)服務(wù)器，以平滑的方式達(dá)到功能的實(shí)現(xiàn)。

無(wú)線網(wǎng)關(guān)與現(xiàn)有車臺(tái)對(duì)接，將音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)信號(hào)后依靠現(xiàn)有傳輸網(wǎng)絡(luò)與無(wú)線對(duì)講互聯(lián)平臺(tái)對(duì)接，實(shí)現(xiàn)內(nèi)外操以及裝置現(xiàn)場(chǎng)人員之間的語(yǔ)音互聯(lián)互通。無(wú)線對(duì)講互聯(lián)互通系統(tǒng)由終端層、網(wǎng)關(guān)層、網(wǎng)絡(luò)層和平臺(tái)層組成，系統(tǒng)邏輯架構(gòu)見(jiàn)圖2。

圖2 互聯(lián)互通系統(tǒng)邏輯架構(gòu)圖

無(wú)線網(wǎng)關(guān)向上提供IP網(wǎng)絡(luò)接口接入無(wú)線對(duì)講互聯(lián)互通系統(tǒng)，向下提供標(biāo)準(zhǔn)的DB9接口對(duì)接車臺(tái)，根據(jù)車臺(tái)后置接口針腳定義定制數(shù)據(jù)線纜。無(wú)線網(wǎng)關(guān)最多支持4路車臺(tái)的接入，第一路直接使用網(wǎng)關(guān)手柄可與內(nèi)操、現(xiàn)場(chǎng)手持終端通話，其他三路通道接入的車臺(tái)通過(guò)固定終端、移動(dòng)終端來(lái)實(shí)現(xiàn)互通，超過(guò)4路時(shí)可通過(guò)堆疊網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)接入。

2.2 裝置現(xiàn)場(chǎng)無(wú)線對(duì)講信號(hào)盲點(diǎn)解決方案

裝置無(wú)線對(duì)講信號(hào)存在盲點(diǎn)的現(xiàn)象，可以通過(guò)以下兩種方案來(lái)解決：一是在現(xiàn)有的V段低頻段加中繼臺(tái)的辦法來(lái)解決，這種方法適合小范圍的補(bǔ)盲措施，如煉油蒸餾等一些重要裝置的無(wú)線信號(hào)優(yōu)化，優(yōu)點(diǎn)是可以利用原有終端，缺點(diǎn)是仍用V段低頻，穿透性能差，無(wú)法做到徹底補(bǔ)盲。此種方案不適合全廠范圍內(nèi)大面積使用，因?yàn)闊捇聟^(qū)使用了幾十組點(diǎn)對(duì)點(diǎn)單頻點(diǎn)同頻對(duì)講，用幾十組異頻中繼很不現(xiàn)實(shí)，既浪費(fèi)頻譜資源又存在相互干擾的危害。另外一種方案是將現(xiàn)有的V段低頻改成U段高頻，挑選苯乙烯等重要裝置實(shí)施改造，將150M手持對(duì)講終端統(tǒng)一更換成400M數(shù)字對(duì)講終端，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)效果確定是否加中繼臺(tái)放大（與乙烯一聯(lián)合現(xiàn)在使用情況類似），如果增加中繼臺(tái)則可以做到內(nèi)外操無(wú)線信號(hào)全覆蓋，省去內(nèi)外操利用有線連接的設(shè)備費(fèi)用，此種方法需要批量更換數(shù)字對(duì)講終端，前期投入稍大，但由于U段高頻穿透性強(qiáng)，所以補(bǔ)盲效果明顯。

3 結(jié)論

通過(guò)對(duì)煉化新區(qū)無(wú)線對(duì)講運(yùn)行現(xiàn)狀的分析，梳理出煉化新區(qū)無(wú)線對(duì)講長(zhǎng)期以來(lái)使用效果不理想的原因，并采用業(yè)界流行的內(nèi)外操互聯(lián)互通技術(shù)及裝置現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)補(bǔ)盲方案，最大程度降低改造成本，保護(hù)原有投資，最大程度簡(jiǎn)化系統(tǒng)部署結(jié)構(gòu)，提高系統(tǒng)業(yè)務(wù)能力，最大程度做到在不影響裝置正常生產(chǎn)運(yùn)行的前提下平滑過(guò)渡，這是目前無(wú)法快速升級(jí)到集群的狀況下，維持現(xiàn)有系統(tǒng)并提高使用體驗(yàn)的有效解決方案。