黃欣

【摘要】 本文通過(guò)對(duì)海洋石油目前各短波岸臺(tái)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，提出短波岸臺(tái)聯(lián)網(wǎng)目的和思路，并據(jù)此設(shè)計(jì)出短波岸臺(tái)聯(lián)網(wǎng)具體方案，為海洋石油短波岸臺(tái)聯(lián)網(wǎng)實(shí)施提供建設(shè)性參考意見(jiàn)。

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

前言

短波通訊作為海洋石油海上平臺(tái)、船舶與陸地間的應(yīng)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(tái)共計(jì)4個(gè)，分布在天津、湛江、深圳、上海等四地。短波岸臺(tái)模擬工作模式和頻率使用方式相對(duì)落后，已不能適應(yīng)未來(lái)海洋石油發(fā)展的需求和步伐，發(fā)揮不出自身優(yōu)勢(shì)。不僅如此，各短波岸臺(tái)相對(duì)獨(dú)立，通信設(shè)備間未實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，只能單獨(dú)完成各地“岸臺(tái)至岸臺(tái)”，“岸臺(tái)至與船臺(tái)、平臺(tái)”之間的無(wú)線電報(bào)或無(wú)線電話等通信業(yè)務(wù)。當(dāng)各地發(fā)生突發(fā)事件，諸如臺(tái)風(fēng)、大潮等自然災(zāi)害造成短波岸臺(tái)損毀無(wú)法及時(shí)修復(fù)時(shí)，由于未與其他地區(qū)短波岸臺(tái)聯(lián)網(wǎng)，導(dǎo)致無(wú)法利用其他地區(qū)短波設(shè)備保證本地短波通訊，造成海上平臺(tái)、船舶與陸地間的短波通訊受到影響，使海上平臺(tái)人員和財(cái)產(chǎn)面臨損失。為提高海洋石油短波岸臺(tái)覆蓋能力和抗損毀能力，短波聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用研究已迫在眉睫。

一、短波岸臺(tái)現(xiàn)狀分析和需求

1.1現(xiàn)狀

（1）天津、湛江短波岸臺(tái)

天津短波岸臺(tái)是四海岸臺(tái)中規(guī)模最大，業(yè)務(wù)量最大的一個(gè)短波岸臺(tái)。其中發(fā)信臺(tái)由7副大型岸基短波天線和8套1KW發(fā)射機(jī)組成；收信臺(tái)由2副大型岸基接收天線和9套接收機(jī)及中控系統(tǒng)組成。主要業(yè)務(wù)對(duì)象是渤海海域的鉆井船、采油平臺(tái)，三用工作船等超過(guò)200個(gè)遠(yuǎn)端短波海臺(tái)，短波通訊距離達(dá)到南海中部3200公里，具有遠(yuǎn)距離通訊能力。

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

渤海、湛江岸臺(tái)的需求：

在收發(fā)信機(jī)網(wǎng)絡(luò)化控制與應(yīng)用的前提下，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理設(shè)備硬件資源和頻率資源，提高收發(fā)信機(jī)調(diào)度管控水平，充分利用現(xiàn)有頻率和設(shè)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(tái)聯(lián)網(wǎng)和互為備份做好硬件準(zhǔn)備。

（2）上海、深圳短波岸臺(tái)

上海短波岸臺(tái)分3個(gè)點(diǎn)，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(gè)點(diǎn)使用同一對(duì)頻率，呼叫網(wǎng)和工作網(wǎng)不分，溫州及寧波的岸臺(tái)可以守聽(tīng)到海上用戶信號(hào)，但上海市區(qū)大樓岸臺(tái)通訊效果較差，可通率較低，工作船通過(guò)高頻將油水信息及船舶動(dòng)態(tài)告訴附近平臺(tái)，再由平臺(tái)通過(guò)衛(wèi)星電話告訴陸地相關(guān)方。

上海短波岸臺(tái)的需求：

通過(guò)對(duì)收發(fā)信機(jī)網(wǎng)絡(luò)化升級(jí)，在上海市區(qū)建立短波岸臺(tái)控制中心，將對(duì)寧波和溫州終端的設(shè)備進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)控制，統(tǒng)一管理控制兩地短波設(shè)備及頻率資源，實(shí)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(wù)，目前就急需實(shí)現(xiàn)短波設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化控制能力 。

深圳短波岸臺(tái)場(chǎng)地受市區(qū)環(huán)境影響，規(guī)模小，目前無(wú)發(fā)射天線。

深圳短波岸臺(tái)的需求：

距離惠州較近，通過(guò)岸臺(tái)聯(lián)網(wǎng)方式由惠州短波岸臺(tái)提供天線及發(fā)射機(jī)資源，并實(shí)現(xiàn)對(duì)其設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化控制。

1.2國(guó)內(nèi)短波設(shè)備現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)主流短波設(shè)備已實(shí)現(xiàn)集中管理控制，收發(fā)信機(jī)本身沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)化模塊，可通過(guò)一個(gè)中央控制單元對(duì)設(shè)備收發(fā)信機(jī)進(jìn)行控制操作，控制單元自身具有網(wǎng)絡(luò)接口，可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程登錄控制。

1.3結(jié)論

目前從各短波岸臺(tái)的情況分析，天津和湛江條件最好，短波設(shè)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(tái)實(shí)現(xiàn)短波通訊保障的需求最迫切。國(guó)內(nèi)主流短波設(shè)備已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)集中管理控制。以上這些為海洋石油短波岸臺(tái)聯(lián)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)提供有力支撐。

二、短波岸臺(tái)聯(lián)網(wǎng)目的

通過(guò)對(duì)各短波岸臺(tái)聯(lián)網(wǎng)的設(shè)計(jì)，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(wèn)題。

1）實(shí)現(xiàn)各短波岸臺(tái)之間智能化、數(shù)字化聯(lián)網(wǎng)；

2）實(shí)現(xiàn)各短波岸臺(tái)之間互相備份、互相補(bǔ)充，提升短波通訊的可通率；

3）全面提升短波岸臺(tái)的運(yùn)行管理水平，實(shí)現(xiàn)短波設(shè)備的集中管理；

三、短波岸臺(tái)聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃思路

短波岸臺(tái)聯(lián)網(wǎng)總體設(shè)計(jì)思路為分級(jí)控制、分步實(shí)施、全面覆蓋。

1）天津短波岸臺(tái)與湛江短波岸臺(tái)為主力岸臺(tái)；

2）上海和惠州岸臺(tái)為一級(jí)中心臺(tái)站（以下稱“中心站”）；

3）寧波、溫州、深圳為二級(jí)分站（以下稱“分站”）；

4）分別利用局域網(wǎng)實(shí)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(shí)現(xiàn)上海中心站與天津主力岸臺(tái)短波互聯(lián)，惠州中心站與湛江主力岸臺(tái)的短波互聯(lián)互通。

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

四、短波岸臺(tái)聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)思路

1）分層的體系架構(gòu)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)組網(wǎng)設(shè)計(jì)采用分層設(shè)計(jì)思想，包含應(yīng)用層、服務(wù)層以及控制層。

2）SIP協(xié)議

系統(tǒng)組網(wǎng)設(shè)計(jì)采用SIP協(xié)議作為核心通信協(xié)議。

五、短波岸臺(tái)聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)方案

根據(jù)目前各短波岸臺(tái)現(xiàn)有設(shè)備的能力，方案設(shè)計(jì)對(duì)天津、湛江主力岸臺(tái)模擬收發(fā)信機(jī)設(shè)備升級(jí)為數(shù)字發(fā)射接收機(jī)，在上海和惠州中心站分別新建一套數(shù)字發(fā)射接收機(jī)系統(tǒng)。同時(shí)設(shè)計(jì)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(wù)網(wǎng)關(guān)（內(nèi)置語(yǔ)音網(wǎng)關(guān)）等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)各地短波資源的整體統(tǒng)一調(diào)配、短波設(shè)備的本地、異地控制及有/無(wú)線電話轉(zhuǎn)接功能。

通過(guò)短波聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)，各主力岸臺(tái)、中心站能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)本臺(tái)站收、發(fā)射機(jī)的集中控制和管理；主力岸臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)中心站收發(fā)射機(jī)的遠(yuǎn)程遙控；中心站能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)分站接收機(jī)的遠(yuǎn)程遙控；主力岸臺(tái)、中心站及分站之間收信機(jī)音頻信號(hào)可互相接聽(tīng)并實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)接；各岸臺(tái)間的話音傳輸具備話音保證及QOS策略。當(dāng)某一岸臺(tái)短波設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，此區(qū)域海上用戶可以通過(guò)局域網(wǎng)與其它任意岸臺(tái)間進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音通話和電話轉(zhuǎn)接。最終實(shí)現(xiàn)各地短波岸臺(tái)互為備份，提高短波資源利用率，將海洋石油短波應(yīng)急通信提升到一個(gè)嶄新的高度。

5.1 系統(tǒng)設(shè)備組成及功能

1）數(shù)字發(fā)射機(jī)

短波通信系統(tǒng)數(shù)字發(fā)射機(jī)用于短波信號(hào)的發(fā)射，采用DSP技術(shù)實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的數(shù)字化處理，采用微型后選器技術(shù)提高雙工通信質(zhì)量，功放采用MOSFET場(chǎng)效應(yīng)管放大、大功率合成技術(shù)，電源采用大功率開(kāi)關(guān)電源技術(shù)，天線調(diào)諧器自動(dòng)調(diào)諧匹配，全自動(dòng)天調(diào)預(yù)調(diào)存貯，整機(jī)具有遠(yuǎn)程遙控接口和CAN總線接口，并具有現(xiàn)場(chǎng)可編程功能。它可與短波通信系統(tǒng)接收機(jī)、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(qiáng)烈干擾條件下能夠正常工作，快速自動(dòng)建立鏈路，進(jìn)行可靠的數(shù)據(jù)通信，為數(shù)據(jù)鏈等應(yīng)用提供短波無(wú)線信道。

2）數(shù)字接收機(jī)

短波通信系統(tǒng)數(shù)字接收機(jī)用于短波信號(hào)的接收，采用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，工作頻率范圍從100kHz到30MHz。可接收AM、CW、USB/LSB/ISB調(diào)制信號(hào)，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(jìn)1Hz，最大可設(shè)置步進(jìn)為100kHz。采用模塊化設(shè)計(jì)、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(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字發(fā)射接收機(jī)進(jìn)行控制操作（異地網(wǎng)絡(luò)控制），包括設(shè)備收發(fā)及參數(shù)、狀態(tài)的檢測(cè)、監(jiān)控、調(diào)整、修改。并且能夠?qū)崿F(xiàn)話音及控制網(wǎng)絡(luò)傳輸，具備QOS及VOIP 協(xié)議配置功能。

？ 可控發(fā)射機(jī)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(jī)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(wù)器、通信終端和話音終端。主要實(shí)現(xiàn)對(duì)各短波岸臺(tái)內(nèi)通信設(shè)備集中控制、綜合調(diào)度、業(yè)務(wù)路由選擇、呼叫控制管理、業(yè)務(wù)服務(wù)等功能，可靈活調(diào)配短波通信資源實(shí)施話音/數(shù)據(jù)通信，達(dá)到對(duì)通信資源和業(yè)務(wù)的整合及網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)用的目的。

5）綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)（內(nèi)置語(yǔ)音網(wǎng)關(guān)）

可實(shí)現(xiàn)與短波岸臺(tái)當(dāng)?shù)啬M程控語(yǔ)音系統(tǒng)或軟交換系統(tǒng)的互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)對(duì)話音、短信、電子郵件、傳真等各種業(yè)務(wù)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(guò)對(duì)海洋石油短波岸臺(tái)的聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)，解決各短波岸臺(tái)資源無(wú)法共享的問(wèn)題，提高短波通訊的可通率；實(shí)現(xiàn)各岸臺(tái)短波網(wǎng)的互相備份，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)；提高短波網(wǎng)可靠性，進(jìn)而提高海洋石油整體應(yīng)急通訊保障和災(zāi)備能力。