楊佐夫 周引平 汪慧勇 楊林

摘要：三峽河段作為長江黃金水域的“咽喉”河段，水上運(yùn)輸繁忙，船舶交通狀況復(fù)雜，甚高頻（VHF-Very High Frequency）通訊作為船岸交互的重要手段，為保證三峽河段安全監(jiān)管、調(diào)度指揮順利進(jìn)行提供了可靠保障。

關(guān)鍵詞：甚高頻；數(shù)模同播；三峽河段

中圖分類號(hào)：TN915.85 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2018）08-0040-02

1 三峽河段模擬甚高頻通信系統(tǒng)現(xiàn)狀分析

由于長江三峽通航管理局是一個(gè)綜合管理部門，涉及多個(gè)水上管理業(yè)務(wù)，VHF通信系統(tǒng)所設(shè)置的頻道和配置的設(shè)備比較多。幾年來，相繼建成三套VHF通信系統(tǒng)，沿江建設(shè)了壩河口、樂天溪、南津關(guān)、石牌、宜昌5個(gè)基站，將CH06、CH09、CH10、CH11、CH13、CH14覆蓋了三峽通航管理局管理水域，各個(gè)基站、控制中心通過光端機(jī)和PCM實(shí)現(xiàn)語音和信號(hào)傳輸。

1.1 模擬VHF通信系統(tǒng)特點(diǎn)

1.1.1 頻道多、使用方式復(fù)雜

長江三峽通航管理局59公里轄區(qū)內(nèi)，由于業(yè)務(wù)眾多，其使用頻道達(dá)多到10個(gè)。在VHF使用過程中，指揮中心不僅需要使用不同的頻道與壩上、壩下、兩壩間的船方聯(lián)系，還需要使用不同站點(diǎn)的信道機(jī)與特定位置的船方互聯(lián)，這就使得需要定制專用的甚高頻操作臺(tái)，可以方便的選擇頻道、選擇基站呼叫船方。

1.1.2 可靠性要求高

目前，三峽河段VHF系統(tǒng)主要由船閘運(yùn)行、通航指揮調(diào)度、海事監(jiān)管、錨地指泊、通信聯(lián)系等通航業(yè)務(wù)管理固定岸臺(tái)、中繼站和移動(dòng)手持臺(tái)構(gòu)成，其業(yè)務(wù)使用涉及到轄區(qū)水域船舶交通組織、通信溝通、助航服務(wù)等環(huán)節(jié)，貫穿于船舶通過三峽河段監(jiān)管調(diào)度服務(wù)的全過程，是三峽局通航交通組織、航運(yùn)監(jiān)管、通訊溝通、助航服務(wù)的最基礎(chǔ)支撐，也是三峽通航管理不可或缺的重要核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)，需要每年365天在線不間斷運(yùn)行。

1.2 模擬VHF系統(tǒng)存在的問題

1.2.1 站點(diǎn)偏遠(yuǎn)，故障搶修難，遇到特殊天氣，不能保障系統(tǒng)暢通

三峽通航管理局轄區(qū)大部分處在峽谷山區(qū)，VHF基站沿江部署，大部分處于江邊峽谷地帶，交通極為不便，一些站點(diǎn)甚至需要乘船渡江、爬山才能到達(dá)，由于每次故障搶修必須安排維修人員到達(dá)故障現(xiàn)場，即使有備用設(shè)備，也必須到現(xiàn)場更換，設(shè)備維修中斷時(shí)間因?yàn)槁吠竞臅r(shí)較長。特別是夜晚或者大雨，不能正常乘船過河，系統(tǒng)中斷時(shí)間更長。

1.2.2 設(shè)備多、故障點(diǎn)多、維修時(shí)間長、維修成本高

由于VHF系統(tǒng)的需求，當(dāng)時(shí)選購的是新西蘭大吉和美國先創(chuàng)的設(shè)備，目前系統(tǒng)已使用近十年，設(shè)備日趨老化，設(shè)備數(shù)量多、故障點(diǎn)多。由于是國外設(shè)備，配件費(fèi)用高，不能配備足夠的配件，設(shè)備發(fā)生故障需返廠修理或者臨時(shí)采購配件，維修費(fèi)用高、維修周期長且難以控制。

1.2.3 系統(tǒng)硬件設(shè)備配置不夠可靠、升級擴(kuò)容困難

模擬VHF系統(tǒng)系統(tǒng)制式軟硬件配置設(shè)備多，且許多設(shè)備沒配置備用板卡，導(dǎo)致系統(tǒng)可靠性不夠高，一旦中心系統(tǒng)部分沒有備用的板卡發(fā)生故障，難以保障及時(shí)修復(fù)。進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)容、增站，需擴(kuò)容相關(guān)板卡和增加PCM（一套PCM只能提供4路接口），需要的設(shè)備和線路多，一些邊遠(yuǎn)站點(diǎn)不能可靠保障有足夠的資源。

1.2.4 工作臺(tái)必須和主設(shè)備機(jī)柜一起，不能滿足應(yīng)急通信的需求

受系統(tǒng)工作原理和設(shè)備、線路的限制，模擬工作臺(tái)距離主設(shè)備機(jī)柜不能超過100米，發(fā)生應(yīng)急情況，需要臨時(shí)將工作臺(tái)遷移或者安裝在特殊地方，則沒有辦法實(shí)現(xiàn)。

1.2.5 系統(tǒng)網(wǎng)管能力差

只能簡單進(jìn)行測試和檢測，不能進(jìn)行遠(yuǎn)程集中性管理，不能進(jìn)行可靠的監(jiān)控、控制、調(diào)整，不能通過網(wǎng)管系統(tǒng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)干擾源。

1.2.6 不能有效消除同頻干擾

當(dāng)相鄰?fù)l道基站一起發(fā)射時(shí)，2個(gè)基站的交叉覆蓋區(qū)域會(huì)產(chǎn)生同頻干擾現(xiàn)象，船方可能會(huì)收到2個(gè)一前一后的信號(hào)或出現(xiàn)噪聲大等現(xiàn)象。

2 VHF數(shù)模同播技術(shù)解析

數(shù)字技術(shù)在語音質(zhì)量、抗干擾性、通信安全、頻譜效率、業(yè)務(wù)功能豐富性等諸多方面相比模擬技術(shù)有明顯的優(yōu)勢。

2.1 VHF數(shù)模同播技術(shù)抗干擾能力強(qiáng)

當(dāng)前的VHF數(shù)模同播系統(tǒng)采用語音壓縮和數(shù)字處理技術(shù)，大幅改善了語音質(zhì)量，提升系統(tǒng)的抗干擾能力，可以有效克服模擬VHF基站之間會(huì)在信號(hào)交叉區(qū)域產(chǎn)生同頻干擾問題。

2.2 IP架構(gòu)的VHF數(shù)模同播系統(tǒng)具有靈活的組網(wǎng)能力、系統(tǒng)可靠性高

系統(tǒng)采用全I(xiàn)P架構(gòu)，系統(tǒng)擴(kuò)容、增加調(diào)度、遷移機(jī)房均十分方便。如系統(tǒng)擴(kuò)容只需增加相關(guān)部分硬件，設(shè)備的遷移僅需配置IP資源即可，十分方便，后臺(tái)可靈活對單個(gè)或多個(gè)基站進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)度和管控，數(shù)?；ヂ?lián)簡單，系統(tǒng)業(yè)務(wù)拓展方便、快捷，可大幅提高工作效率，靈活組網(wǎng)。

3 三峽局VHF數(shù)模同播系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

3.1 系統(tǒng)可靠性高、系統(tǒng)中斷時(shí)間短、維修時(shí)效高

系統(tǒng)架構(gòu)簡單、硬件設(shè)備少，中心系統(tǒng)服務(wù)器采用冗余設(shè)置，設(shè)備大都安裝在環(huán)境良好的標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)房內(nèi)，系統(tǒng)可靠性大幅提高，此外，大部分故障可以通過遠(yuǎn)程控制及時(shí)處理信道機(jī)的故障，從而保障通信不中斷，有效縮短了故障中斷時(shí)間，提高了系統(tǒng)可靠性。

3.2 維修方便、擴(kuò)容簡單，操作臺(tái)布置靈活，提高了應(yīng)急通信能力

由于VHF數(shù)模同播通信系統(tǒng)基于全I(xiàn)P架構(gòu)，具有強(qiáng)大的IP交換能力，組網(wǎng)靈活，對鏈路實(shí)時(shí)性要求低。操作臺(tái)只要有網(wǎng)絡(luò)便可以接通，應(yīng)急通信能力有效增強(qiáng)。

升級擴(kuò)容容易，只需要加裝前端設(shè)備，接通IP鏈路，中心修改軟件配置便可以實(shí)現(xiàn)。

很多故障不需要維護(hù)人員及時(shí)到現(xiàn)場解決，維修方便。

3.3 網(wǎng)管能力強(qiáng)，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程檢測、控制、維修

可以配置、監(jiān)控信道機(jī)的發(fā)射功率、工作頻率等各項(xiàng)參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備風(fēng)扇、鏈路和發(fā)射鎖相環(huán)、接收鎖相環(huán)、功率、電源電壓等各部件和性能參數(shù)告警管理。

4 結(jié)語

目前已經(jīng)通過軟件修改、完善進(jìn)一步提高了系統(tǒng)性能，將來會(huì)進(jìn)一步提高、完善，呆未來模擬終端轉(zhuǎn)化為數(shù)字終端，發(fā)揮出及時(shí)準(zhǔn)確找到干擾源、封閉問題終端等方面發(fā)揮更大的作用，為內(nèi)河航運(yùn)安全管理、通航調(diào)度指揮提供更加可靠、安全的運(yùn)行保障。

參考文獻(xiàn)

[1]余若竹，周建華.無線通信技術(shù)動(dòng)態(tài)發(fā)展的前景和展望[J].農(nóng)家參謀，2018，（05）：225.

[2]王巖峰.研究無線技術(shù)在鐵路通信中的發(fā)展與運(yùn)用[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2017，13（21）：42-42.