南水北調中線配套工程主干通信光纜設計

楊鐵樹

（河北省水利水電勘測設計研究院，天津300250）

設計與施工

南水北調中線配套工程主干通信光纜設計

楊鐵樹

（河北省水利水電勘測設計研究院，天津300250）

通過分析河北省南水北調配套工程主干通信與南水北調中線總干渠的天然地理位置關系及上下游供用水關系，提出了其借用南水北調中線總干渠備用通道的必然性，通過對5種敷設方案的比選，提出了配套工程主干通信光纜最優設計方案。

河北省南水北調配套工程；南水北調中線總干渠；通信備用通道；樹枝狀通信網；微管微纜技術

南水北調中線配套工程水廠以上輸水工程的自動化系統（以下簡稱自動化系統）是中線配套工程自動化調度與運行管理決策支持系統。

自動化系統通信工程敷設貫通河北省配套工程各受水區的主干通信光纜，具有與南水北調中線總干渠地理位置上天然重合的特點。借用總干渠通信備用通道，采用微管微纜技術，可實現河北省配套工程所覆蓋的7個設區市輸水管線及4條大型輸水干渠的縱向信息匯聚和橫向數據貫通，沿中線總干渠形成通信“樹干”和輸水管網通信“樹支”，構成河北省配套工程“樹枝狀通信網”。

1 主干通信網

主干通信網主要負責總調度中心、管理處、管理所、現地站之間的語音、數據、圖像等各種業務信息的傳送與交換，為水量調度業務處理系統、計算機監控系統、工程管理系統、綜合辦公系統、信息監測管理系統、綜合會商系統等提供通信服務。匯聚層采用10Gbit/s、2.5Gbit/s設備組網，接入層采用622Mbit/s設備組網。主干通信網匯聚層共設置11個匯聚節點，其中一級監控節點為總調度中心，二級監控節點包括6個區域集中應急調度站點（保定未端現地站、正定管理所、傅家莊管理所、黑沙村管理所、邯鄲市管理處、泊頭市管理所）和4條輸水干渠管理處監控節點（石津干渠管理處、廊涿干渠管理處、保滄干渠管理處、邢清干渠管理處）。

匯聚層采用相交環組網，采用10G速率等級的MSTP多業務傳送平臺設備，結合光纜線路物理路由，總調度中心與各二級監控節點之間的匯聚層組成3個10G二纖MSTP環網，即環1、環2和環3，三個環之間在總調中心—保滄干渠管理處形成相交環，環網結構如圖1。保護方式采取子網連接保護（SNCP）。

圖1 主干通信網結構圖

2 主干通信路由總干渠設置的必要性

2.1 地理位置

河北省配套工程各受水區的區域通信需要一條縱貫南北、連通7個設區市及4條跨市干渠的主干通信線路，而中線總干渠從地理位置上正位于主干路徑上，借此搭建河北省配套工程主干通信網，網絡架構如圖2。

圖2 主干通信網絡架構

2.2 微管微纜技術

2.2.1 微管微纜

2004年首次引進氣吹微管微纜技術，主要用于長途干線，城市環網、局間中繼、管道擴容和FTTX網絡等場景，現國內三大運營商（中國電信、中國移動、中國聯通）均有應用。氣吹設備可以在外徑5～14mm的微管里進行氣吹1-288芯的微纜，氣吹距離長達1000~2500m。

2.2.2 應用可行性

南水北調中線總干渠在左右岸分別埋設了2根硅芯管，其中1根硅芯管用于其自動化系統，并敷設了一條24芯光纜，1根備用硅芯管用于其安防系統，管內氣吹3孔10/8mm微管，自用1孔，另外2孔備用。借用安防系統1孔備用微管，氣吹1根微纜，既可解決河北省配套工程主干通信問題，還作為資源補償為中線總干渠安防系統預留出備用微纜，不僅節省了新建1條硅芯管道并敷設光纜的高額費用，還提高了管道資源利用率。

3 渠敷設方案比選

在河北省配套工程主干通信路由沿南水北調中線總干渠敷設的基礎上，進一步比選了5種敷設方案，如表1。

表1 主干通信線路敷設方案比較

綜合分析，方案1征地難度大、施工費用高、路由安全性低；方案2制約因素多，施工條件受限；方案3影響總干渠美觀效果；方案4不占用備用微管，僅需增加24芯微纜，投資省，但影響到兩個不同系統通信光纜的相互獨立性，且不便于運維管理；方案5在充分利用南水北調中線總干渠已有通信管道資源的基礎上，通過采用微管微纜技術，僅占用安防系統的1根備用微管，氣吹48芯微纜，其中24芯用于河北省配套工程主干通信光纜，另24芯用于中線總干渠安防系統備用光纜，同時滿足了河北省配套工程主干通信光纜及南水北調中線總干渠備用通信光纜之需；通過采用通道共享而纜芯獨立（即同纜不同束）的敷設方案及光纖分歧成端技術，在通信接點的設置上兼顧總干渠安防系統備用通信接點的布設，最大限度地避免河北省配套工程與中線總干渠安防系統間的數據傳輸及運維管理的相互干擾，保證了兩個不同通信系統的可靠性。

綜上所述，方案5具有安全、經濟、可行的特點，故推薦方案5。

4 結語

（1）配套工程主干通信光纜借用南水北調中線總干渠備用通道，不僅節省了路由征地費用，而且還提高了路由安全保證率。

（2）通過采用微管微纜技術在中線總干渠安防系統備用微管中吹48芯微纜，滿足了河北省配套工程主干通信及總干渠安防系統備用通信之需，不僅提高了光纖資源利用率，而且通過對安防系統原有微管的斷點修復，還提高了安防系統通信貫通和傳輸能力。

［1］河北省水利水電勘測設計研究院，天津市郵電設計院有限責任公司聯合體.河北省南水北調配套工程水廠以上輸水工程主干通信光纜建設方案設計［R］. 2014.

［2］黃河勘測規劃設計有限公司.河北省南水北調配套工程主干通信光纜工程專題設計報告［R］.2015.

［3］YDT1460.3—2006，通信用氣吹微型光纜即光纖單元第3部分：微管、微管束和微管附件［S］.

［4］河北省水利水電勘測設計研究院，天津市郵電設計院有限責任公司.河北省南水北調配套工程水廠以上輸水工程自動化系統初步設計報告［R］.2014.

［5］黃河勘測規劃設計有限公司.河北省南水北調配套工程主干通信光纜工程招標設計報告［R］.2016.

（責任編輯：姜彤宇）

Trunk communication optical cable design characteristics of matching project in the middle route of South-to-North water transfer project of Hebei Province

YANG Tie-shu
（Hebei Research Institute of Investigation&Design of Water Conservancy&Hydropower，Tianjin 300250，China）

Through the analysis of relationship of natural geographical position between the main canal of middle route of South-to-North water transfer project and the trunk communication optical cable of matching project in South-to-North water transfer project of Hebei province，and the relationship of water supply and consumption between upstream and downstream. It is sure that the trunk communication optical cable will be use the standby channel of the main channel.This study puts forward five scheme to ensure the optimal design scheme of the trunk communication optical cable of matching project.

the matching project of South-to-North water transfer project in Hebei province；the main canal of middle route of South-to-North water transfer project；communication standby channel；dendritic network；microtubules micro cable technology

TV736

B

1672-9900（2017）01-0056-03

2017-01-23

楊鐵樹（1963-），男（漢族），河北辛集人，正高級工程師，主要從事機電設計與研究工作，（Tel）022-26786292。