海上電網調度指揮lP對講互聯系統

趙希寶

摘要 IP對講互聯系統在海上平臺電網日常調度、電網安全、處理突發事件中實現各聯網平臺無縫通話發揮著重要的作用，系統是基于數字中繼臺通過網絡傳輸層進行語音對話的對講系統，將中繼臺接入到交換機上，通過平臺光纖鏈路將所有基站組成一個大網，對講機語音在網絡層實現跟其他基站設備的互聯互通，讓對講機作為重要的應急通信手段，保障在重大緊急事件下統一指揮，實現調度中心在跨平臺調度工作時，面對面的調度溝通效果。

【關鍵詞】lP互聯 IP 語音對講 數字對講系統 中繼臺

海上電網調度指揮系統在日常調度、電網安全、處理突發事件等發揮著重要的作用，隨著油田群的滾動開發，生產工況的不斷調整。電網也面臨著新的問題和新的挑戰，需要對其實現更為高效、精確的管理。因此，也對其通訊調度指揮系統提出更高的要求，目前海上平臺使用的是傳統的基站模擬對講無線通訊系統，在跨平臺的大范圍通信中存在一些不足：覆蓋局限小，容易受到外界的干擾和阻擋，信號的傳輸質量和語音質量不高，通信距離有限，達不到海上電網通信指揮調度要求，現利用平臺既有網絡，平臺間己通過海底光纖進行了油田群網絡聯網，將各平臺的對講中繼臺接入到EMS網絡中，EMS網絡經過防火墻與平臺的局域網相連。通過EMS網絡和海油局域網組成IP對講互聯的通訊系統（如圖1）可以實時、便捷的實現陸地辦公室和各個平臺之間的無縫通話，實現對講機全網平臺間的面對面通話效果。

1 海上電網調度指揮IP對講互聯系統構成

每套IP對講互聯系統包含：中繼臺、天線、饋線、電源、避雷、雙工器、移動終端、安裝配件等設備（如圖2），通信中繼臺采用模塊化結構，需要符合我們國家信息產業部頒布的相關技術標準。

1.1 中繼臺（數字中轉臺）

中繼臺又稱中轉臺，由功能發射機、接收機、電源模塊、雙工器和天線以及饋線構成，是專業無線通訊系統不能缺乏的重要設備，中繼臺的接收頻率與發射頻率使用不同的頻率，使工作始終處于收發異頻狀態，能夠接收到己調制的射頻信號將解調出的音頻信號傳輸給其它設備。中繼臺的主要作用就是信號放大，增長通訊有效距離，擴大信號覆蓋，增強通信范圍。

1.2 中繼臺通信距離的工程計算

工程使用無線電波傳輸損耗實用公式：

LM（dB）= 88.1+2 01 g P-2 01 g higl hig2 +401gC

P代表工作頻率（MHz）、higl代表位I點天線高度（m）、hig2代表位II點天線高度（m）、C代表I點和II點的通信距離（m）

上述公式僅限用于中繼臺頻段為UHF400-470MHZ和VHF150MHZ以及通信距離不要超過65km范圍。

1.3 中轉臺與對講機SG （dB）計算

SG（dB）就是移動終端給中繼臺接收機發射信號允許衰減的最大值，如果不考慮饋線損耗和天線自身增益的條件下：

SG（dB）=移動終端發射功率（dBm） -中轉臺接收信號靈敏度（dBm）

如考慮饋線損耗、天線增益的條件下，SG（dB）計算為：

SG（dB）=PF+PT-（GA+TL+RL）

=36+0-（9.8-2-116）

=144.2（dB）

式中：PF--移動終端發射功率

PT--移動終端天線增益

GA--中轉臺天線增益

TL--同軸電纜饋線損耗

RL--中轉臺接收靈敏度

2 IP對講互聯對通話質量的影響以及如何應對

lP互聯功能在傳輸層采用UDP協議，其傳輸數據沒有確認和重傳機制。在傳輸過程中，由于從同一個節點位置發出UDP數據包到達的目的節點和經過的中間節點不同，會出現數據包傳輸抖動的情況。緩沖隊列長度功能能夠將UDP數據包進行重新排序并進行緩沖，再間隔一段時間后發送，所以間隔一段時間后發送數據包不會對信號造成影響。用戶可以根據緩沖隊列長度的個數設置緩沖時間。

緩沖隊列長度的緩沖時間值范圍：1*60～8*60ms，默認值為1*60ms。

用戶設置緩沖隊列長度時，要根據網絡的實際傳輸質量進行設置。在局域網或者專網內，網絡延遲一般小于60ms，可使用默認的緩沖隊列長度，其他網絡環境下，當測試的網絡延遲大于60ms時，就需要相應調整緩沖隊列長度。

3 lP互聯網絡系統的安全性

多基站IP互聯系統具有一定的安全性，允許中轉臺之間IP互聯時對數據進行加密傳輸。針對單個IP互聯網絡通信系統，任何一臺要接入該網絡的設備都必須要遵循相關的應用層協議，并且注冊過程需要正確的授權碼，否則主機中轉臺將不接受注冊。通信過程中，相關協議命令也是經過加密的。

4 IP對講互聯系統主要功能

IP對講互聯是基于數字中轉臺通過網絡傳輸層進行話音對話的對講系統，其主要功能有：

（1）數字多種呼叫功能：根據工作需要，調度中心可呼叫單臺終端或多臺終端在現場操作時面對面交流。

（2）基站聯網功能：所有基站可組成一個大網，在重大緊急事件下統一指揮調度;

（3）自動切換信道功能：對講機在各基站下自動連接，跨基站自動切換信道仍然通話。

（4）質量可靠：美國軍用標準設計，IP67防護標準

（5）噪音抑制，語音清晰

（6）雙時序虛擬集群功能：可自動將空余信道時序分配給需要通話組員

（7）對講機可以實現文本消息發送、組呼以及個呼、緊急報警、監聽、對講機遙控等豐富功能

5 海上電網調度使用IP對講互聯系統的優點

（1）無需停產，改造簡單，后期如增加平臺，調整通信規模簡便，通過增加終端就可完成系統擴容。

（2） IP對講互聯可以作為平臺緊急情況下通訊備用手段;

（3）需要跨平臺協調遠程調度和現場操作如面對面交流;

（4）海上電網IP對講全網互聯后，極大的改善平臺間遠程操作的便利性，實現各聯網平臺無縫通話，充分體現了電力調度中心平臺的作用;

（5）數字對講機話音質量較高，接收到的音頻雜音更少，通話更清晰;

（6）對講機可以一對一或一對多的呼叫和發送信息;

（7）只要網絡互通，無視距離對講通話;

（8）通過中繼臺中轉之后，平臺內可以做到對講機信號的無死角覆蓋，增加平臺內對講通訊效果。

6 結語

IP對講互聯系統將各個平臺的相同或不同頻段的中繼臺通過IP互聯功能利用平臺現有網絡連接起來，形成一個不受地域限制的無線對講互聯網絡，移動終端可以在該網絡中實現自動漫游，實現語音實時性和PTT數據通信傳輸，利用該IP對講互聯系統徹底解決了電網日常調度、信息管理、處理突發事件時可以大范圍，遠距離，跨平臺無線對講互聯的難題。

參考文獻

[1]周亞，基于G45的DMR中轉臺硬件設計與轉發技術的實現[D].西安電子科技大學，2015.