天然氣長輸管道通信方案優選

尚瑞琪

摘要：長距離天然氣輸氣管道是油氣儲運工程的重要組成部分。近幾年來，隨著我國石化天然氣工業的跨越式發展，天然氣這種清潔能源在國民經濟發展中的使用比例持續增長。天然氣使用量的增長促進了國內長距離天然氣輸氣管道的發展。由此可見，長距離天然氣輸氣管道在油氣儲運工程中的地位必將進一步加強。長輸管道通信系統是與長輸管道同時平行建設的重要項目，是完成長輸管道管理、建設、投產、維護、運行和搶險的必備手段。那么，究竟采用哪種通信方式更具有效性，是一個非常值得探討的問題。

關鍵詞：天然氣長輸管道；運行效率；光傳輸；通信方案

天然氣長輸管道的通信系統是天然氣長輸管道建設的重要組成部分，通信方案選擇的正確與否不僅是通信系統在天然氣長輸管道管理、建設、投產、維護、運行和搶險中能否發揮其作用的關鍵，而且還關系到能否實現通信方案設計的目的、關系到工程投資的時效性、經濟性、合理性和可靠性，決定著整個通信系統質量。

1 天然氣長輸管道通信整體方案

1.1通信系統基本概況

某天然氣長輸管道通信系統包括管道光纜系統、光傳輸系統、會議電視系統、工業電視監控系統、辦公網絡系統、語音電話系統六大子系統。光纜線路包括 1 條光纜干線，6 條光纜支線。通信主干路由采用 24 芯，分支路由采用 16 芯光纜，全線采用 G.652 光纖。沿線建設 SDH/MSTP 光傳輸系統，同時作為光通信系統的網管控制中心。主線 26 節點選用同步數字系列 STM-16 光傳輸設備（華為OptiX OSN 3500），傳輸容量為 2.5Gbit/s；支線 9 節點選用 STM-4 等級的光傳輸設備，同步容量為 622Mbit/s。此外還有 17 座 RTU閥室采用 STM-1 光傳輸設備（華為 OptiX Metro1000），傳輸容量為 155Mbit/s。

1.2通信整體方案

某天然氣長輸管道光纜承載的信息化業務包括：SCADA 系統、工業電視監控系統、會議電視系統、辦公網絡系統、語音通信系統、陰保系統、GPS 巡線系統、GIS 信息系統、GMS系統、OA 辦公網絡系統等。

接入方式：各站采用 2M 通道傳輸，通過光傳輸設備的以太網通道將 SCADA 數據上傳至調控中心；工業電視監控、視頻會議、辦公網絡及語音電話和其它信息系統信號，在沿線各站通過光傳輸設備 FE 口接入，通過 34M通道匯聚到調控中心 GE 口接出；RTU 閥室SCASA、監控、陰保、語音等數據通過光傳輸設備接入就近站場相應系統。管理處通過公網電路接入站場光傳輸網絡，實現自控、監控、語音、辦公的數據匯聚連接。

2 天然氣長輸管道通信方案的選擇探討

2.1 調控中心網絡連接方案

在天然氣管道光纜未貫通期間，通過租用中國電信 SDH 數字電路，實現了調控中心至各站場的自控、工業監控、視頻會議、內部語音電話和巡線系統、GMS 等系統的數據網絡連接。主備調控中心通過 10M 公網通道互聯，確保兩處數據互聯互通。在光纜貫通后再將數據割接到光傳輸系統，實現平滑、不中斷數據遷移。

2.2 辦公網絡、視頻系統連接方案

調控中心大樓建成后，集指揮調控和機關辦公于一體，為了確保調控指揮系統的安全和穩定，在網絡建設階段，我們將與生產緊密相關的 SCADA、工業電視監控、調度電話單獨組網，物理網絡上與機關辦公網絡、視頻會議系統分開，確保生產數據安全。在辦公網絡系統內部，采用石化局域網內網，通信機房設置兩臺 Quidway S9306 核心交換機，樓道光纖連接 6 臺 Quidway S5328 交換機，接入各用戶電腦。外部鏈接 2 條：NE40E路由器連接百兆電信互聯網；Eudemon 300 防火墻連接至石化局域網中心機房。

為提高網絡安全性，規劃按照部門為單位劃分子網絡，一個部門占用一個地址段，各部門電腦之間未經授權不能互相訪問。采用此結構，在單機發生故障、病毒侵襲時，確保網絡影響面達到最小，并可迅速定位故障和處理。

2.3 語音交換系統

某天然氣長輸語音交換系統分為調度電話系統和辦公電話系統兩部分。辦公電話采用華為 SoftCo 9500 軟交換系統，解決輸氣管道調控中心、沿線 RTU 閥室、站場及管理處的行政電話業務。在調控中心通信機房安裝VoIP 交換機主機系統，容量為 1000 門，采用4x2M 數字電路直接與電信程控電話網相連。在調控中心、輸氣管理處及站場配置接入網關IAD，實現模擬分機用戶的接入。網絡結構為星形拓撲結構，調控中心通過管道 MSTP 光傳輸系統實現站場話音終端設備通信，在站場局域網共享帶寬進行 IP 語音信號傳輸。

調度電話采用邁可行 MPS2000-D 數字調度交換系統，設置在武漢調控中心，對外中繼采用 E1 數字中繼接口，支持 1024 線用戶接入能力，通過管道 MSTP 光傳輸系統接入站場PCM，實現遠程放號至站場，實現電話調度、會議、錄音等功能。

2.4 光傳輸系統網絡

某天然氣長輸管道配套通信光纜全長約2340Km，主干路由采用 24 芯，分支路由采用 16 芯光纜，全線采用 G.652 光纖。干線網絡選用同步數字系列 STM-16 等級的光傳輸設備，傳輸容量為2.5Gbit/s，干線 23 節點站；支線網絡選用同步數字系列 STM-4 等級的光傳輸設備，傳輸容量為 622Mbit/s。閥室網絡選用 STM-1 等級光設備，閥室共計 17 座，同時在規劃中預留手動閥室改造后的網絡位置。

3 結語

綜上所述，天然氣長輸管道通信方案的選擇是一項專業而系統的工作，在方案制定過程中，設計人員需要從系統的基本概況和整體通信方案出發，合理選擇調控中心網絡連接方案、辦公網絡、視頻系統連接方案、語音交換系統以及光傳輸系統網，保證系統通信功能的正常實現，維持高效的天然氣長輸管道運行效率。

參考文獻

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（作者單位：中石化天然氣分公司山東省天然氣管道有限責任公司）