天然氣長(zhǎng)輸管道通信方案的選擇探討

劉福英 (江西省天然氣有限公司)

天然氣長(zhǎng)輸管道通信方案的選擇探討

劉福英 (江西省天然氣有限公司)

論文首先簡(jiǎn)要介紹了天然氣長(zhǎng)輸管道的發(fā)展，強(qiáng)調(diào)了通信系統(tǒng)對(duì)天然氣長(zhǎng)輸管道的重要意義。其次對(duì)三種通信方案進(jìn)行了分析：公網(wǎng)天然氣長(zhǎng)輸管道通信系統(tǒng)建設(shè)周期短、見(jiàn)效快但是穩(wěn)定性差、投資成本高；專用光纖天然氣長(zhǎng)輸管道通信系統(tǒng)功能強(qiáng)，但是安全性、穩(wěn)定性、有效性都很低，且搶修困難；天然氣長(zhǎng)輸管道衛(wèi)星通信系統(tǒng)覆蓋面積大、穩(wěn)定性強(qiáng)，投資合理、抗干擾性強(qiáng)。最后對(duì)三種方案綜合考慮，認(rèn)為以衛(wèi)星通信為主，公網(wǎng)通信為輔的通信系統(tǒng)是天然氣長(zhǎng)輸管道通信系統(tǒng)發(fā)展的趨勢(shì)。

通信系統(tǒng)；天然氣；方案選擇

隨著近年來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的高速發(fā)展，人們對(duì)能源的需求量越來(lái)越大。人們環(huán)保節(jié)能意識(shí)逐漸增強(qiáng)，生產(chǎn)生活所用能源早已經(jīng)不能局限于燃燒木柴、煤炭。各種新型能源的發(fā)現(xiàn)和使用給人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)很大的便利，天然氣便是其中一種，它具有綠色環(huán)保、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠以及安全可靠等許多優(yōu)點(diǎn)，很快受到人們的青睞。然而陸上天然氣的分布主要存在于中西部地區(qū)，這就使得人們不得不考慮如何將天然氣長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)綎|部地區(qū)，讓東部地區(qū)人民也享受到天然氣使用帶來(lái)的便利。在天然氣的儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中，發(fā)揮重要作用的當(dāng)屬長(zhǎng)輸管道。天然氣長(zhǎng)輸管道的距離長(zhǎng)達(dá)數(shù)百至數(shù)千公里，且數(shù)量正在不斷增加。必須對(duì)天然氣長(zhǎng)輸管道通信系統(tǒng)進(jìn)行整合完善，才能使其有效運(yùn)營(yíng)。

一、天然氣長(zhǎng)輸管道通信系統(tǒng)

天然氣長(zhǎng)輸管道的通信有著諸多方面的困難。第一，環(huán)境條件是影響天然氣長(zhǎng)輸管道通信方案選擇的最主要因素。天然氣長(zhǎng)輸管道的鋪設(shè)過(guò)程需要穿越許多工作條件惡劣而又地形復(fù)雜的環(huán)境和地區(qū)，因此通信網(wǎng)在條件較差地區(qū)相對(duì)薄弱，其中斷和故障極易受到環(huán)境因素的影響。第二，天然氣長(zhǎng)輸管道的通信是具有基礎(chǔ)性意義，對(duì)通信設(shè)備要求很?chē)?yán)格。第三，天然氣長(zhǎng)輸管道通信連續(xù)性極強(qiáng)，但是受到各種惡劣環(huán)境的影響，大多數(shù)供電系統(tǒng)穩(wěn)定性差，出現(xiàn)異常情況幾率高。

二、天然氣長(zhǎng)輸管道通信系統(tǒng)舉隅

1.基于光纖通信技術(shù)的天然氣長(zhǎng)輸管道通信系統(tǒng)

光纖技術(shù)在近年來(lái)的發(fā)展中得到了極大的普及應(yīng)用。在天然氣長(zhǎng)輸管道通信系統(tǒng)建設(shè)過(guò)程中，沿長(zhǎng)輸管道同溝敷設(shè)光纜，使用G.652光纖在沿線建設(shè)若干個(gè)SD H/M ST P光傳輸通信站，這樣就構(gòu)成了專用光纖天然氣長(zhǎng)輸管道通信系統(tǒng)。它具有以下主要功能：一是為天然氣長(zhǎng)輸管道生產(chǎn)調(diào)度提供專用通信信道；二是為SCAD A系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)傳輸通道；三是為天然氣長(zhǎng)輸管道的故障排除、例行巡檢、搶險(xiǎn)救災(zāi)提供通信保障；四是促進(jìn)工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)的正常工作和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)操作的實(shí)現(xiàn)；五是可以幫助天然氣長(zhǎng)輸管道的行政管理數(shù)據(jù)、音頻和視頻傳輸；六是促進(jìn)天然氣長(zhǎng)輸管道的信息化建設(shè)。專用光線天然氣長(zhǎng)輸管道干線網(wǎng)絡(luò)的光傳輸設(shè)備通常采用同步數(shù)字ST M-16等級(jí)，具有傳輸容量大的優(yōu)勢(shì)，可以滿足將來(lái)的發(fā)展需求。

在實(shí)踐中多會(huì)采用專用網(wǎng)絡(luò)，雖然專用光纖天然氣長(zhǎng)輸通信系統(tǒng)具有以上多項(xiàng)功能優(yōu)點(diǎn)，但其投資大、時(shí)效性差、穩(wěn)定性弱、施工速度緩慢以及系統(tǒng)搶修困難等缺點(diǎn)也不容忽視。專用光纖長(zhǎng)輸管道通信使用較為先進(jìn)的設(shè)備儀器，不可避免就有較高的原材料生產(chǎn)成本。施工隊(duì)伍的來(lái)源及經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)水平、設(shè)備管理水平都存在很大的差距，復(fù)雜多變的施工天氣影響施工的質(zhì)量和速度，尤其對(duì)于長(zhǎng)距離管道建設(shè)來(lái)說(shuō)，沿線通信機(jī)房建設(shè)滯后會(huì)導(dǎo)致全配套措施無(wú)法安裝，設(shè)備獨(dú)立性差。建設(shè)復(fù)雜的專用光纖長(zhǎng)輸管道技術(shù)要求很高，維修維護(hù)團(tuán)隊(duì)必須先進(jìn)而又專業(yè)，這樣就造成了系統(tǒng)故障時(shí)的搶修困難。

2.基于公網(wǎng)的天然氣長(zhǎng)輸管道通信系統(tǒng)

公網(wǎng)天然氣長(zhǎng)輸管道通信系統(tǒng)是現(xiàn)的公網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)所組建成的。它可以采用PD N、SD H、PD H等通信方式，對(duì)于長(zhǎng)輸管道通信系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)也能很好的完成。公網(wǎng)天然氣長(zhǎng)輸管道通信系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于建設(shè)周期短、見(jiàn)效快。但存在的問(wèn)題也很多。第一，復(fù)雜區(qū)域的架空或是地理光線難以到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，給施工造成相當(dāng)大的困難。第二，天然氣長(zhǎng)輸管道由于距離遠(yuǎn)、跨度大，經(jīng)過(guò)多個(gè)省、市行政區(qū)域，網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)、管理、運(yùn)行的不確定性很大，各部門(mén)使用的通信設(shè)備也都并不相同，網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性受到較大影響。第三，公網(wǎng)通信系統(tǒng)一般是租用公網(wǎng)電路，限制了傳輸帶寬，大容量的工業(yè)監(jiān)控圖像和視頻會(huì)議的傳輸難以得到滿足。

3.基于衛(wèi)星通信技術(shù)的天然氣長(zhǎng)輸管道通信系統(tǒng)

采用衛(wèi)星通信作為天然氣長(zhǎng)輸管道主要通信手段的天然氣長(zhǎng)輸管道衛(wèi)星通信系統(tǒng)可以在天然氣長(zhǎng)輸管道建設(shè)、投產(chǎn)以及后期的運(yùn)行維護(hù)中為行政電話、圖像、傳真、SCAD A數(shù)據(jù)以及生產(chǎn)調(diào)度的傳輸提供傳輸信道。天然氣長(zhǎng)輸管道衛(wèi)星通信系統(tǒng)傳輸實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采用時(shí)分復(fù)用/時(shí)分多址（T D M/T D M A）方式，傳輸語(yǔ)音信號(hào)時(shí)采用單路單載波（SCPC）方式。

天然氣長(zhǎng)輸管道衛(wèi)星通信系統(tǒng)通信的優(yōu)點(diǎn)如下：一是覆蓋面積大，覆蓋范圍可達(dá)中國(guó)及其鄰國(guó)；建站不受地理位置以及地形地貌限制，基本可與長(zhǎng)輸管道建設(shè)同步進(jìn)行，建設(shè)速度較快，時(shí)效性好，建設(shè)初期就能很快發(fā)揮它的作用。二是衛(wèi)星通信的通信信道大部分存在于外層空間，穩(wěn)定性好，不受人為因素以及多變的氣象因素的干擾。三是衛(wèi)星通信系統(tǒng)可配備移動(dòng)衛(wèi)星通信車(chē)，可組成應(yīng)急衛(wèi)星通信系統(tǒng)，在遇到突發(fā)事件或是自然災(zāi)害時(shí)可以迅速到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)；而且隨我國(guó)衛(wèi)星技術(shù)的快速發(fā)展，衛(wèi)星通信的阻礙瓶頸已被打開(kāi)，建設(shè)技術(shù)更可靠。四是網(wǎng)控站的集中網(wǎng)管功能很強(qiáng)，不受行政區(qū)域劃分限制?？山y(tǒng)一調(diào)度指揮、對(duì)遠(yuǎn)端站進(jìn)行軟件下載、遠(yuǎn)程監(jiān)控可實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守、安全性高且人員配置少。五是衛(wèi)星通信系統(tǒng)獨(dú)立建網(wǎng)，擴(kuò)容潛力較大且快捷簡(jiǎn)便。六是衛(wèi)星通信系統(tǒng)可方便的接入公網(wǎng)系統(tǒng)，與公網(wǎng)系統(tǒng)的本身優(yōu)勢(shì)結(jié)合，功能更強(qiáng)。

總結(jié)

無(wú)論哪種通信方案的確立，都需要綜合長(zhǎng)久考慮當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境條件、設(shè)備技術(shù)性能、初期建設(shè)投資、長(zhǎng)期管理維護(hù)等多種因素。根據(jù)以上幾種方案的介紹，再考慮經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、運(yùn)行管理、設(shè)備維護(hù)、以及未來(lái)發(fā)展等因素，可見(jiàn)衛(wèi)星通信具有功能強(qiáng)大、實(shí)施簡(jiǎn)單、移動(dòng)性好、接入方式快捷等明顯優(yōu)勢(shì)，因而采用衛(wèi)星通信為主、公網(wǎng)通信為輔的方案是天然氣長(zhǎng)輸管道通信系統(tǒng)發(fā)展的趨勢(shì)。因?yàn)檫@樣可以綜合功能強(qiáng)、可靠性穩(wěn)定性好、易管理、投資少、性價(jià)比高、投入運(yùn)行周期短等多種好處在內(nèi)。

[1]孟偉,孟憲山.淺談天然氣長(zhǎng)輸管道通信方案的選擇[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,2013,(21):92-93.

[2]李亞菲.淺談天然氣輸氣站通信項(xiàng)目中的項(xiàng)目質(zhì)量管理[J].科技傳播,2010,(24):108-109.

劉福英，女，1986年8月生，畢業(yè)于南昌航空大學(xué)科技學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)，現(xiàn)從事天然氣管道運(yùn)行自控通信管理工作。