海洋石油短波岸臺聯網設計方案

黃欣

【摘要】 本文通過對海洋石油目前各短波岸臺現狀進行分析，提出短波岸臺聯網目的和思路，并據此設計出短波岸臺聯網具體方案，為海洋石油短波岸臺聯網實施提供建設性參考意見。

【關鍵詞】 短波岸臺 聯網 局域網 主力岸臺 中心站 分站

前言

短波通訊作為海洋石油海上平臺、船舶與陸地間的應急通訊手段，在海洋石油作業中發揮著不可忽視的作用。目前，海洋石油短波岸臺共計4個，分布在天津、湛江、深圳、上海等四地。短波岸臺模擬工作模式和頻率使用方式相對落后，已不能適應未來海洋石油發展的需求和步伐，發揮不出自身優勢。不僅如此，各短波岸臺相對獨立，通信設備間未實現聯網，只能單獨完成各地“岸臺至岸臺”，“岸臺至與船臺、平臺”之間的無線電報或無線電話等通信業務。當各地發生突發事件，諸如臺風、大潮等自然災害造成短波岸臺損毀無法及時修復時，由于未與其他地區短波岸臺聯網，導致無法利用其他地區短波設備保證本地短波通訊，造成海上平臺、船舶與陸地間的短波通訊受到影響，使海上平臺人員和財產面臨損失。為提高海洋石油短波岸臺覆蓋能力和抗損毀能力，短波聯網應用研究已迫在眉睫。

一、短波岸臺現狀分析和需求

1.1現狀

（1）天津、湛江短波岸臺

天津短波岸臺是四海岸臺中規模最大，業務量最大的一個短波岸臺。其中發信臺由7副大型岸基短波天線和8套1KW發射機組成；收信臺由2副大型岸基接收天線和9套接收機及中控系統組成。主要業務對象是渤海海域的鉆井船、采油平臺，三用工作船等超過200個遠端短波海臺，短波通訊距離達到南海中部3200公里，具有遠距離通訊能力。

湛江短波岸臺是四海岸臺中規模僅次于天津岸臺的第二大短波岸臺，業務量也比較大。發信臺由5副大型岸基短波天線和5-8套1KW發射機組成；收信臺由2副大型岸基接收天線和5-7套接收機及中控系統組成，主要業務對象是南海海域的鉆井船、采油平臺，三用工作船等短波海臺。

渤海、湛江岸臺的需求：

在收發信機網絡化控制與應用的前提下，實現統一管理設備硬件資源和頻率資源，提高收發信機調度管控水平，充分利用現有頻率和設備資源，提高頻率使用的可通率，整體提升短波通訊的可靠性及通訊質量，為短波岸臺聯網和互為備份做好硬件準備。

（2）上海、深圳短波岸臺

上海短波岸臺分3個點，上海市區有2套海用單邊帶，寧波終端有1套海用單邊帶，溫州麗水終端有1套海用單邊帶，3個點使用同一對頻率，呼叫網和工作網不分，溫州及寧波的岸臺可以守聽到海上用戶信號，但上海市區大樓岸臺通訊效果較差，可通率較低，工作船通過高頻將油水信息及船舶動態告訴附近平臺，再由平臺通過衛星電話告訴陸地相關方。

上海短波岸臺的需求：

通過對收發信機網絡化升級，在上海市區建立短波岸臺控制中心，將對寧波和溫州終端的設備進行聯網控制，統一管理控制兩地短波設備及頻率資源，實現呼叫網與工作網分離，以確保提供專業的短波通訊服務，目前就急需實現短波設備網絡化控制能力 。

深圳短波岸臺場地受市區環境影響，規模小，目前無發射天線。

深圳短波岸臺的需求：

距離惠州較近，通過岸臺聯網方式由惠州短波岸臺提供天線及發射機資源，并實現對其設備的網絡化控制。

1.2國內短波設備現狀

國內主流短波設備已實現集中管理控制，收發信機本身沒有網絡化模塊，可通過一個中央控制單元對設備收發信機進行控制操作，控制單元自身具有網絡接口，可以實現網絡遠程登錄控制。

1.3結論

目前從各短波岸臺的情況分析，天津和湛江條件最好，短波設備最齊整，資源充沛，具備互備互聯能力；上海和深圳由于地理位置約束，借助其他岸臺實現短波通訊保障的需求最迫切。國內主流短波設備已經可以實現集中管理控制。以上這些為海洋石油短波岸臺聯網的實現提供有力支撐。

二、短波岸臺聯網目的

通過對各短波岸臺聯網的設計，解決海洋石油短波通訊資源分散、跨區域通訊盲區等問題。

1）實現各短波岸臺之間智能化、數字化聯網；

2）實現各短波岸臺之間互相備份、互相補充，提升短波通訊的可通率；

3）全面提升短波岸臺的運行管理水平，實現短波設備的集中管理；

三、短波岸臺聯網規劃思路

短波岸臺聯網總體設計思路為分級控制、分步實施、全面覆蓋。

1）天津短波岸臺與湛江短波岸臺為主力岸臺；

2）上海和惠州岸臺為一級中心臺站（以下稱“中心站”）；

3）寧波、溫州、深圳為二級分站（以下稱“分站”）；

4）分別利用局域網實現寧波、溫州分站與上海中心站短波互聯，深圳分站與惠州中心站的短波互聯；

5）分別利用局域網實現上海中心站與天津主力岸臺短波互聯，惠州中心站與湛江主力岸臺的短波互聯互通。

6）最終實現天津與湛江短波岸臺的局域網短波互聯；實現中海油短波全海域應急覆蓋。

四、短波岸臺聯網設計思路

1）分層的體系架構設計

系統組網設計采用分層設計思想，包含應用層、服務層以及控制層。

2）SIP協議

系統組網設計采用SIP協議作為核心通信協議。

五、短波岸臺聯網設計方案

根據目前各短波岸臺現有設備的能力，方案設計對天津、湛江主力岸臺模擬收發信機設備升級為數字發射接收機，在上海和惠州中心站分別新建一套數字發射接收機系統。同時設計增加短波通信系統控制器、通訊調度系統及綜合業務網關（內置語音網關）等設備，實現各地短波資源的整體統一調配、短波設備的本地、異地控制及有/無線電話轉接功能。

通過短波聯網設計，各主力岸臺、中心站能夠實現對本臺站收、發射機的集中控制和管理；主力岸臺能夠實現對中心站收發射機的遠程遙控；中心站能夠實現對分站接收機的遠程遙控；主力岸臺、中心站及分站之間收信機音頻信號可互相接聽并實現轉接；各岸臺間的話音傳輸具備話音保證及QOS策略。當某一岸臺短波設備出現故障時，此區域海上用戶可以通過局域網與其它任意岸臺間進行通訊，實現語音通話和電話轉接。最終實現各地短波岸臺互為備份，提高短波資源利用率，將海洋石油短波應急通信提升到一個嶄新的高度。

5.1 系統設備組成及功能

1）數字發射機

短波通信系統數字發射機用于短波信號的發射，采用DSP技術實現射頻信號的數字化處理，采用微型后選器技術提高雙工通信質量，功放采用MOSFET場效應管放大、大功率合成技術，電源采用大功率開關電源技術，天線調諧器自動調諧匹配，全自動天調預調存貯，整機具有遠程遙控接口和CAN總線接口，并具有現場可編程功能。它可與短波通信系統接收機、短波通信系統控制器等組成短波通信系統，在惡劣電磁環境和強烈干擾條件下能夠正常工作，快速自動建立鏈路，進行可靠的數據通信，為數據鏈等應用提供短波無線信道。

2）數字接收機

短波通信系統數字接收機用于短波信號的接收，采用數字信號處理技術，工作頻率范圍從100kHz到30MHz。可接收AM、CW、USB/LSB/ISB調制信號，模擬中頻帶寬12kHz，具備1kHz、3kHz、3.4kHz、6kHz四種基本數字中頻帶寬。最小調諧步進1Hz，最大可設置步進為100kHz。采用模塊化設計、全固態、數字化控制。

3）短波通信系統控制器

短波通信系統控制器，可實現對數字發射接收機進行控制操作（異地網絡控制），包括設備收發及參數、狀態的檢測、監控、調整、修改。并且能夠實現話音及控制網絡傳輸，具備QOS及VOIP 協議配置功能。

？ 可控發射機參數：

頻率、功率、調諧、駐波比、信道、工作種類、告警參數、本地/遙控。

？ 可控接收機參數：

頻率、信道、信噪比、工作種類、告警、其他參數；錄音、轉接及局域網接口；

4）通訊調度系統

通信調度系統包括通信調度管理服務器、通信終端和話音終端。主要實現對各短波岸臺內通信設備集中控制、綜合調度、業務路由選擇、呼叫控制管理、業務服務等功能，可靈活調配短波通信資源實施話音/數據通信，達到對通信資源和業務的整合及網絡化運用的目的。

5）綜合業務網關（內置語音網關）

可實現與短波岸臺當地模擬程控語音系統或軟交換系統的互聯互通，實現對話音、短信、電子郵件、傳真等各種業務流和媒體流在短波信道和有線信道之間的收發控制和綜合適配。

六、結論

通過對海洋石油短波岸臺的聯網設計，解決各短波岸臺資源無法共享的問題，提高短波通訊的可通率；實現各岸臺短波網的互相備份，優勢互補；提高短波網可靠性，進而提高海洋石油整體應急通訊保障和災備能力。