高速通信系統設備配置與施工技術研究

曹 鵬

（陜西省高速公路建設集團公司西延分公司，陜西 西安 710016）

0 引 言

陜西省高速公路的機電系統于20世紀90年代中期開始建設，經過了升級與改造，一定程度上改善了道路、隧道監控和通信系統及收費系統。但是高速公路機電系統始終面臨諸多問題，嚴重影響了系統作用的發揮。因此，深入研究和分析高速通信系統設備配置與施工技術具有一定現實意義。

1 當前高速通信系統發展現狀

首先，設備相對老化且技術落后。陜西省高速公路聯網機電系統初始組網運行時間為2003年，部分路線的通車時間過長，其機電設備已出現自然老化，且采用的技術落后，因此有必要對設備和技術予以全面更新。特別是較早通車路段的通信系統，使用時間過長導致部分設備型號以及標準過于老舊，難以在市場采購所需備件[1]。

其次，新型技術應用落后。陜西省高速公路機電設施選擇使用了較多機械技術、信息技術及電子技術。隨著時間的推移，新興技術不斷出現，可為管理工作的開展提供了諸多技術依據。但受既有系統或者設備的影響，很多新技術應用相對落后。

最后，需求方面的改變。高速公路發展過程中，管理需求不斷增加，且公眾對出行信息服務提出了全新要求，使得信息傳輸更具多樣性，也直接增加了信息傳輸的帶寬要求。因此必須不斷優化既有傳輸設備、網絡結構及網絡設備，以提高信息傳輸能力，解決通信傳輸設備及網絡設備利用率不高的問題[2]。

通信系統將陜西省通信中心與不同路段分中心通信網絡有效連接，并為交通行業的專業網絡、高速公路監控及收費系統等提供必要圖像幫助。

2 高速通信系統設備布設基本原則

第一，干線傳輸節點布設要求選擇路網核心樞紐站點對核心匯聚節點設備加以設置，進而為各地市與路網交通樞紐站點合理地設置區域匯聚節點設備。需注意，匯聚節點部位的設備應盡量選擇使用環型網絡，以確保有效保護環網。

第二，干線傳輸節點需根據路段長度和通信網絡光方向匯集節點設置，并逐漸消除路網線路末端干線設備，進而有效節省建設成本支出。如果后續路段要求此路段和陜西省高速公路通信網絡相互接入，就必須對路段容量實際需求做出綜合考慮[3]。如果傳輸節點間距超過設備技術標準，那么可在合理位置科學地設置中繼傳輸設備。

第三，應將STM-64設備合理地應用于干線傳輸網絡核心匯聚節點。對于區域匯聚節點，則要選擇使用型號為STM-16的設備。對于已通車的路段，無需更換或是升級線路末端既有網干線傳輸設備，僅借助接入網系統調整網絡即可。

3 西延高速通信系統設備配置實施方案

西延高速通信系統的干線設備是全省高速公路路網通信系統的關鍵節點和主要匯聚節點，但現有設備（中興S330、S380）均已停產多年，單板板件也停止生產，均無法購置備品備件。若通信設備發生故障或者板卡損壞，不僅影響西延高速收費系統及監控系統數據、圖像和語音業務的正常運行，而且將嚴重影響路網相連高速公路路段分公司收費系統及監控系統數據、圖像和語音業務與省中心的通信。現有設備以太網業務板均為早期點對點業務單板ET1（停產多年），該單板不支持以太網國際通用協議，不利于新增業務開通，且無法進行設備擴容。

為提高網絡傳輸速率及優化組網方式，采用干線設備+PTN接入網設備+軟交換語音系統，以構成新的西延高速通信系統網絡。干線光纖數字傳輸網絡主要為監控系統、收費系統、辦公自動化、視頻圖像、交通信息專用網絡及交通行業內部電話網等提供傳輸通道。全線設置銅川、黃陵、延安及富縣4個有人通信站，配置SDH干線傳輸設備1套，設備傳輸等級2.5 G，可擴容至10 G。

接入網選用PTN設備。PTN技術吸收了IP網絡中傳輸數據業務的優點，并結合了各種技術的優點，是最符合當前高等級公路業務IP化對傳輸網的要求。全線在銅川、黃陵、延安及富縣4個有人通信站配置PTN設備作為光線路終端OLT。設置金鎖關、道南隧道管理站、宜君、彭鎮、阿黨、洛川、漢寨隧道管理站、牛武隧道管理站、南秋臺隧道管理站、新窯溝隧道管理站、甘泉、南泥灣、延安南、洛川服務區及富縣服務區15處無人通信站，加上西銅高速黃堡無人通信站，共計16個無人通信站，配置PTN設備（作為光網絡單元ONU），傳輸等級GE。

語音交換系采用軟交換語音系統，廢棄現有三套停產老舊的程控交換機和原ONU設備的用戶端設備。采用一套軟交換語音平臺，安裝在銅川有人站監控室機房，為本項目各站設置語音網關IAD設備，為所有收費站和服務區配置語音接入設備IAD，經接入網PTN設備提供的以太網通道連接至銅川有人站（虛擬分中心）的軟交換平臺，實現西延分公司內線電話和收費車道電話業務等。軟交換平臺再通過干線設備提供的以太網通道連接至省中心程控交換機，以實現本路段的語音系統與全省語音交換系統的互聯互通[4]。

4 高速通信系統設備施工技術

4.1 通信設備安裝的一般要求

（1）電纜布放對路徑提出了較高要求，一定要保證信號、電源、用戶電纜及光纖的合理布設。針對走向相同的電纜，可將其理順并綁扎，保證外觀的平直性與整齊性，有效規避交叉情況的發生。

（2）用戶電纜布放需在完成機架內與機架間電纜布放工作后開展。室內布線應置于金屬橋架內部，無金屬橋架時，應加金屬軟管或塑料子管保護。

（3）設備采用聯合接地的方式，每個通信站設置獨立地線，接地電阻小于1 Ω。機房內安裝地線排，所有設備地線均連接于地線排。

（4）設備機架、柜式配線架應加固安裝，采用定制的安裝支架或壓板，支架高度與防靜電地板齊平。支架由托框和鋼導軌構成，二者之間可加墊墊鐵，可進行水平及垂直調節。

（5）機柜內部的所有電纜或插頭應貼有標簽，對松動或掉落的插頭，應對照電纜插頭上的標記插到相應的槽位。需注意，勿在操作過程中將標簽丟失。

（6）針對設備組件中的電源插件，堅決不允許出現帶電插拔的情況，且其他板卡也不能帶電插拔[5]。

4.2 設備安裝

（1）設備內部零件安裝和機殼一律不準使用自攻螺絲。金屬機件用的緊固件螺孔、螺絲應涂上適當的密封劑。

（2）所有設備的進線孔應安裝襯墊，以保證電纜扭動時不影響設備的密封性能。

（3）電纜通過電纜孔洞、電纜管道或類似地方時要密封，防止害蟲和雨水進入。

（4）完成設備安裝工作后，要結合技術標準規范調試，并對各項試驗結果進行記錄，對系統問題加以處理，完成調試報告的編寫。

（5）設備內外部接口需與ITU、EIA及IEEE等國際通用標準吻合。

（6）本設計均采用聯合接地方式，在監控機房和外場設備群設置地線。機房內安裝地線匯流排，所有需接地設備的地線均連接于地線匯流排。

（7）設備組件中的電源插件，堅決不允許出現帶電插拔的情況，且其他板卡也不能帶電插拔[6]。

4.3 設備測試

（1）安裝機房設備過程中，要嚴格按照相關圖紙要求進行。

（2）完成安裝后，要針對系統設備實施本機測試，以確保測試結果和設備技術性能要求吻合。此外，需詳細記錄測試結果。

5 結 論

西延高速公路通信系統自建設并投入使用后，歷經多次改造，一定程度上優化了系統本身的性能與作用。但隨著陜西省高速公路聯網收費工作的開展，高速公路綜合監控系統、辦公自動化系統及其他相關信息系統的全面建設與使用，既有干線設備很難適應實際需求。因此，需針對既有網絡節點設備實施必要的升級與改造，進而不斷改善和優化節點與網絡保護效果，以保障陜西省高速公路通信系統的正常運行。