獨山子石化煉化新區無線對講應用現狀及解決方案

劉洪洋 李海軍 謝軍軍

（中國石油獨山子石化分公司信息網絡公司 新疆獨山子 833699）

1 現狀分析

獨山子石化無線對講系統采用的是常規對講系統，包含單頻點同頻對講和雙頻點異頻中繼對講兩種使用方式。在車間各裝置及調度部門使用時，信號覆蓋基本能滿足要求，但在煉化新區三個管控中心使用時存在較多問題，一是目前煉化新區各裝置所用的無線對講頻段為150MHz的V段低頻（乙烯一聯合除外），該頻段的特性為繞射能力較強，穿透性能較差，在不加中繼的點對點通訊中手持防爆對講終端很難在管控中心使用，導致管控中心成為手持防爆對講終端的盲區，車間管理人員配備的大量手持防爆對講終端無法在管控中心使用。二是現有的內外操之間無線對講互聯互通系統中IPC1000設備已使用10年，由于設備老化、廠家設備停產等多種原因，系統故障率極高，尤其是烯烴一聯合苯乙烯、碳四及聚烯烴一聯合聚丙烯等裝置，故障后不能及時得到維修，嚴重影響裝置內外操之間的正常生產指令下達及溝通，導致管控中心內操和裝置現場人員溝通不暢、信息不對稱，存在極大的誤操作或誤判隱患。三是存在管控中心內操人員與外操室人員無法直接利用車臺手柄通話的弊端，導致該系統要實現三方通話，需要堆疊車臺設備來實現。以烯烴一聯合為例，碳四、芳烴、苯乙烯三個裝置使用了五個車臺，外操室操作臺堆疊了五個車臺，房頂安裝了五個天線。四是裝置現場部分區域無線對講信號存在盲點現象，導致外操人員在該區域使用對講機時聲音回傳不到外操室，或者無法收到內外操室的呼叫，或者有嚓嚓聲，無法聽清對方的喊話內容。由于煉化裝置大型塔罐及鋼構筑物林立，這種現象幾乎在每個裝置都存在。

2 解決方案

2.1 內外操互聯互通解決方案

為了提升管控中心內操和外操室對裝置現場在生產調度、事件監測、信息報告等方面的能力，需采用成熟的語音對講系統來滿足生產調度指揮的需求。按照上述現狀分析，采取專網集群方案是最優選擇，可以徹底解決上述問題，但投資大且無法兼容現有模擬設備，造成前期的投資浪費。本方案主要是在不采取集群方案的前提下利用現有無線對講互聯互通技術，分期分批逐步對現有系統進行改造。在系統部署過程中本著不改變現有使用方式，完成對現有IPC1000設備的替換，使之能滿足內操、外操以及裝置現場人員生產信息指令的有效傳遞。無線對講互聯互通系統應充分利用已建的專用通信網絡、有線與無線通信資源，實現內外操生產語音指揮調度暢通，以網絡為基礎，以無線網關、固定/移動對講終端為支撐，實現與對講機以及車臺的互聯互通。

該系統已在煉油管控中心煉油第一聯合蒸餾裝置做過測試，效果良好，且該系統能實現內操、外操、裝置現場三方通話。系統可靠性高、組網靈活、操作維護簡單、擴容及增加業務方便，滿足獨山子石化內外操之間生產指揮語音調度需要。

圖1 互聯互通系統拓撲圖

正式部署時在化工一控、化工二控、煉油管控中心（統稱控制中心）選取一個網絡機房部署一套無線對講互聯互通平臺服務器，控制中心操作臺部署固定/移動調度終端；外操室部署無線網關（選配固定/移動調度終端），通過有線或無線網絡與平臺服務器連接。車臺通過物理連接線將音頻接入無線網關，網關通過SIP協議接入無線對講互聯互通平臺服務器，以平滑的方式達到功能的實現。

無線網關與現有車臺對接，將音頻信號轉換為網絡信號后依靠現有傳輸網絡與無線對講互聯平臺對接，實現內外操以及裝置現場人員之間的語音互聯互通。無線對講互聯互通系統由終端層、網關層、網絡層和平臺層組成，系統邏輯架構見圖2。

圖2 互聯互通系統邏輯架構圖

無線網關向上提供IP網絡接口接入無線對講互聯互通系統，向下提供標準的DB9接口對接車臺，根據車臺后置接口針腳定義定制數據線纜。無線網關最多支持4路車臺的接入，第一路直接使用網關手柄可與內操、現場手持終端通話，其他三路通道接入的車臺通過固定終端、移動終端來實現互通，超過4路時可通過堆疊網關實現接入。

2.2 裝置現場無線對講信號盲點解決方案

裝置無線對講信號存在盲點的現象，可以通過以下兩種方案來解決：一是在現有的V段低頻段加中繼臺的辦法來解決，這種方法適合小范圍的補盲措施，如煉油蒸餾等一些重要裝置的無線信號優化，優點是可以利用原有終端，缺點是仍用V段低頻，穿透性能差，無法做到徹底補盲。此種方案不適合全廠范圍內大面積使用，因為煉化新區使用了幾十組點對點單頻點同頻對講，用幾十組異頻中繼很不現實，既浪費頻譜資源又存在相互干擾的危害。另外一種方案是將現有的V段低頻改成U段高頻，挑選苯乙烯等重要裝置實施改造，將150M手持對講終端統一更換成400M數字對講終端，根據現場效果確定是否加中繼臺放大（與乙烯一聯合現在使用情況類似），如果增加中繼臺則可以做到內外操無線信號全覆蓋，省去內外操利用有線連接的設備費用，此種方法需要批量更換數字對講終端，前期投入稍大，但由于U段高頻穿透性強，所以補盲效果明顯。

3 結論

通過對煉化新區無線對講運行現狀的分析，梳理出煉化新區無線對講長期以來使用效果不理想的原因，并采用業界流行的內外操互聯互通技術及裝置現場信號補盲方案，最大程度降低改造成本，保護原有投資，最大程度簡化系統部署結構，提高系統業務能力，最大程度做到在不影響裝置正常生產運行的前提下平滑過渡，這是目前無法快速升級到集群的狀況下，維持現有系統并提高使用體驗的有效解決方案。