趙希寶

摘要 IP對(duì)講互聯(lián)系統(tǒng)在海上平臺(tái)電網(wǎng)日常調(diào)度、電網(wǎng)安全、處理突發(fā)事件中實(shí)現(xiàn)各聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)無(wú)縫通話發(fā)揮著重要的作用，系統(tǒng)是基于數(shù)字中繼臺(tái)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸層進(jìn)行語(yǔ)音對(duì)話的對(duì)講系統(tǒng)，將中繼臺(tái)接入到交換機(jī)上，通過平臺(tái)光纖鏈路將所有基站組成一個(gè)大網(wǎng)，對(duì)講機(jī)語(yǔ)音在網(wǎng)絡(luò)層實(shí)現(xiàn)跟其他基站設(shè)備的互聯(lián)互通，讓對(duì)講機(jī)作為重要的應(yīng)急通信手段，保障在重大緊急事件下統(tǒng)一指揮，實(shí)現(xiàn)調(diào)度中心在跨平臺(tái)調(diào)度工作時(shí)，面對(duì)面的調(diào)度溝通效果。

【關(guān)鍵詞】lP互聯(lián) IP 語(yǔ)音對(duì)講 數(shù)字對(duì)講系統(tǒng) 中繼臺(tái)

海上電網(wǎng)調(diào)度指揮系統(tǒng)在日常調(diào)度、電網(wǎng)安全、處理突發(fā)事件等發(fā)揮著重要的作用，隨著油田群的滾動(dòng)開發(fā)，生產(chǎn)工況的不斷調(diào)整。電網(wǎng)也面臨著新的問題和新的挑戰(zhàn)，需要對(duì)其實(shí)現(xiàn)更為高效、精確的管理。因此，也對(duì)其通訊調(diào)度指揮系統(tǒng)提出更高的要求，目前海上平臺(tái)使用的是傳統(tǒng)的基站模擬對(duì)講無(wú)線通訊系統(tǒng)，在跨平臺(tái)的大范圍通信中存在一些不足：覆蓋局限小，容易受到外界的干擾和阻擋，信號(hào)的傳輸質(zhì)量和語(yǔ)音質(zhì)量不高，通信距離有限，達(dá)不到海上電網(wǎng)通信指揮調(diào)度要求，現(xiàn)利用平臺(tái)既有網(wǎng)絡(luò)，平臺(tái)間己通過海底光纖進(jìn)行了油田群網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng)，將各平臺(tái)的對(duì)講中繼臺(tái)接入到EMS網(wǎng)絡(luò)中，EMS網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過防火墻與平臺(tái)的局域網(wǎng)相連。通過EMS網(wǎng)絡(luò)和海油局域網(wǎng)組成IP對(duì)講互聯(lián)的通訊系統(tǒng)（如圖1）可以實(shí)時(shí)、便捷的實(shí)現(xiàn)陸地辦公室和各個(gè)平臺(tái)之間的無(wú)縫通話，實(shí)現(xiàn)對(duì)講機(jī)全網(wǎng)平臺(tái)間的面對(duì)面通話效果。

1 海上電網(wǎng)調(diào)度指揮IP對(duì)講互聯(lián)系統(tǒng)構(gòu)成

每套IP對(duì)講互聯(lián)系統(tǒng)包含：中繼臺(tái)、天線、饋線、電源、避雷、雙工器、移動(dòng)終端、安裝配件等設(shè)備（如圖2），通信中繼臺(tái)采用模塊化結(jié)構(gòu)，需要符合我們國(guó)家信息產(chǎn)業(yè)部頒布的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

1.1 中繼臺(tái)（數(shù)字中轉(zhuǎn)臺(tái)）

中繼臺(tái)又稱中轉(zhuǎn)臺(tái)，由功能發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、電源模塊、雙工器和天線以及饋線構(gòu)成，是專業(yè)無(wú)線通訊系統(tǒng)不能缺乏的重要設(shè)備，中繼臺(tái)的接收頻率與發(fā)射頻率使用不同的頻率，使工作始終處于收發(fā)異頻狀態(tài)，能夠接收到己調(diào)制的射頻信號(hào)將解調(diào)出的音頻信號(hào)傳輸給其它設(shè)備。中繼臺(tái)的主要作用就是信號(hào)放大，增長(zhǎng)通訊有效距離，擴(kuò)大信號(hào)覆蓋，增強(qiáng)通信范圍。

1.2 中繼臺(tái)通信距離的工程計(jì)算

工程使用無(wú)線電波傳輸損耗實(shí)用公式：

LM（dB）= 88.1+2 01 g P-2 01 g higl hig2 +401gC

P代表工作頻率（MHz）、higl代表位I點(diǎn)天線高度（m）、hig2代表位II點(diǎn)天線高度（m）、C代表I點(diǎn)和II點(diǎn)的通信距離（m）

上述公式僅限用于中繼臺(tái)頻段為UHF400-470MHZ和VHF150MHZ以及通信距離不要超過65km范圍。

1.3 中轉(zhuǎn)臺(tái)與對(duì)講機(jī)SG （dB）計(jì)算

SG（dB）就是移動(dòng)終端給中繼臺(tái)接收機(jī)發(fā)射信號(hào)允許衰減的最大值，如果不考慮饋線損耗和天線自身增益的條件下：

SG（dB）=移動(dòng)終端發(fā)射功率（dBm） -中轉(zhuǎn)臺(tái)接收信號(hào)靈敏度（dBm）

如考慮饋線損耗、天線增益的條件下，SG（dB）計(jì)算為：

SG（dB）=PF+PT-（GA+TL+RL）

=36+0-（9.8-2-116）

=144.2（dB）

式中：PF--移動(dòng)終端發(fā)射功率

PT--移動(dòng)終端天線增益

GA--中轉(zhuǎn)臺(tái)天線增益

TL--同軸電纜饋線損耗

RL--中轉(zhuǎn)臺(tái)接收靈敏度

2 IP對(duì)講互聯(lián)對(duì)通話質(zhì)量的影響以及如何應(yīng)對(duì)

lP互聯(lián)功能在傳輸層采用UDP協(xié)議，其傳輸數(shù)據(jù)沒有確認(rèn)和重傳機(jī)制。在傳輸過程中，由于從同一個(gè)節(jié)點(diǎn)位置發(fā)出UDP數(shù)據(jù)包到達(dá)的目的節(jié)點(diǎn)和經(jīng)過的中間節(jié)點(diǎn)不同，會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)包傳輸抖動(dòng)的情況。緩沖隊(duì)列長(zhǎng)度功能能夠?qū)DP數(shù)據(jù)包進(jìn)行重新排序并進(jìn)行緩沖，再間隔一段時(shí)間后發(fā)送，所以間隔一段時(shí)間后發(fā)送數(shù)據(jù)包不會(huì)對(duì)信號(hào)造成影響。用戶可以根據(jù)緩沖隊(duì)列長(zhǎng)度的個(gè)數(shù)設(shè)置緩沖時(shí)間。

緩沖隊(duì)列長(zhǎng)度的緩沖時(shí)間值范圍：1*60～8*60ms，默認(rèn)值為1*60ms。

用戶設(shè)置緩沖隊(duì)列長(zhǎng)度時(shí)，要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際傳輸質(zhì)量進(jìn)行設(shè)置。在局域網(wǎng)或者專網(wǎng)內(nèi)，網(wǎng)絡(luò)延遲一般小于60ms，可使用默認(rèn)的緩沖隊(duì)列長(zhǎng)度，其他網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，當(dāng)測(cè)試的網(wǎng)絡(luò)延遲大于60ms時(shí)，就需要相應(yīng)調(diào)整緩沖隊(duì)列長(zhǎng)度。

3 lP互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全性

多基站IP互聯(lián)系統(tǒng)具有一定的安全性，允許中轉(zhuǎn)臺(tái)之間IP互聯(lián)時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密傳輸。針對(duì)單個(gè)IP互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，任何一臺(tái)要接入該網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備都必須要遵循相關(guān)的應(yīng)用層協(xié)議，并且注冊(cè)過程需要正確的授權(quán)碼，否則主機(jī)中轉(zhuǎn)臺(tái)將不接受注冊(cè)。通信過程中，相關(guān)協(xié)議命令也是經(jīng)過加密的。

4 IP對(duì)講互聯(lián)系統(tǒng)主要功能

IP對(duì)講互聯(lián)是基于數(shù)字中轉(zhuǎn)臺(tái)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸層進(jìn)行話音對(duì)話的對(duì)講系統(tǒng)，其主要功能有：

（1）數(shù)字多種呼叫功能：根據(jù)工作需要，調(diào)度中心可呼叫單臺(tái)終端或多臺(tái)終端在現(xiàn)場(chǎng)操作時(shí)面對(duì)面交流。

（2）基站聯(lián)網(wǎng)功能：所有基站可組成一個(gè)大網(wǎng)，在重大緊急事件下統(tǒng)一指揮調(diào)度;

（3）自動(dòng)切換信道功能：對(duì)講機(jī)在各基站下自動(dòng)連接，跨基站自動(dòng)切換信道仍然通話。

（4）質(zhì)量可靠：美國(guó)軍用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，IP67防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)

（5）噪音抑制，語(yǔ)音清晰

（6）雙時(shí)序虛擬集群功能：可自動(dòng)將空余信道時(shí)序分配給需要通話組員

（7）對(duì)講機(jī)可以實(shí)現(xiàn)文本消息發(fā)送、組呼以及個(gè)呼、緊急報(bào)警、監(jiān)聽、對(duì)講機(jī)遙控等豐富功能

5 海上電網(wǎng)調(diào)度使用IP對(duì)講互聯(lián)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

（1）無(wú)需停產(chǎn)，改造簡(jiǎn)單，后期如增加平臺(tái)，調(diào)整通信規(guī)模簡(jiǎn)便，通過增加終端就可完成系統(tǒng)擴(kuò)容。

（2） IP對(duì)講互聯(lián)可以作為平臺(tái)緊急情況下通訊備用手段;

（3）需要跨平臺(tái)協(xié)調(diào)遠(yuǎn)程調(diào)度和現(xiàn)場(chǎng)操作如面對(duì)面交流;

（4）海上電網(wǎng)IP對(duì)講全網(wǎng)互聯(lián)后，極大的改善平臺(tái)間遠(yuǎn)程操作的便利性，實(shí)現(xiàn)各聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)無(wú)縫通話，充分體現(xiàn)了電力調(diào)度中心平臺(tái)的作用;

（5）數(shù)字對(duì)講機(jī)話音質(zhì)量較高，接收到的音頻雜音更少，通話更清晰;

（6）對(duì)講機(jī)可以一對(duì)一或一對(duì)多的呼叫和發(fā)送信息;

（7）只要網(wǎng)絡(luò)互通，無(wú)視距離對(duì)講通話;

（8）通過中繼臺(tái)中轉(zhuǎn)之后，平臺(tái)內(nèi)可以做到對(duì)講機(jī)信號(hào)的無(wú)死角覆蓋，增加平臺(tái)內(nèi)對(duì)講通訊效果。

6 結(jié)語(yǔ)

IP對(duì)講互聯(lián)系統(tǒng)將各個(gè)平臺(tái)的相同或不同頻段的中繼臺(tái)通過IP互聯(lián)功能利用平臺(tái)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，形成一個(gè)不受地域限制的無(wú)線對(duì)講互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，移動(dòng)終端可以在該網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)漫游，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音實(shí)時(shí)性和PTT數(shù)據(jù)通信傳輸，利用該IP對(duì)講互聯(lián)系統(tǒng)徹底解決了電網(wǎng)日常調(diào)度、信息管理、處理突發(fā)事件時(shí)可以大范圍，遠(yuǎn)距離，跨平臺(tái)無(wú)線對(duì)講互聯(lián)的難題。

參考文獻(xiàn)

[1]周亞，基于G45的DMR中轉(zhuǎn)臺(tái)硬件設(shè)計(jì)與轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)[D].西安電子科技大學(xué)，2015.