摘要
隨著中國石油化工行業(yè)迅速發(fā)展，無線通信是石化企業(yè)日常生產(chǎn)中不可缺失的手段，在安全生產(chǎn)、設(shè)備管理維護、產(chǎn)品運輸?shù)冗^程中發(fā)揮著重要作用。在現(xiàn)有頻率資源緊張的背景下，為了滿足中國石化股份有限公司武漢分公司80萬噸/年乙烯及其配套工程的多個部門、多個用戶的同時通話的需求，同時保證無線通信設(shè)備在高防爆級別環(huán)境下使用的安全性，信號覆蓋的全面性，通信質(zhì)量的可靠性，上海農(nóng)工商通信電氣有限公司為用戶提供了一套基于摩托羅拉最新技術(shù)的MOTOTRBO多信道智能共享無線對講系統(tǒng)的解決方案。
一、項目背景
1.1用戶背景介紹
中國石化武漢分公司是中國石油化工集團公司直屬大型工業(yè)企業(yè)，是中國石化公司的一員。公司始建于1971年，擴建于1975年，投產(chǎn)于1977年，原油一次加工能力500萬噸/年。預(yù)計于2012年投產(chǎn)的80萬噸乙烯將成為我國中部地區(qū)第一套大型乙烯工程、中國石化“十一五”重點工程，也是湖北省一號工程。該項目的建設(shè)有利于改善我國乙烯工業(yè)布局，提高石油資源利用水平，有利于帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展升級，促進(jìn)中部地區(qū)經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整優(yōu)化，對經(jīng)濟又好又快發(fā)展具有重要意義。
1.2項目需求和挑戰(zhàn)
武漢石化老廠、80萬噸乙烯/年工程基地、武漢化工新城地理方位圖如下所示：
工程位于武漢市陽邏長江大橋上游區(qū)域化工新城內(nèi)，與武漢石化老廠區(qū)的直線距離9公里。無線通信是武漢石化在管道、石化工廠、分配渠道等操作中不可缺失的手段，用戶需要能夠及時有效地監(jiān)控管道、貯油站、精煉廠和運輸火車站。石化工作環(huán)境下使用的通信設(shè)備要求高級別防爆、經(jīng)受高溫、粉塵、噪音、雨淋及與有毒物質(zhì)接觸等考驗，本項目所面臨的挑戰(zhàn)在于：利用緊張的現(xiàn)有頻率資源，滿足武漢石化80萬噸/年乙烯基地的多個部門、多個用戶的同時通話，同時保證無線通信設(shè)備在高防爆級別環(huán)境下使用的安全性，信號覆蓋的全面性，通信質(zhì)量的可靠性。
二、系統(tǒng)規(guī)劃
2.1 項目選型
按照用戶的要求，參照我們在石油化工行業(yè)項目實施經(jīng)驗，本方案建議采用基于摩托羅拉最新技術(shù)的MOTOTRBO多信道智能共享無線對講系統(tǒng)。摩托羅拉MOTOTRBO的防爆設(shè)備都經(jīng)過了工廠防爆標(biāo)準(zhǔn) (FM) 認(rèn)證，能夠滿足用戶的生產(chǎn)安全要求，并有助于用戶在高安全標(biāo)準(zhǔn)下獲取更高的生產(chǎn)效率，降低成本。
MOTOTRBO系統(tǒng)有機地結(jié)合了雙向無線通信和數(shù)字技術(shù)的優(yōu)點，兼具了傳統(tǒng)集群系統(tǒng)的諸多優(yōu)勢和功能，其呼叫容量是模擬系統(tǒng)的兩倍，可提供集成數(shù)據(jù)通信。MOTOTRBO系統(tǒng)將幫助武漢化工企業(yè)更有效地利用信息和資源，滿足用戶更多的實際使用需求，MOTOTRBO系統(tǒng)完全符合國家現(xiàn)行法規(guī)及發(fā)展要求。
2.2系統(tǒng)概述
本工程采用的MOTOTRBO Capacity Plus系統(tǒng)可以滿足大容量語音和數(shù)據(jù)通信需求。在智能信道共享模式下，所有的對講機共享中繼臺集群的所有信道。由6臺中繼臺組成的12個邏輯信道的共享信道池，在同一時刻，所有的信道都在被使用的情況是很少的，因此相對于每個對講機使用一個固定的信道的情況，智能信道共享系統(tǒng)更少被阻塞。帶有本地RDAC(中繼臺診斷和控制)的智能信道共享系統(tǒng)圖如下：
注：Trunked Channels： 集群信道，
Rest Channel ： 休息信道，
A Busy Channel： 繁忙信道(當(dāng)前被占用的信道)
MOTOTRBO Capacity Plus系統(tǒng)最多可擴容至12個語音通道和24個附加專用數(shù)據(jù)信道系統(tǒng)。可按需為1200個用戶提供出色的支持。MOTOTRBO系統(tǒng)可以實現(xiàn)：
(1)提供12個數(shù)字語音信道。
(2)支持24個附加專用數(shù)據(jù)信道。
(3)支持1200部無線對講機。
(4)集成同一系統(tǒng)中的語音和數(shù)據(jù)應(yīng)用，例如：GPS定位服務(wù)，文本信息傳送等。
(5)具有系統(tǒng)內(nèi)部呼叫能力，組呼、群呼、個別選呼，能夠與所有人實現(xiàn)即時通信。
(6)支持中斷診斷控制實用程序，有助于確保系統(tǒng)持續(xù)運行。
(7)自主開發(fā)的調(diào)度軟件，可對用戶實時管理。
(8)通過便捷的軟件升級可不斷提升系統(tǒng)功能。
(9)具有故障弱化及熱備份功能，保證系統(tǒng)良好運行。
2.3系統(tǒng)功能
2.3.1動態(tài)分配信道
MOTOTRBO系統(tǒng)通過嵌入中繼臺內(nèi)的復(fù)雜控制邏輯軟件實現(xiàn)了動態(tài)信道分配與系統(tǒng)信道管理。只有當(dāng)用戶發(fā)起呼叫時，才會占用信道，通話結(jié)束則立即釋放信道，所有系統(tǒng)用戶共享所有信道資源。信道利用率遠(yuǎn)高于模擬系統(tǒng)常規(guī)用戶只能使用固定信道的方式。
2.3.2話音功能
2.3.2.1呼叫功能
(1)組呼
(2)私密呼叫
(3)系統(tǒng)呼叫
2.3.2.2數(shù)字信令功能
(1)PTTID和別名
(2)遙斃對講機
(3)遠(yuǎn)程監(jiān)控
(4)檢查對講機
(5)呼叫提示
(6)數(shù)字緊急呼叫
2.3.3數(shù)據(jù)功能
MOTOTRBO支持?jǐn)?shù)據(jù)通信，包含GPS(衛(wèi)星定位)、短信、遙感遙測等。
2.4系統(tǒng)設(shè)計
2.4.1設(shè)計依據(jù)
國標(biāo)GB/T15874-1995 “移動通信系統(tǒng)設(shè)備通用規(guī)范”。
行標(biāo)YD/T5034-2005 “數(shù)字通信工程設(shè)計暫行規(guī)定”。
行標(biāo)YD/T5035-2005 “通信設(shè)備安裝工程驗收暫行規(guī)定”。
行標(biāo)YD5083-2005 “通信設(shè)備抗震性能檢測規(guī)范”。
行標(biāo)YD/T5040-2005 “通信電源設(shè)備安裝設(shè)計規(guī)范”。
國標(biāo)GB 8702-88 “電磁輻射防護規(guī)定”。
國標(biāo) GB 9175-88 “環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)”。
國家、省市無委相關(guān)規(guī)定及文件。
2.4.2系統(tǒng)容量規(guī)劃
本設(shè)計方案采用了6臺數(shù)字中繼臺，具有12個邏輯信道，能支持12個語音通道，支持1200部終端手持臺通信，給用戶終端機數(shù)量未來擴容留下足夠的空間。
2.4.3頻率規(guī)劃
本項目使用6對12.5kHz帶寬的頻點，收發(fā)間隔為10M。系統(tǒng)根據(jù)不同的使用部門，共分為24個組。
2.4.4整體組網(wǎng)規(guī)劃
本項目規(guī)劃采用12個邏輯信道的MOTOTRBO系統(tǒng)基站對全區(qū)進(jìn)行無線覆蓋，采用無線直放站+分布系統(tǒng)解決覆蓋盲區(qū)。
2.4.5 MOTOTRBO系統(tǒng)架構(gòu)介紹
一個12信道的MOTOTRBO系統(tǒng)基站的典型構(gòu)成如下圖所示：
(用戶實際使用的是由6臺數(shù)字中繼臺R8200構(gòu)成的12信道系統(tǒng)。本文所指的信道都為邏輯信道)
MOTOTRBO系統(tǒng)架構(gòu)圖
武漢石化80萬噸乙烯/年基地廠區(qū)MOTOTRBO系統(tǒng)圖
本工程規(guī)劃使用6臺XiR R8200數(shù)字中繼臺，通過6根網(wǎng)線與交換機連接，構(gòu)成12個邏輯信道池。通過合路器將發(fā)信端合路，分路器將收信端分路，室內(nèi)天線、室外天線分為兩路分別完成發(fā)射和接收信號。
2.4.6系統(tǒng)兼容過渡
考慮到武漢石化老廠使用的是模擬無線對講系統(tǒng)，我們建議用戶將來采用IP互聯(lián)方式，將武漢石化老廠的新增數(shù)字中繼臺和80萬噸/年乙烯基地的新增數(shù)字中繼臺互聯(lián)，構(gòu)建一個更大的MOTOTRBO系統(tǒng)覆蓋區(qū)，武漢石化老廠原有模擬對講機不僅可以內(nèi)部互通，通過對原模擬中繼臺進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，不僅兼容了老廠原模擬通信系統(tǒng)，而且實現(xiàn)了武漢石化老廠模擬對講機和80萬噸/年乙烯基地數(shù)字對講機的互通。
系統(tǒng)構(gòu)架圖如下所示：
IP互聯(lián)及模數(shù)轉(zhuǎn)換MOTOTRBO系統(tǒng)圖
3.6機房設(shè)備安裝位置平面圖
三、MOTOTRBO系統(tǒng)應(yīng)用成效
用戶選擇摩托羅拉公司的MOTOTRBO Capacity Plus數(shù)字雙向無線對講系統(tǒng)，在符合安全性要求的前提下，可以最大程度的提高系統(tǒng)的整體容量,頻譜的有效利用使得系統(tǒng)可支持多個部門的多通信組，提供了更大的無線語音和數(shù)據(jù)通信容量，讓更多的對講機共享邏輯信道，從而有效利用信道資源，對講機接入系統(tǒng)的等待時間更短，呼叫阻塞的概率更低，有效解決頻率資源緊張的問題。對講機支持單呼、組呼、全呼、緊急呼叫、私密呼叫、遙斃等功能，同時，對講機穩(wěn)定、清晰的語音質(zhì)量以及電池工作時間得到了用戶的認(rèn)可。
四、合作的意義以及未來工作的使命
通過本項目的合作，中國石油化工股份有限公司武漢分公司從產(chǎn)品和技術(shù)的角度對摩托羅拉的MOTOTRBO產(chǎn)品有了更深入的認(rèn)識，同時，摩托羅拉的MOTOTRBO產(chǎn)品在武漢分公司80萬噸/年乙烯及其配套工程中的應(yīng)用，表明了客戶對于摩托羅拉無線通信產(chǎn)品的認(rèn)可。我們公司在與客戶的合作過程中，客戶對我們在銷前、售后服務(wù)和技術(shù)支持等方面提出的要求，都將是我們?yōu)榭蛻籼峁﹥?yōu)質(zhì)、專業(yè)的服務(wù)的目標(biāo)，如果客戶未來在產(chǎn)品使用、技術(shù)方面遇到問題，我們都將為客戶提供及時、有效、專業(yè)的產(chǎn)品及工程技術(shù)支持服務(wù)。我們將以更高品質(zhì)、更高效率的優(yōu)質(zhì)服務(wù)來贏得客戶對摩托羅拉產(chǎn)品及技術(shù)服務(wù)的滿意和認(rèn)可。(石化盈科信息技術(shù)有限責(zé)任公司 莊嚴(yán) 上海農(nóng)工商通信電氣有限公司 唐晨)
