南水北调中线配套工程主干通信光缆设计

杨铁树

（河北省水利水电勘测设计研究院，天津300250）

设计与施工

南水北调中线配套工程主干通信光缆设计

杨铁树

（河北省水利水电勘测设计研究院，天津300250）

通过分析河北省南水北调配套工程主干通信与南水北调中线总干渠的天然地理位置关系及上下游供用水关系，提出了其借用南水北调中线总干渠备用通道的必然性，通过对5种敷设方案的比选，提出了配套工程主干通信光缆最优设计方案。

河北省南水北调配套工程；南水北调中线总干渠；通信备用通道；树枝状通信网；微管微缆技术

南水北调中线配套工程水厂以上输水工程的自动化系统（以下简称自动化系统）是中线配套工程自动化调度与运行管理决策支持系统。

自动化系统通信工程敷设贯通河北省配套工程各受水区的主干通信光缆，具有与南水北调中线总干渠地理位置上天然重合的特点。借用总干渠通信备用通道，采用微管微缆技术，可实现河北省配套工程所覆盖的7个设区市输水管线及4条大型输水干渠的纵向信息汇聚和横向数据贯通，沿中线总干渠形成通信“树干”和输水管网通信“树支”，构成河北省配套工程“树枝状通信网”。

1 主干通信网

主干通信网主要负责总调度中心、管理处、管理所、现地站之间的语音、数据、图像等各种业务信息的传送与交换，为水量调度业务处理系统、计算机监控系统、工程管理系统、综合办公系统、信息监测管理系统、综合会商系统等提供通信服务。汇聚层采用10Gbit/s、2.5Gbit/s设备组网，接入层采用622Mbit/s设备组网。主干通信网汇聚层共设置11个汇聚节点，其中一级监控节点为总调度中心，二级监控节点包括6个区域集中应急调度站点（保定未端现地站、正定管理所、傅家庄管理所、黑沙村管理所、邯郸市管理处、泊头市管理所）和4条输水干渠管理处监控节点（石津干渠管理处、廊涿干渠管理处、保沧干渠管理处、邢清干渠管理处）。

汇聚层采用相交环组网，采用10G速率等级的MSTP多业务传送平台设备，结合光缆线路物理路由，总调度中心与各二级监控节点之间的汇聚层组成3个10G二纤MSTP环网，即环1、环2和环3，三个环之间在总调中心—保沧干渠管理处形成相交环，环网结构如图1。保护方式采取子网连接保护（SNCP）。

图1 主干通信网结构图

2 主干通信路由总干渠设置的必要性

2.1 地理位置

河北省配套工程各受水区的区域通信需要一条纵贯南北、连通7个设区市及4条跨市干渠的主干通信线路，而中线总干渠从地理位置上正位于主干路径上，借此搭建河北省配套工程主干通信网，网络架构如图2。

图2 主干通信网络架构

2.2 微管微缆技术

2.2.1 微管微缆

2004年首次引进气吹微管微缆技术，主要用于长途干线，城市环网、局间中继、管道扩容和FTTX网络等场景，现国内三大运营商（中国电信、中国移动、中国联通）均有应用。气吹设备可以在外径5～14mm的微管里进行气吹1-288芯的微缆，气吹距离长达1000~2500m。

2.2.2 应用可行性

南水北调中线总干渠在左右岸分别埋设了2根硅芯管，其中1根硅芯管用于其自动化系统，并敷设了一条24芯光缆，1根备用硅芯管用于其安防系统，管内气吹3孔10/8mm微管，自用1孔，另外2孔备用。借用安防系统1孔备用微管，气吹1根微缆，既可解决河北省配套工程主干通信问题，还作为资源补偿为中线总干渠安防系统预留出备用微缆，不仅节省了新建1条硅芯管道并敷设光缆的高额费用，还提高了管道资源利用率。

3 渠敷设方案比选

在河北省配套工程主干通信路由沿南水北调中线总干渠敷设的基础上，进一步比选了5种敷设方案，如表1。

表1 主干通信线路敷设方案比较

综合分析，方案1征地难度大、施工费用高、路由安全性低；方案2制约因素多，施工条件受限；方案3影响总干渠美观效果；方案4不占用备用微管，仅需增加24芯微缆，投资省，但影响到两个不同系统通信光缆的相互独立性，且不便于运维管理；方案5在充分利用南水北调中线总干渠已有通信管道资源的基础上，通过采用微管微缆技术，仅占用安防系统的1根备用微管，气吹48芯微缆，其中24芯用于河北省配套工程主干通信光缆，另24芯用于中线总干渠安防系统备用光缆，同时满足了河北省配套工程主干通信光缆及南水北调中线总干渠备用通信光缆之需；通过采用通道共享而缆芯独立（即同缆不同束）的敷设方案及光纤分歧成端技术，在通信接点的设置上兼顾总干渠安防系统备用通信接点的布设，最大限度地避免河北省配套工程与中线总干渠安防系统间的数据传输及运维管理的相互干扰，保证了两个不同通信系统的可靠性。

综上所述，方案5具有安全、经济、可行的特点，故推荐方案5。

4 结语

（1）配套工程主干通信光缆借用南水北调中线总干渠备用通道，不仅节省了路由征地费用，而且还提高了路由安全保证率。

（2）通过采用微管微缆技术在中线总干渠安防系统备用微管中吹48芯微缆，满足了河北省配套工程主干通信及总干渠安防系统备用通信之需，不仅提高了光纤资源利用率，而且通过对安防系统原有微管的断点修复，还提高了安防系统通信贯通和传输能力。

［1］河北省水利水电勘测设计研究院，天津市邮电设计院有限责任公司联合体.河北省南水北调配套工程水厂以上输水工程主干通信光缆建设方案设计［R］. 2014.

［2］黄河勘测规划设计有限公司.河北省南水北调配套工程主干通信光缆工程专题设计报告［R］.2015.

［3］YDT1460.3—2006，通信用气吹微型光缆即光纤单元第3部分：微管、微管束和微管附件［S］.

［4］河北省水利水电勘测设计研究院，天津市邮电设计院有限责任公司.河北省南水北调配套工程水厂以上输水工程自动化系统初步设计报告［R］.2014.

［5］黄河勘测规划设计有限公司.河北省南水北调配套工程主干通信光缆工程招标设计报告［R］.2016.

（责任编辑：姜彤宇）

Trunk communication optical cable design characteristics of matching project in the middle route of South-to-North water transfer project of Hebei Province

YANG Tie-shu
（Hebei Research Institute of Investigation&Design of Water Conservancy&Hydropower，Tianjin 300250，China）

Through the analysis of relationship of natural geographical position between the main canal of middle route of South-to-North water transfer project and the trunk communication optical cable of matching project in South-to-North water transfer project of Hebei province，and the relationship of water supply and consumption between upstream and downstream. It is sure that the trunk communication optical cable will be use the standby channel of the main channel.This study puts forward five scheme to ensure the optimal design scheme of the trunk communication optical cable of matching project.

the matching project of South-to-North water transfer project in Hebei province；the main canal of middle route of South-to-North water transfer project；communication standby channel；dendritic network；microtubules micro cable technology

TV736

B

1672-9900（2017）01-0056-03

2017-01-23

杨铁树（1963-），男（汉族），河北辛集人，正高级工程师，主要从事机电设计与研究工作，（Tel）022-26786292。