海上电网调度指挥lP对讲互联系统

赵希宝

摘要 IP对讲互联系统在海上平台电网日常调度、电网安全、处理突发事件中实现各联网平台无缝通话发挥着重要的作用，系统是基于数字中继台通过网络传输层进行语音对话的对讲系统，将中继台接入到交换机上，通过平台光纤链路将所有基站组成一个大网，对讲机语音在网络层实现跟其他基站设备的互联互通，让对讲机作为重要的应急通信手段，保障在重大紧急事件下统一指挥，实现调度中心在跨平台调度工作时，面对面的调度沟通效果。

【关键词】lP互联 IP 语音对讲 数字对讲系统 中继台

海上电网调度指挥系统在日常调度、电网安全、处理突发事件等发挥着重要的作用，随着油田群的滚动开发，生产工况的不断调整。电网也面临着新的问题和新的挑战，需要对其实现更为高效、精确的管理。因此，也对其通讯调度指挥系统提出更高的要求，目前海上平台使用的是传统的基站模拟对讲无线通讯系统，在跨平台的大范围通信中存在一些不足：覆盖局限小，容易受到外界的干扰和阻挡，信号的传输质量和语音质量不高，通信距离有限，达不到海上电网通信指挥调度要求，现利用平台既有网络，平台间己通过海底光纤进行了油田群网络联网，将各平台的对讲中继台接入到EMS网络中，EMS网络经过防火墙与平台的局域网相连。通过EMS网络和海油局域网组成IP对讲互联的通讯系统（如图1）可以实时、便捷的实现陆地办公室和各个平台之间的无缝通话，实现对讲机全网平台间的面对面通话效果。

1 海上电网调度指挥IP对讲互联系统构成

每套IP对讲互联系统包含：中继台、天线、馈线、电源、避雷、双工器、移动终端、安装配件等设备（如图2），通信中继台采用模块化结构，需要符合我们国家信息产业部颁布的相关技术标准。

1.1 中继台（数字中转台）

中继台又称中转台，由功能发射机、接收机、电源模块、双工器和天线以及馈线构成，是专业无线通讯系统不能缺乏的重要设备，中继台的接收频率与发射频率使用不同的频率，使工作始终处于收发异频状态，能够接收到己调制的射频信号将解调出的音频信号传输给其它设备。中继台的主要作用就是信号放大，增长通讯有效距离，扩大信号覆盖，增强通信范围。

1.2 中继台通信距离的工程计算

工程使用无线电波传输损耗实用公式：

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

P代表工作频率（MHz）、higl代表位I点天线高度（m）、hig2代表位II点天线高度（m）、C代表I点和II点的通信距离（m）

上述公式仅限用于中继台频段为UHF400-470MHZ和VHF150MHZ以及通信距离不要超过65km范围。

1.3 中转台与对讲机SG （dB）计算

SG（dB）就是移动终端给中继台接收机发射信号允许衰减的最大值，如果不考虑馈线损耗和天线自身增益的条件下：

SG（dB）=移动终端发射功率（dBm） -中转台接收信号灵敏度（dBm）

如考虑馈线损耗、天线增益的条件下，SG（dB）计算为：

SG（dB）=PF+PT-（GA+TL+RL）

=36+0-（9.8-2-116）

=144.2（dB）

式中：PF--移动终端发射功率

PT--移动终端天线增益

GA--中转台天线增益

TL--同轴电缆馈线损耗

RL--中转台接收灵敏度

2 IP对讲互联对通话质量的影响以及如何应对

lP互联功能在传输层采用UDP协议，其传输数据没有确认和重传机制。在传输过程中，由于从同一个节点位置发出UDP数据包到达的目的节点和经过的中间节点不同，会出现数据包传输抖动的情况。缓冲队列长度功能能够将UDP数据包进行重新排序并进行缓冲，再间隔一段时间后发送，所以间隔一段时间后发送数据包不会对信号造成影响。用户可以根据缓冲队列长度的个数设置缓冲时间。

缓冲队列长度的缓冲时间值范围：1*60～8*60ms，默认值为1*60ms。

用户设置缓冲队列长度时，要根据网络的实际传输质量进行设置。在局域网或者专网内，网络延迟一般小于60ms，可使用默认的缓冲队列长度，其他网络环境下，当测试的网络延迟大于60ms时，就需要相应调整缓冲队列长度。

3 lP互联网络系统的安全性

多基站IP互联系统具有一定的安全性，允许中转台之间IP互联时对数据进行加密传输。针对单个IP互联网络通信系统，任何一台要接入该网络的设备都必须要遵循相关的应用层协议，并且注册过程需要正确的授权码，否则主机中转台将不接受注册。通信过程中，相关协议命令也是经过加密的。

4 IP对讲互联系统主要功能

IP对讲互联是基于数字中转台通过网络传输层进行话音对话的对讲系统，其主要功能有：

（1）数字多种呼叫功能：根据工作需要，调度中心可呼叫单台终端或多台终端在现场操作时面对面交流。

（2）基站联网功能：所有基站可组成一个大网，在重大紧急事件下统一指挥调度;

（3）自动切换信道功能：对讲机在各基站下自动连接，跨基站自动切换信道仍然通话。

（4）质量可靠：美国军用标准设计，IP67防护标准

（5）噪音抑制，语音清晰

（6）双时序虚拟集群功能：可自动将空余信道时序分配给需要通话组员

（7）对讲机可以实现文本消息发送、组呼以及个呼、紧急报警、监听、对讲机遥控等丰富功能

5 海上電网调度使用IP对讲互联系统的优点

（1）无需停产，改造简单，后期如增加平台，调整通信规模简便，通过增加终端就可完成系统扩容。

（2） IP对讲互联可以作为平台紧急情况下通讯备用手段;

（3）需要跨平台协调远程调度和现场操作如面对面交流;

（4）海上电网IP对讲全网互联后，极大的改善平台间远程操作的便利性，实现各联网平台无缝通话，充分体现了电力调度中心平台的作用;

（5）数字对讲机话音质量较高，接收到的音频杂音更少，通话更清晰;

（6）对讲机可以一对一或一对多的呼叫和发送信息;

（7）只要网络互通，无视距离对讲通话;

（8）通过中继台中转之后，平台内可以做到对讲机信号的无死角覆盖，增加平台内对讲通讯效果。

6 结语

IP对讲互联系统将各个平台的相同或不同频段的中继台通过IP互联功能利用平台现有网络连接起来，形成一个不受地域限制的无线对讲互联网络，移动终端可以在该网络中实现自动漫游，实现语音实时性和PTT数据通信传输，利用该IP对讲互联系统彻底解决了电网日常调度、信息管理、处理突发事件时可以大范围，远距离，跨平台无线对讲互联的难题。

参考文献

[1]周亚，基于G45的DMR中转台硬件设计与转发技术的实现[D].西安电子科技大学，2015.