浅谈数字甚高频(VHF)无线电话通信系统
2019-08-16王卫星
王卫星
【摘 要】根据海事业务通信甚高频无线电话的需求及结合长江干线VHF系统改造工程,介绍网络甚高频的功能、特点及其在海事实际工作中的应用。本文通过对新建VHF系统的控制信号的数字化、传输网络化、应用多媒体化以及管理智能化的介绍,有效的提高海事工作效率,以便提高机务人员维护水平和值机人员的操作水平。
【关键词】海事管理;网络数字化;甚高频无线电话(VHF)
一、引言
长江干线VHF系统承担长江遇险通信和调度指挥等水上通信,是长江航运安全的重要保障,在保证船舶航行安全方面发挥了重要的作用。甚高频无线电话是水上移动通信的一种近距离通信工具,按照SOLAS公约的要求,所有国际航行的客船和300总吨及以上的货船均应配备VHF无线电话通信设备。长江干线原系统设备自建成投入使用以来,已连续运行十余年,收发信机设备MTR2000运行稳定,故障率较低,但是调度控制设备严重老化,设备性能和技术指标严重下降,设备运行稳定性和可靠性变差,设备故障率升高,系统死机、机线故障等情况时有发生,系统安全隐患增加,这在一定程度上影响了VHF通信的安全通信质量;另一方面,目前使用的调度台为传统模拟式,对设备的控制功能有限,不便于对系统设备的网络化集中监控,也与目前主流的信息化、网络化的操控方式不相适应,一旦故障将会造成VHF通信业务长时间中断,给安全通信带来严重后果。因此,长江干线VHF调度台系统的升级优化已迫在眉睫。现长江干线船岸甚高频改造工程,针对我国海事管理业务通信的现状开展了网络化数字甚高频VHF无线电话海事业务的研究和应用。
二、系统组成
长江干线船岸甚高频通信系统更新改造工程甚高频通信子系统包括:各局处VHF转接控制分中心COM4500MCS海事VHF话音通信系统、VHF基站TB8100收发信机等组成。COM4500MCS海事话音通信系统设计用于VTS控制中心、海岸电台、港口、边海防和内河的通信系统。该系统基于丹麦IHM公司优秀的COM4500MCS海事通信系统的标准通信交换和网关系统设计。COM4500MCS海事通信系统是在全球通信系统中已得到广泛应用的通信交换系统。通过模块化设计的数字交换,提供接口模块和可配置的标准软件包,以满足用户的需求。
(一)VHF转接控制分中心控制器--COM4500数字通信交换机
COM4500通信交换机和网关系列为模块化设计便于升级。交换设备可按可用的接口规模订货;或按标准(STANDARD)版本发货,该版本最多支持16块接口模块。
此外IHM可提供用户指定的交换设备解决方案,其可为任何设备配置多达512个接口,这里的设备可以是基站、PABX/PSTN线路、热线电话、广播线路或操作员控制台。
COM4500MCS-9 Compact是一个19英寸5U设备,由一个1U的IHM服务器(Thinkserver M73)和一个3U接口模块框(用户接口框)组成。模块框安装的接口模块连接至操作员控制台、PBX/PSTN/ISDN线路、基站、录音机等。
(二)VHF转接控制分中心操作终端(话台)
VHF转接控制分中心VHF操作终端(话台)由非触摸屏PC机和TE10-41、TE10-41集成音箱、和带PTT按钮的鹅颈式麦克风)组成,操作员话台终端PC经局域网与COM4500
服务器连接,TE10-41经局域网与COM4500通信交换机和COM40控制交换设备连接。操作员通过控制分中心设备可实现对本地或辖区内基站的连接,实现本地通话等相关操作。
VHF操作终端(话台)由非触摸屏台式工作站PC机和TE10-40音频盒、台咪、音箱组成,音频盒将音箱(通话音和监听音)和带PTT按钮的台咪内部连接组成。操作员终端PC经局域网与COM4500服务器连接,TE10-40经局域网与COM4500通信交换机和网关连接。操作面板基于TE10-40操作员音频控制盒的功能性。其包含如下内部连接电路:两路音频放大电路,其中一路用于通话喇叭,另一路用于监听喇叭。
(三)大吉TB8100收发信机
本次项目采用新西兰TAIT大吉公司生产的TB8100系列VHF收发信机。TB8100是新西兰大吉(TAIT)公司生产的新一代常规VHF收发信机。该设备秉承其高可靠、模块化、完善的遥控网管功能等优点,设计理念新颖,在国际上占有很大份额,在国内也拥有大量用户,非常适用于水上安全通信这类要求高可靠、无人职守的应用。
TB8100技术先进,是一个由软件控制的收发信台系统(BSS),提供中文管理编程软件,采用模塊化的结构,主要由设备机框、接收/激励模块、功率放大器、电源管理模块、控制面板及相应风扇模组构成,工作在标准频率范围,大量使用了数字信号处理和DSP 技术,频道间隔、话音信号带宽、信令、变频、静噪等运行参数可由软件控制,也能对远程监控报警。TB8100具有模块化、功耗低、启动快、远程遥控、自我诊断和自动报警等特点。可在一个设备机框内集成2台完全独立的50W电台,或1台完全独立的100W电台(本工程为100W型号)。
(四)电台综合控制单元COM52
电台综合控制单元主要有两块控制板,实现接收信道机音频、数据,通过分析处理后,向网络和外部传输数据。分别为:
·网络:与服务器的网络接口,插头形式 RJ45;
·调试:设备调试和软件更新接口,插头形式为 RJ45;
· 备用:与第三方产品互通接口,插头形式为 RJ45;
·音频:音频输出接口;
· 信道机音频:与大吉信道机音频连接接口,插头形式为 DB26;
·信道机串口:与大吉信道机数据连接串口,插头形式为 DB9;
· 切换串口:第三方产品控制接口,插头形式为 RJ45;
三、网络甚高频(VHF)功能、特点
①多用户终端操作。在NETVHF网络中的人一台计算机只要安装了用户软件并获得用户名、密码的使用授权,就成为用户终端,可以使用千里以外的VHF岸台。
②计算机用户终端可连接一台或多台NETVHF岸台,每一台NETVHF岸台的频道和控制信号均可在计算机屏幕上直观显示。通过鼠标实现岸台的选择,频道的切换、通话、录音等功能。系统支持热线、缩位拨号、用户分组等相关功能,电话线路可选择使用PSTN模拟用户线路或ISDN数字用户线路。
③系统支持系统设备故障报警功能,当系统设备、基站设备、传输线路、电话线路发生故障时,系统将发出可视的报警提示,并指示故障发生位置。
④NETVHF适合海事多记管理的需要,可实现夜间集中值守,提高工作效率,充分利用现有资源,为加强现场监督管理创造条件,实现投资少、见效快的目标。
四、结束语
根据海事执法监督管理对VHF无线电话的需求,应用网络、数字技术建设网络数字VHF无线电话并在长江运用,经应用表明,VHF岸台扩展能力强,功能强大,应用灵活,能够实现多个调度台系统之间的连接、控制、互为备份,大大减少系统值守话务员数量,更适应水上安全监管和搜救体制;能实现数字化、网络化管理和操作;实现对各VHF基站机房的调度系统和VHF基站设备的全面远程监控,保证各系统的使用和运行效果,提高维护使用人员的工作效率和管理水平,从而改善长江干线船岸VHF系统的通信质量和服务能力。
【参考文献】
[1]凌源.组建VHF DSC无线通信网关键技术研究及系统实现[D].大连海事大学,2003.
[2]邱志雄,林静,兰培真, et al.网络化数字甚高频(VHF)无线电话的研究与应用[C]// 中国航海学会2006年度学术交流会优秀论文集. 2007.