独山子石化炼化新区无线对讲应用现状及解决方案

刘洪洋 李海军 谢军军

（中国石油独山子石化分公司信息网络公司 新疆独山子 833699）

1 现状分析

独山子石化无线对讲系统采用的是常规对讲系统，包含单频点同频对讲和双频点异频中继对讲两种使用方式。在车间各装置及调度部门使用时，信号覆盖基本能满足要求，但在炼化新区三个管控中心使用时存在较多问题，一是目前炼化新区各装置所用的无线对讲频段为150MHz的V段低频（乙烯一联合除外），该频段的特性为绕射能力较强，穿透性能较差，在不加中继的点对点通讯中手持防爆对讲终端很难在管控中心使用，导致管控中心成为手持防爆对讲终端的盲区，车间管理人员配备的大量手持防爆对讲终端无法在管控中心使用。二是现有的内外操之间无线对讲互联互通系统中IPC1000设备已使用10年，由于设备老化、厂家设备停产等多种原因，系统故障率极高，尤其是烯烃一联合苯乙烯、碳四及聚烯烃一联合聚丙烯等装置，故障后不能及时得到维修，严重影响装置内外操之间的正常生产指令下达及沟通，导致管控中心内操和装置现场人员沟通不畅、信息不对称，存在极大的误操作或误判隐患。三是存在管控中心内操人员与外操室人员无法直接利用车台手柄通话的弊端，导致该系统要实现三方通话，需要堆叠车台设备来实现。以烯烃一联合为例，碳四、芳烃、苯乙烯三个装置使用了五个车台，外操室操作台堆叠了五个车台，房顶安装了五个天线。四是装置现场部分区域无线对讲信号存在盲点现象，导致外操人员在该区域使用对讲机时声音回传不到外操室，或者无法收到内外操室的呼叫，或者有嚓嚓声，无法听清对方的喊话内容。由于炼化装置大型塔罐及钢构筑物林立，这种现象几乎在每个装置都存在。

2 解决方案

2.1 内外操互联互通解决方案

为了提升管控中心内操和外操室对装置现场在生产调度、事件监测、信息报告等方面的能力，需采用成熟的语音对讲系统来满足生产调度指挥的需求。按照上述现状分析，采取专网集群方案是最优选择，可以彻底解决上述问题，但投资大且无法兼容现有模拟设备，造成前期的投资浪费。本方案主要是在不采取集群方案的前提下利用现有无线对讲互联互通技术，分期分批逐步对现有系统进行改造。在系统部署过程中本着不改变现有使用方式，完成对现有IPC1000设备的替换，使之能满足内操、外操以及装置现场人员生产信息指令的有效传递。无线对讲互联互通系统应充分利用已建的专用通信网络、有线与无线通信资源，实现内外操生产语音指挥调度畅通，以网络为基础，以无线网关、固定/移动对讲终端为支撑，实现与对讲机以及车台的互联互通。

该系统已在炼油管控中心炼油第一联合蒸馏装置做过测试，效果良好，且该系统能实现内操、外操、装置现场三方通话。系统可靠性高、组网灵活、操作维护简单、扩容及增加业务方便，满足独山子石化内外操之间生产指挥语音调度需要。

图1 互联互通系统拓扑图

正式部署时在化工一控、化工二控、炼油管控中心（统称控制中心）选取一个网络机房部署一套无线对讲互联互通平台服务器，控制中心操作台部署固定/移动调度终端；外操室部署无线网关（选配固定/移动调度终端），通过有线或无线网络与平台服务器连接。车台通过物理连接线将音频接入无线网关，网关通过SIP协议接入无线对讲互联互通平台服务器，以平滑的方式达到功能的实现。

无线网关与现有车台对接，将音频信号转换为网络信号后依靠现有传输网络与无线对讲互联平台对接，实现内外操以及装置现场人员之间的语音互联互通。无线对讲互联互通系统由终端层、网关层、网络层和平台层组成，系统逻辑架构见图2。

图2 互联互通系统逻辑架构图

无线网关向上提供IP网络接口接入无线对讲互联互通系统，向下提供标准的DB9接口对接车台，根据车台后置接口针脚定义定制数据线缆。无线网关最多支持4路车台的接入，第一路直接使用网关手柄可与内操、现场手持终端通话，其他三路通道接入的车台通过固定终端、移动终端来实现互通，超过4路时可通过堆叠网关实现接入。

2.2 装置现场无线对讲信号盲点解决方案

装置无线对讲信号存在盲点的现象，可以通过以下两种方案来解决：一是在现有的V段低频段加中继台的办法来解决，这种方法适合小范围的补盲措施，如炼油蒸馏等一些重要装置的无线信号优化，优点是可以利用原有终端，缺点是仍用V段低频，穿透性能差，无法做到彻底补盲。此种方案不适合全厂范围内大面积使用，因为炼化新区使用了几十组点对点单频点同频对讲，用几十组异频中继很不现实，既浪费频谱资源又存在相互干扰的危害。另外一种方案是将现有的V段低频改成U段高频，挑选苯乙烯等重要装置实施改造，将150M手持对讲终端统一更换成400M数字对讲终端，根据现场效果确定是否加中继台放大（与乙烯一联合现在使用情况类似），如果增加中继台则可以做到内外操无线信号全覆盖，省去内外操利用有线连接的设备费用，此种方法需要批量更换数字对讲终端，前期投入稍大，但由于U段高频穿透性强，所以补盲效果明显。

3 结论

通过对炼化新区无线对讲运行现状的分析，梳理出炼化新区无线对讲长期以来使用效果不理想的原因，并采用业界流行的内外操互联互通技术及装置现场信号补盲方案，最大程度降低改造成本，保护原有投资，最大程度简化系统部署结构，提高系统业务能力，最大程度做到在不影响装置正常生产运行的前提下平滑过渡，这是目前无法快速升级到集群的状况下，维持现有系统并提高使用体验的有效解决方案。