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油田无线对讲通信系统方案与实践

2017-10-26张光荣

电脑知识与技术 2017年22期
关键词:中继沙漠

摘要:人烟稀少的野外作业,基于安保和生产调度的需求,建立一套覆盖范围广,通信质量好的无线对讲系统,非常必要。该系统实现人,车、电台调度室之间,无论人或车行驶在作业区域,都可以随时随地的和全网的其他手持或车载的电台通话,实现生产调度和安保信息发布等功能。

关键词:无线对讲;通信基站;中继;沙漠

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2017)22-0059-03

1背景概述

中国石油海外项目的油田大多数位于人烟稀少的野外,尤其是非洲地区,海外油田基于安保需要和生产调度的需求,建立一套覆盖范围广,通信质量好的无线对讲系统,非常必要。本系统实现人,车、电台调度室之间,无论人或车行驶在作业区域,都可以随时随地的和全网的其他手持或车载的电台通话,实现油田生产调度和安保信息发布等功能。

本系统技术方案是处于非洲撒哈拉沙漠地区的某油田,地形高差在20米左右,在高低不平的沙漠地区安全有效的进行通信是关系到油田进行正常的生产生活的重要因素,根据客户需求我们对本项目所涉及的设备以及技术内容进行了详细的设计,以确保本对讲系统稳定可靠的运行。

2用户需求

系统场强要能够覆盖沙漠以及周边区域,达到无盲区通信。

系统主要设备采用知名品牌产品。要求运行可靠,性能价格比高。经济实用。

对讲机编程7个频道。每台对讲机选择与自己部门对应的频道使用,必要时改换频道也可与其他部门通话。其中有一个频道大范围漫游频道。

实现手台、车载台通信。

3工程总体方案

1)工作方式

本系统有别于陆地常规无线对讲系统,常规对讲机系统设置中继基站的目的是为了扩大覆盖半径,增加通话距离,而油田的对讲系统则借助中继台,有效地克服由于沙漠沙丘地形因素对电磁波传输造成的严重屏蔽作用,从而达到周边区域的通信要求。

本系统为单通道常规中继方式。另外考虑到单基站其场磁覆盖能量有限,需建一个主基站和两个分基站增强场磁的覆盖区域。主基站与分基站无线连接。使主基站与分基站同步控制工作。为了保证较好的通话质量,因把全向天线架设于50米的塔顶部。这样更能提高油田周边的通话要求及更远的效果。

本系统单通道收发异频频率,2个分基站采用与主基站相同的频率进行同播,分基站的基准参考震荡器取之于主基站使分基站各信道发射频率与主基站信道发射频率同步,不至于系统造成同频干扰:本系统各基站相距和覆盖方圆几十公里,电波和电线传输对语言造成的时延失真忽略不计。

本系统既要保证较好的通话质量,同时又要避免天线辐射作者简介:张光荣,中国石油海外勘探开发公司科技信息部工程师,本科。源对油田内部的其他系统造成干扰,严格执行综合布线区内电磁波干扰场强不大于3V/m的标准。

2)系统组成

本系统网络由中继台、链路台、天线,主、分基站互联控制及对讲机几大部分组成。

3)转发器

转发器内包括接收机、发射机、电源供电系统等设备组成。

本系统转发器采用MOTOROLA生产的GR-1225B台式机,为适应多信道基站机柜安装要求,将其装成19英寸面板。性能指标不受任何影响,仅结构变化。

该转发器发射功率为45W,软件功能丰富强大,转发器的各项调试及编程设置均有软件处理,无须使用起子调整硬件。

转发器是对讲机之间中继连接的关键设备,为防止该设备被盗用和干扰,转发器均设置哑音频的异频信号,阻止外界频率相同的设备非法启动转发器。

4)主、分基站的互联控制

由于沙丘占地面积大、结构复杂,仅依靠单基站无法覆盖整个沙丘,故设计架设一个主基站和两个分基站,扩大覆盖和增强信号强度,确保系统的通话质量。

主基站与分基站通过无线连接,无论哪个基站接收到对讲机所发出的信号,三个基站对应信道的发射机均会同时转发,不管被呼叫者在哪一个基站覆盖下均会被接受到。

5)对讲机

建议购置MOTOROLA的产品GP-328,该机具有防爆特点,重量轻、充电无记忆,使用寿命长的特点。

6)车载台

通讯全部设备都使用符合美国军标的稳定可靠的MO-TOROLA产品:MOTOROLA生产的GM-338

7)频率配置

在满足系统基本要求的情况下,尽可能少占用频率。

油田部使用为40355470MHz,具有较好的穿透能力,同时可避开日光灯、电机等其他电气设备的干扰。

所使用的频率与现有的以及所设计使用的系统设备,系统设计要求相吻合。

在可能的情况下,多信道所使用的频率应尽可能分配使用无三阶互调组合的频率,可提高系统抗干扰性指标和低系统设备的费用。

本系统2个信道的频率采用2对收发频差为10MHz的全双工频率,为降低系统造价,系统使用的双工器是窄带的,故申请分配频率时请特别注意以下两点:

收或发的频率应占有最小的宽带,其宽带不应大于10MHz,即所分配的频率无论收或发的频率均应在10MHz范围内。

夺所分配的频率应无三阶互调的组合。

8)供电系统

系统主电源

本系统的主電源供电为电网单相220VAC+10%,每基站最大电量消耗为1000w。(每信道250w)

系统备用电源

本系统的备用电源使用免维护电池,正常使用时,电网给基站供电的同时并给免维护电池浮充。当市电停断时,免维护电池自动切换供电。每个信道配备一块12V 65AH的免维护电池,正常使用时每块电池维持每个信道至少4小时以上的供电。

4基站位置

根据本项目实现的功能规划基站位置如下:图中其中一个是主基站位置,其他为分基站位置。因为现场处于沙漠地带,要求每个铁塔高度不低于50米。

5系统配置

6结束语

目前该方案已经在中国石油海外项目位于人烟稀少的沙漠地区已经投入使用,在跨度几十公里范围内覆盖了对讲通信信号,实现手持对讲机、车载对讲机、调度室、值班室等区域联网对讲通讯、满足了安保通信和生产调度的需求,取得了良好的应用实践价值。endprint

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