海洋石油短波岸台联网设计方案

黄欣

【摘要】 本文通过对海洋石油目前各短波岸台现状进行分析，提出短波岸台联网目的和思路，并据此设计出短波岸台联网具体方案，为海洋石油短波岸台联网实施提供建设性参考意见。

【关键词】 短波岸台 联网 局域网 主力岸台 中心站 分站

前言

短波通讯作为海洋石油海上平台、船舶与陆地间的应急通讯手段，在海洋石油作业中发挥着不可忽视的作用。目前，海洋石油短波岸台共计4个，分布在天津、湛江、深圳、上海等四地。短波岸台模拟工作模式和频率使用方式相对落后，已不能适应未来海洋石油发展的需求和步伐，发挥不出自身优势。不仅如此，各短波岸台相对独立，通信设备间未实现联网，只能单独完成各地“岸台至岸台”，“岸台至与船台、平台”之间的无线电报或无线电话等通信业务。当各地发生突发事件，诸如台风、大潮等自然灾害造成短波岸台损毁无法及时修复时，由于未与其他地区短波岸台联网，导致无法利用其他地区短波设备保证本地短波通讯，造成海上平台、船舶与陆地间的短波通讯受到影响，使海上平台人员和财产面临损失。为提高海洋石油短波岸台覆盖能力和抗损毁能力，短波联网应用研究已迫在眉睫。

一、短波岸台现状分析和需求

1.1现状

（1）天津、湛江短波岸台

天津短波岸台是四海岸台中规模最大，业务量最大的一个短波岸台。其中发信台由7副大型岸基短波天线和8套1KW发射机组成；收信台由2副大型岸基接收天线和9套接收机及中控系统组成。主要业务对象是渤海海域的钻井船、采油平台，三用工作船等超过200个远端短波海台，短波通讯距离达到南海中部3200公里，具有远距离通讯能力。

湛江短波岸台是四海岸台中规模仅次于天津岸台的第二大短波岸台，业务量也比较大。发信台由5副大型岸基短波天线和5-8套1KW发射机组成；收信台由2副大型岸基接收天线和5-7套接收机及中控系统组成，主要业务对象是南海海域的钻井船、采油平台，三用工作船等短波海台。

渤海、湛江岸台的需求：

在收发信机网络化控制与应用的前提下，实现统一管理设备硬件资源和频率资源，提高收发信机调度管控水平，充分利用现有频率和设备资源，提高频率使用的可通率，整体提升短波通讯的可靠性及通讯质量，为短波岸台联网和互为备份做好硬件准备。

（2）上海、深圳短波岸台

上海短波岸台分3个点，上海市区有2套海用单边带，宁波终端有1套海用单边带，温州丽水终端有1套海用单边带，3个点使用同一对频率，呼叫网和工作网不分，温州及宁波的岸台可以守听到海上用户信号，但上海市区大楼岸台通讯效果较差，可通率较低，工作船通过高频将油水信息及船舶动态告诉附近平台，再由平台通过卫星电话告诉陆地相关方。

上海短波岸台的需求：

通过对收发信机网络化升级，在上海市区建立短波岸台控制中心，将对宁波和温州终端的设备进行联网控制，统一管理控制两地短波设备及频率资源，实现呼叫网与工作网分离，以确保提供专业的短波通讯服务，目前就急需实现短波设备网络化控制能力 。

深圳短波岸台场地受市区环境影响，规模小，目前无发射天线。

深圳短波岸台的需求：

距离惠州较近，通过岸台联网方式由惠州短波岸台提供天线及发射机资源，并实现对其设备的网络化控制。

1.2国内短波设备现状

国内主流短波设备已实现集中管理控制，收发信机本身没有网络化模块，可通过一个中央控制单元对设备收发信机进行控制操作，控制单元自身具有网络接口，可以实现网络远程登录控制。

1.3结论

目前从各短波岸台的情况分析，天津和湛江条件最好，短波设备最齐整，资源充沛，具备互备互联能力；上海和深圳由于地理位置约束，借助其他岸台实现短波通讯保障的需求最迫切。国内主流短波设备已经可以实现集中管理控制。以上这些为海洋石油短波岸台联网的实现提供有力支撑。

二、短波岸台联网目的

通过对各短波岸台联网的设计，解决海洋石油短波通讯资源分散、跨区域通讯盲区等问题。

1）实现各短波岸台之间智能化、数字化联网；

2）实现各短波岸台之间互相备份、互相补充，提升短波通讯的可通率；

3）全面提升短波岸台的运行管理水平，实现短波设备的集中管理；

三、短波岸台联网规划思路

短波岸台联网总体设计思路为分级控制、分步实施、全面覆盖。

1）天津短波岸台与湛江短波岸台为主力岸台；

2）上海和惠州岸台为一级中心台站（以下称“中心站”）；

3）宁波、温州、深圳为二级分站（以下称“分站”）；

4）分别利用局域网实现宁波、温州分站与上海中心站短波互联，深圳分站与惠州中心站的短波互联；

5）分别利用局域网实现上海中心站与天津主力岸台短波互联，惠州中心站与湛江主力岸台的短波互联互通。

6）最终实现天津与湛江短波岸台的局域网短波互联；实现中海油短波全海域应急覆盖。

四、短波岸台联网设计思路

1）分层的体系架构设计

系统组网设计采用分层设计思想，包含应用层、服务层以及控制层。

2）SIP协议

系统组网设计采用SIP协议作为核心通信协议。

五、短波岸台联网设计方案

根据目前各短波岸台现有设备的能力，方案设计对天津、湛江主力岸台模拟收发信机设备升级为数字发射接收机，在上海和惠州中心站分别新建一套数字发射接收机系统。同时设计增加短波通信系统控制器、通讯调度系统及综合业务网关（内置语音网关）等设备，实现各地短波资源的整体统一调配、短波设备的本地、异地控制及有/无线电话转接功能。

通过短波联网设计，各主力岸台、中心站能够实现对本台站收、发射机的集中控制和管理；主力岸台能够实现对中心站收发射机的远程遥控；中心站能够实现对分站接收机的远程遥控；主力岸台、中心站及分站之间收信机音频信号可互相接听并实现转接；各岸台间的话音传输具备话音保证及QOS策略。当某一岸台短波设备出现故障时，此区域海上用户可以通过局域网与其它任意岸台间进行通讯，实现语音通话和电话转接。最终实现各地短波岸台互为备份，提高短波资源利用率，将海洋石油短波应急通信提升到一个崭新的高度。

5.1 系统设备组成及功能

1）数字发射机

短波通信系统数字发射机用于短波信号的发射，采用DSP技术实现射频信号的数字化处理，采用微型后选器技术提高双工通信质量，功放采用MOSFET场效应管放大、大功率合成技术，电源采用大功率开关电源技术，天线调谐器自动调谐匹配，全自动天调预调存贮，整机具有远程遥控接口和CAN总线接口，并具有现场可编程功能。它可与短波通信系统接收机、短波通信系统控制器等组成短波通信系统，在恶劣电磁环境和强烈干扰条件下能够正常工作，快速自动建立链路，进行可靠的数据通信，为数据链等应用提供短波无线信道。

2）数字接收机

短波通信系统数字接收机用于短波信号的接收，采用数字信号处理技术，工作频率范围从100kHz到30MHz。可接收AM、CW、USB/LSB/ISB调制信号，模拟中频带宽12kHz，具备1kHz、3kHz、3.4kHz、6kHz四种基本数字中频带宽。最小调谐步进1Hz，最大可设置步进为100kHz。采用模块化设计、全固态、数字化控制。

3）短波通信系统控制器

短波通信系统控制器，可实现对数字发射接收机进行控制操作（异地网络控制），包括设备收发及参数、状态的检测、监控、调整、修改。并且能够实现话音及控制网络传输，具备QOS及VOIP 协议配置功能。

？ 可控发射机参数：

频率、功率、调谐、驻波比、信道、工作种类、告警参数、本地/遥控。

？ 可控接收机参数：

频率、信道、信噪比、工作种类、告警、其他参数；录音、转接及局域网接口；

4）通讯调度系统

通信调度系统包括通信调度管理服务器、通信终端和话音终端。主要实现对各短波岸台内通信设备集中控制、综合调度、业务路由选择、呼叫控制管理、业务服务等功能，可灵活调配短波通信资源实施话音/数据通信，达到对通信资源和业务的整合及网络化运用的目的。

5）综合业务网关（内置语音网关）

可实现与短波岸台当地模拟程控语音系统或软交换系统的互联互通，实现对话音、短信、电子邮件、传真等各种业务流和媒体流在短波信道和有线信道之间的收发控制和综合适配。

六、结论

通过对海洋石油短波岸台的联网设计，解决各短波岸台资源无法共享的问题，提高短波通讯的可通率；实现各岸台短波网的互相备份，优势互补；提高短波网可靠性，进而提高海洋石油整体应急通讯保障和灾备能力。