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智能IP无线同播通讯系统在油田消防的应用

发布于：2015-06-24 12:48:24 来自：电气工程/工业自动化 [复制转发]

1 前言
随着油田建设的迅速发展和社会经济的持续增长，油田专职消防队伍不仅承担了油田企业的抢险救援和火灾扑救，同时也承担着各类社会化的应急抢险工作。油田专职消防队伍直接参与各类应急抢险救援任务越来越多，这就对消防通讯提出了更高的要求，消防通信是灭火战斗力的重要组成部分，是抢险调度和组织指挥的神经系统，近年来，通讯改造日益受到消防队伍的重视。现代化的消防通信调度指挥系统是无线通信系统、有线通信系统、计算机通信系统、图像传输系统等高新技术的有机结合，每一个子系统中设备是否先进、技术是否完善、是否满足特殊应用需求，直接影响到应急救援队伍的战斗能力和关系应急抢险的成败，为适应油田地面站、库、重点部位在发生险情和社会自然灾害时应急抢险救援、现场信息及时反馈、调度指挥的需要，跨区域性的无线通讯系统显得尤为重要。传统利用短波电台实现的无线通讯系统存在以下几个问题：
（1）无线链路需要额外占用频率资源；
（2）电路复杂，故障率高；
（3）无线链路多跳后的时延，信噪比下降等会影响通讯质量；
（4）有线链路接口复杂，难以多点互联；
（5）网络中如果有一台对讲机按住PTT不放，将造成全网瘫痪；
（6）维护相对繁琐，无法自动管理各个基站是否加入相应的作业区。
因此，传统的无线/有线链路很难实现全网的智能化管理，而智能IP同播系统恰恰能够弥足这些不足，而且能够为无线通讯带来更高的可靠性和稳定性，能够满足大区域范围内无线通讯的需求。
2 智能IP无线同播系统介绍
智能IP同播系统就是在一个大区域内建立多个普通中转台，并利用无线和有线的方式将这些中转台连接起来，实现在网络中的任意一个呼叫即启动中转台同时发射和接收，实现大范围的无线通话。智能IP无线同播系统主要由本地基站设备、链路基站设备、急诊互联互控设备组成（如图1所示）。
智能IP无线同播通讯系统与传统无线通讯系统相比，具有以下优势：
（1）全网可以统一管理，实时灵活地设置改变需要联网的工作区；
（2）全网可多组、多级组建任意规模的同播网，同一同播网可存在多个同播组；
（3）跨地域，异地联合组网；
（4）无需联网时可转为本地基站、处理本地呼叫；
（5）对网内设备可进行统一配置和故障检测，故障声光告警；
（6）对系统内的调度呼叫进行录音，方便今后查询；
（7）有线电话可以加入同播呼叫，方便灵活。手机、固定电话可直接拨入同播组内，实现语音呼叫，可在异地指挥调度网内所有对讲机；
（8）强插呼叫，保证指挥调度畅通；
（9）链路利用已有的内部IP数据网，安全可靠、成本低廉。
3 智能IP同播系统部署与应用
（1）新疆油田RC-2008智能IP同播系统主要设备
设备主要组成如下表，其中，智能IP同播系统核心设备是基站部分设备和网管系统软硬件设备。
该系统投入使用，与以前基于电话电路通讯和超短波电台相比，除了就有同播组网、多组切换功能，还增加了呼叫功能和网络管理功能。呼叫功能可在当地没有联网时，完成本地基站内对讲机之间的呼叫，当多个基站组成同播系统时，实现系统内对讲机之间的跨区域呼叫，也可以实现有线电话呼叫同播系统内的对讲机、实现有线电话或蜂窝手机呼叫系统内的对讲机，并能强行插入正在进行的通话、设置优先呼叫保证指挥调度等功能。网络管理功能能够实现系统的统一配置，统一管理，分级组网，根据业务需要灵活设置，将所需连接的基站加入同播组，实现系统录音和录音查询、故障检测和声光报警、对全网每台设备的工作状态进行监控管理员也可以在任意位置查看链路是否建立连接，设置和检查端口状态。利用网管软件可以显示当前在网设备和每个设备当前状态（如图2所示），网络管理软件界面见图3.
（2）系统应用部署
根据基站数量的多少，选择RC-2008智能IP无线同播系统，可以灵活地将不同频段的基站在不同地区、同一个基站不同频段的中转台灵活地连接在一起，实现同一个基站中不同频段对讲机、不同基站不同频段对讲机之间跨地区、跨频段呼叫。在平时，各个不同频段的基站可以独立工作，在需要时可以快速将不同频段和不同地区的基站组成同播系统，系统结构见图4.
油田消防通讯采用450MHz频段，在建设中，对所有同播设备（IPC-1000、IPC-2000）、同播复用设备（IPC-3000）进行了初始化频段设置，初始化采用450MHz~470MHz高端频段，保证通讯带宽的频段扩展空间。系统建成后，实现了相距400多公里的无线通讯，是传统利用大气电离层、媒介反射或超短波电台方式实现的无线语音通讯方式所望尘莫及的。解决了不同大（中）队内部临时通讯组网需要和不同频段的接入互联，确保了通讯信号的稳定清晰，满足了支队统一通讯、分组切换等不用应用需求。
（3）网管软件应用介绍
通过网管软件可以实现通讯的组播设置和点对点通讯设置。组播即在同一个组中的设备可以实现相互通讯，不同组之间不能通讯。点对点通讯是实现两台设备之间的通讯，比如手持对讲机的通讯方式。
通过网管软件可实现全网不同的同播组控制完全在一个窗口内进行（如图5所示），点对点同播控制完全在一个窗口内进行（如图6所示）。
4 智能IP无线同播通讯系统在油田消防应用中的重要意义
新疆油田公司消防支队下设六个大队、五个中队，共十一个值勤点，分布在天山北麓的准葛尔盆地油气田区域。辖区东西相距约700多公里，常年担负着整个油田区域及驻地社会的消防值勤灭火、应急抢险救援任务，辖区覆盖了整个油田生产区域及生活区域。准葛尔盆地约13万平方公里，平均海拔500m，属于沙漠丘陵地带，地形复杂，油气田区域重点部位多、相距远，某些区域手机网络也未覆盖，常规的无线通讯组网方式无法实现消防无线通讯调度指挥的需要。无线通讯网络的覆盖范围、网络的畅通稳定性、灵活性是决定着能否及时、成功完成应急抢险救援任务的前提。
智能IP无线同播通讯系统的投入使用，解决了常规的超短波无线电通讯台站覆盖范围小、通讯受地形天气影响大、通讯距离近等弊端，保证了支队119指挥中心、大（中）队随时取得联系，确保了消防作战的顺利开展。智能IP无线同播通讯系统利用无线通讯与有线数据专线相结合的方式，通过通讯基站间路由设置，实现网络内跨区域IP同播，实现了统一调度指挥功能，满足了大区域范围内通讯需求，解决了各大中队在应急抢险协同作战中对通讯的特殊要求，大大提高了队伍协同作战能力。
案例：2009年某月某日，某单位一加热炉发生险情，辖区中队出警后立即利用IP同播通讯网络向119指挥中心汇报现场情况，支队指挥员在第一时间掌握现场情况，利用IP无线同播通讯网络向千里之外的现场指挥员下达作战命令，根据预案和远程视频监控图像指挥救火战斗，同时调集临近中队增援，迅速排除了险情。
5 结论
在目前社会形势大背景下，为加强油田消防应急抢险救援指挥通讯体系建设，提高应对紧急突发事件的快速反应和通讯保障能力，建设可靠地应急通讯指挥系统是通讯工作的主要任务。油田消防不同于城市消防，油田消防责任辖区范围广、线长、点多，通讯建设有一定的局限性。城市消防则比较集中，相对通讯建设简单、可行性高。智能IP无线同播通讯技术与油田有线通讯建设相结合，满足了当前和将来一段时期内油田消防通讯的需求，是目前实现跨区域性应急抢险救援调度指挥的主要通讯手段。

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