中国石化武汉80万吨年乙烯及其配套工程数字无线覆盖解决方案

一、项目背景

1.1用户背景介绍

中国石化武汉分公司是中国石油化工集团公司直属大型工业企业,是中国石化公司的一员。公司始建于1971年,扩建于1975年,投产于1977年,原油一次加工能力500万吨/年。预计于2012年投产的80万吨乙烯将成为我国中部地区第一套大型乙烯工程、中国石化“十一五”重点工程,也是湖北省一号工程。该项目的建设有利于改善我国乙烯工业布局,提高石油资源利用水平,有利于带动相关产业发展升级,促进中部地区经济结构调整优化,对经济又好又快发展具有重要意义。

1.2项目需求和挑战

武汉石化老厂、80万吨乙烯/年工程基地、武汉化工新城地理方位图如下所示:

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工程位于武汉市阳逻长江大桥上游区域化工新城内,与武汉石化老厂区的直线距离9公里。无线通信是武汉石化在管道、石化工厂、分配渠道等操作中不可缺失的手段,用户需要能够及时有效地监控管道、贮油站、精炼厂和运输火车站。石化工作环境下使用的通信设备要求高级别防爆、经受高温、粉尘、噪音、雨淋及与有毒物质接触等考验,本项目所面临的挑战在于:利用紧张的现有频率资源,满足武汉石化80万吨/年乙烯基地的多个部门、多个用户的同时通话,同时保证无线通信设备在高防爆级别环境下使用的安全性,信号覆盖的全面性,通信质量的可靠性。

二、系统规划

2.1 项目选型

按照用户的要求,参照我们在石油化工行业项目实施经验,本方案建议采用基于摩托罗拉最新技术的MOTOTRBO多信道智能共享无线对讲系统。摩托罗拉MOTOTRBO的防爆设备都经过了工厂防爆标准 ®(FM) 认证,能够满足用户的生产安全要求,并有助于用户在高安全标准下获取更高的生产效率,降低成本。

MOTOTRBO系统有机地结合了双向无线通信和数字技术的优点,兼具了传统集群系统的诸多优势和功能,其呼叫容量是模拟系统的两倍,可提供集成数据通信。MOTOTRBO系统将帮助武汉化工企业更有效地利用信息和资源,满足用户更多的实际使用需求,MOTOTRBO系统完全符合国家现行法规及发展要求。

2.2系统概述

本工程采用的MOTOTRBO Capacity Plus系统可以满足大容量语音和数据通信需求。在智能信道共享模式下,所有的对讲机共享中继台集群的所有信道。由6台中继台组成的12个逻辑信道的共享信道池,在同一时刻,所有的信道都在被使用的情况是很少的,因此相对于每个对讲机使用一个固定的信道的情况,智能信道共享系统更少被阻塞。带有本地RDAC(中继台诊断和控制)的智能信道共享系统图如下:

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注:Trunked Channels:集群信道,

Rest Channel :休息信道,

A Busy Channel:繁忙信道(当前被占用的信道)

MOTOTRBO Capacity Plus系统最多可扩容至12个语音通道和24个附加专用数据信道系统。可按需为1200个用户提供出色的支持。MOTOTRBO系统可以实现:

(1)提供12个数字语音信道。

(2)支持24个附加专用数据信道。

(3)支持1200部无线对讲机

(4)集成同一系统中的语音和数据应用,例如:GPS定位服务,文本信息传送等。

(5)具有系统内部呼叫能力,组呼、群呼、个别选呼,能够与所有人实现即时通信。

(6)支持中断诊断控制实用程序,有助于确保系统持续运行。

(7)自主开发的调度软件,可对用户实时管理。

(8)通过便捷的软件升级可不断提升系统功能。

(9)具有故障弱化及热备份功能,保证系统良好运行。

2.3系统功能

2.3.1动态分配信道

MOTOTRBO系统通过嵌入中继台内的复杂控制逻辑软件实现了动态信道分配与系统信道管理。只有当用户发起呼叫时,才会占用信道,通话结束则立即释放信道,所有系统用户共享所有信道资源。信道利用率远高于模拟系统常规用户只能使用固定信道的方式。

2.3.2话音功能

2.3.2.1呼叫功能

(1)组呼

(2)私密呼叫

(3)系统呼叫

2.3.2.2数字信令功能

(1)PTTID和别名

(2)遥毙对讲机

(3)远程监控

(4)检查对讲机

(5)呼叫提示

(6)数字紧急呼叫

2.3.3数据功能

MOTOTRBO支持数据通信,包含GPS(卫星定位)、短信、遥感遥测等。

2.4系统设计

2.4.1设计依据

国标GB/T15874-1995  “移动通信系统设备通用规范”。

行标YD/T5034-2005   “数字通信工程设计暂行规定”。

行标YD/T5035-2005   “通信设备安装工程验收暂行规定”。

行标YD5083-2005     “通信设备抗震性能检测规范”。

行标YD/T5040-2005   “通信电源设备安装设计规范”。

国标GB 8702-88       “电磁辐射防护规定”。

国标GB 9175-88      “环境电磁波卫生标准”。

国家、省市无委相关规定及文件。

2.4.2系统容量规划

本设计方案采用了6台数字中继台,具有12个逻辑信道,能支持12个语音通道,支持1200部终端手持台通信,给用户终端机数量未来扩容留下足够的空间。

2.4.3频率规划

本项目使用6对12.5kHz带宽的频点,收发间隔为10M。系统根据不同的使用部门,共分为24个组。

2.4.4整体组网规划

本项目规划采用12个逻辑信道的MOTOTRBO系统基站对全区进行无线覆盖,采用无线直放站+分布系统解决覆盖盲区。

2.4.5 MOTOTRBO系统架构介绍

一个12信道的MOTOTRBO系统基站的典型构成如下图所示:

(用户实际使用的是由6台数字中继台R8200构成的12信道系统。本文所指的信道都为逻辑信道)

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MOTOTRBO系统架构图

 

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武汉石化80万吨乙烯/年基地厂区MOTOTRBO系统图

本工程规划使用6台XiR R8200数字中继台,通过6根网线与交换机连接,构成12个逻辑信道池。通过合路器将发信端合路,分路器将收信端分路,室内天线室外天线分为两路分别完成发射和接收信号。

2.4.6系统兼容过渡

考虑到武汉石化老厂使用的是模拟无线对讲系统,我们建议用户将来采用IP互联方式,将武汉石化老厂的新增数字中继台和80万吨/年乙烯基地的新增数字中继台互联,构建一个更大的MOTOTRBO系统覆盖区,武汉石化老厂原有模拟对讲机不仅可以内部互通,通过对原模拟中继台进行数模转换,不仅兼容了老厂原模拟通信系统,而且实现了武汉石化老厂模拟对讲机和80万吨/年乙烯基地数字对讲机的互通。

系统构架图如下所示:

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IP互联及模数转换MOTOTRBO系统图

3.6机房设备安装位置平面图

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三、MOTOTRBO系统应用成效

用户选择摩托罗拉公司的MOTOTRBO Capacity Plus数字双向无线对讲系统,在符合安全性要求的前提下,可以最大程度的提高系统的整体容量,频谱的有效利用使得系统可支持多个部门的多通信组,提供了更大的无线语音和数据通信容量,让更多的对讲机共享逻辑信道,从而有效利用信道资源,对讲机接入系统的等待时间更短,呼叫阻塞的概率更低,有效解决频率资源紧张的问题。对讲机支持单呼、组呼、全呼、紧急呼叫、私密呼叫、遥毙等功能,同时,对讲机稳定、清晰的语音质量以及电池工作时间得到了用户的认可。

四、合作的意义以及未来工作的使命

通过本项目的合作,中国石油化工股份有限公司武汉分公司从产品和技术的角度对摩托罗拉的MOTOTRBO产品有了更深入的认识,同时,摩托罗拉的MOTOTRBO产品在武汉分公司80万吨/年乙烯及其配套工程中的应用,表明了客户对于摩托罗拉无线通信产品的认可。我们公司在与客户的合作过程中,客户对我们在销前、售后服务和技术支持等方面提出的要求,都将是我们为客户提供优质、专业的服务的目标,如果客户未来在产品使用、技术方面遇到问题,我们都将为客户提供及时、有效、专业的产品及工程技术支持服务。我们将以更高品质、更高效率的优质服务来赢得客户对摩托罗拉产品及技术服务的满意和认可。

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