一、項目背景
中國石油克拉瑪依石化公司是中國石油天然氣股份有限公司直屬的煉油化工生產(chǎn)企業(yè)，創(chuàng)建于1959年。公司位于中國新疆準(zhǔn)噶爾盆地西北邊緣的克拉瑪依油田，是我國大的環(huán)烷基潤滑油生產(chǎn)基地之一?？耸粳F(xiàn)有單站6載波的摩托羅拉CAPACITY PLUS集群系統(tǒng)設(shè)備。
二、客戶需求
目前石油、石化工業(yè)通信工具仍然落后，大部分采用普通的無線對講系統(tǒng)，沒有一套功能完善的集群通信調(diào)度系統(tǒng)，導(dǎo)致以下問題仍無法得到有效解決：
（1）中心控制室信號屏蔽嚴(yán)重，室外操作員無法與控制中心保持順暢通信。
（2）機(jī)關(guān)領(lǐng)導(dǎo)呼叫每個班，每個車間員工必須旋轉(zhuǎn)對講機(jī)信道按鈕，十分不方便。
（3）信道閑忙不均，各組信道不能共享，呼叫效率低下。
（4）緊急情況下無法及時呼叫到所有人，缺少統(tǒng)一指揮調(diào)度的能力。
（5）原有系統(tǒng)經(jīng)常受到其他同頻電臺的干擾。不僅有來自系統(tǒng)內(nèi)部而更多是來自系統(tǒng)外部。
（6）無有線接入功能，操作員無法呼叫到辦公室領(lǐng)導(dǎo)電話，無法匯報重要情況。
為解決克石化公司部分單位（熱電廠、檢維修、油品儲運(yùn)中心、工業(yè)水車間等）工作覆蓋區(qū)域廣，模擬同頻不能遠(yuǎn)距離通訊；部分區(qū)域（如集中控制室、罐區(qū)等）無線信號存在受屏蔽，吸收，反射等原因造成無線信號微弱，對講機(jī)無法正常通訊；部分場所（如大型機(jī)組、大電機(jī)機(jī)房等）存在無線電信號干擾等問題，克石化公司決定逐步淘汰各單位在用的模擬同頻對講機(jī)，新購的均配置數(shù)字集群對講機(jī)，預(yù)計經(jīng)過幾年的發(fā)展，達(dá)成在全公司普及數(shù)字集群無線通訊系統(tǒng)。解決石油、石化工業(yè)的通信需求，提高操作員的工作效率，達(dá)到廠區(qū)內(nèi)操作班內(nèi)部一呼百應(yīng)、緊急情況下統(tǒng)一指揮、多級別調(diào)度的目的，建設(shè)一套使用簡單、功能強(qiáng)大、性價比高的無線通訊系統(tǒng)尤顯重要。
三、解決方案
為解決克石化公司部分單位（熱電廠、檢維修、油品儲運(yùn)中心、工業(yè)水車間等）工作覆蓋區(qū)域廣，模擬同頻不能遠(yuǎn)距離通訊；部分區(qū)域（如集中控制室、罐區(qū)等）無線信號存在受屏蔽，吸收，反射等原因造成無線信號微弱，對講機(jī)無法正常通訊；部分場所（如大型機(jī)組、大電機(jī)機(jī)房等）存在無線電信號干擾等問題，克石化公司決定逐步淘汰各單位在用的模擬同頻對講機(jī)，新購的均配置數(shù)字集群對講機(jī)，預(yù)計經(jīng)過幾年的發(fā)展，達(dá)成在全公司普及數(shù)字集群無線通訊系統(tǒng)。
數(shù)字集群系統(tǒng)升級工程包括：基站核心系統(tǒng)建設(shè)、終端設(shè)備購置、第三方接口及其他相關(guān)配套設(shè)備、設(shè)施。項目主要建設(shè)方案包括：
1）將克石化公司現(xiàn)有摩托羅拉單站6載波12信道的CAPACITY PLUS集群系統(tǒng)設(shè)備升級為CAPACITY MAX集群系統(tǒng)；
2）購置9套DMR數(shù)字集群系統(tǒng)中繼臺，與利舊的6套設(shè)備構(gòu)成單站15載波、29信道的CAPACITY MAX集群系統(tǒng)；支持3條線路的有線專網(wǎng)與對講機(jī)互通；
3）新建MAX數(shù)字基站1套，利舊生產(chǎn)指揮中心負(fù)一樓信息機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)施，建設(shè)天饋系統(tǒng)(模擬、數(shù)字中繼)，天線部署在生產(chǎn)指揮中心樓頂；購置19″42U標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜3臺（規(guī)格尺寸：2000*1000*600）；
4）原4臺模擬中繼保留2臺，繼續(xù)為模擬對講機(jī)提供遠(yuǎn)距離通訊服務(wù)（也可作為集群系統(tǒng)癱瘓后的遠(yuǎn)距離應(yīng)急通訊），另外2臺模擬中繼信道機(jī)用作冷態(tài)備用設(shè)備；2對模擬中繼通訊頻率，加上向克拉瑪依無線委新申請的7對通訊頻率（頻率間隔10MHz，頻占費(fèi)用戶自理），用于MAX系統(tǒng)新增的9臺信道機(jī)。
集群系統(tǒng)允許對講機(jī)通話共享有限的無線通話信道，從而獲得高信道和頻率的利用效率。對講機(jī)進(jìn)入系統(tǒng)后鎖定在控制信道。當(dāng)對講機(jī)用戶發(fā)起呼叫時，系統(tǒng)會給相關(guān)的對講機(jī)分配相關(guān)的業(yè)務(wù)信道，使這些對講機(jī)在業(yè)務(wù)信道上進(jìn)行通話，通話結(jié)束后，對講機(jī)會跳回指定控制信道，等待新的指令。
對講機(jī)開機(jī)，跨站漫游或切換信道時會發(fā)出注冊信號。對講機(jī)在關(guān)機(jī)時會發(fā)出去注冊信號。系統(tǒng)通過這些信號區(qū)分合法用戶和它們所在的站點(diǎn)，并僅允許合法用戶在系統(tǒng)內(nèi)使用。對于本站本地呼叫，系統(tǒng)會在本站分配語音信道，對于跨站的廣域呼叫，系統(tǒng)會在相應(yīng)站點(diǎn)分配語音信道。保證信道資源可以被有效利用，并且所有信道均可用于語音信道，從而大限度地利用信道資源。保證系統(tǒng)可以配置一個或多個信道機(jī)僅用于數(shù)字信號傳輸，以減少語音和數(shù)字信息的碰撞，進(jìn)一步提升系統(tǒng)的使用效率。這些數(shù)字信道多用于GPS信息的傳輸。
上圖是一個典型的Capacity Max系統(tǒng)，即多基站集群系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。用戶系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)會根據(jù)用戶的要求和用戶網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的不同而有所不同。系統(tǒng)由系統(tǒng)服務(wù)器，中繼臺，路由器，交換機(jī)和第三方應(yīng)用軟件通過IP網(wǎng)絡(luò)連接而構(gòu)成，可支持250個基站，每個基站多可以安裝15個語音中繼臺(1個控制信道，29個語音信道)和6個數(shù)據(jù)中繼臺(12個數(shù)據(jù)信道)。Capacity Max系統(tǒng)既滿足用戶對通話量的要求也滿足用戶對覆蓋面積的要求。系統(tǒng)可以配備有線調(diào)度臺，實(shí)現(xiàn)調(diào)度指揮的各項功能。有線調(diào)度臺通過網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)各設(shè)備連接，實(shí)現(xiàn)各項調(diào)度功能。
四、項目成效
江蘇全創(chuàng)電子科技有限公司于2019年負(fù)責(zé)該公司摩托羅拉CapacityMax集群系統(tǒng)的升級改造工作。現(xiàn)已建設(shè)完成克拉瑪依石化公司單站15載波、29信道的CAPACITY MAX集群系統(tǒng)，信號可覆蓋全廠區(qū)。通過高質(zhì)量的數(shù)字無線集群通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)不間斷運(yùn)行，保障系統(tǒng)安全運(yùn)行，保證石油石化生產(chǎn)車間的安全，同時實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)班組的優(yōu)化管理和調(diào)度?，F(xiàn)已把不同的生產(chǎn)車間和整體廠區(qū)相連接，實(shí)現(xiàn)整個公司的統(tǒng)一管理，通過語音和豐富的數(shù)字信息，在更大的范圍內(nèi)，靈活進(jìn)行生產(chǎn)與管理的調(diào)度。幫助石油石化企業(yè)提升企業(yè)效益、加大精細(xì)化管理、提升發(fā)展質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)整體效益大化。
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