摘要
隨著中國石油化工行業迅速發展，無線通信是石化企業日常生產中不可缺失的手段，在安全生產、設備管理維護、產品運輸等過程中發揮著重要作用。在現有頻率資源緊張的背景下，為了滿足中國石化股份有限公司武漢分公司80萬噸/年乙烯及其配套工程的多個部門、多個用戶的同時通話的需求，同時保證無線通信設備在高防爆級別環境下使用的安全性，信號覆蓋的全面性，通信質量的可靠性，上海農工商通信電氣有限公司為用戶提供了一套基于摩托羅拉最新技術的MOTOTRBO多信道智能共享無線對講系統的解決方案。
一、項目背景
1.1用戶背景介紹
中國石化武漢分公司是中國石油化工集團公司直屬大型工業企業，是中國石化公司的一員。公司始建于1971年，擴建于1975年，投產于1977年，原油一次加工能力500萬噸/年。預計于2012年投產的80萬噸乙烯將成為我國中部地區第一套大型乙烯工程、中國石化“十一五”重點工程，也是湖北省一號工程。該項目的建設有利于改善我國乙烯工業布局，提高石油資源利用水平，有利于帶動相關產業發展升級，促進中部地區經濟結構調整優化，對經濟又好又快發展具有重要意義。
1.2項目需求和挑戰
武漢石化老廠、80萬噸乙烯/年工程基地、武漢化工新城地理方位圖如下所示：
工程位于武漢市陽邏長江大橋上游區域化工新城內，與武漢石化老廠區的直線距離9公里。無線通信是武漢石化在管道、石化工廠、分配渠道等操作中不可缺失的手段，用戶需要能夠及時有效地監控管道、貯油站、精煉廠和運輸火車站。石化工作環境下使用的通信設備要求高級別防爆、經受高溫、粉塵、噪音、雨淋及與有毒物質接觸等考驗，本項目所面臨的挑戰在于：利用緊張的現有頻率資源，滿足武漢石化80萬噸/年乙烯基地的多個部門、多個用戶的同時通話，同時保證無線通信設備在高防爆級別環境下使用的安全性，信號覆蓋的全面性，通信質量的可靠性。
二、系統規劃
2.1 項目選型
按照用戶的要求，參照我們在石油化工行業項目實施經驗，本方案建議采用基于摩托羅拉最新技術的MOTOTRBO多信道智能共享無線對講系統。摩托羅拉MOTOTRBO的防爆設備都經過了工廠防爆標準 (FM) 認證，能夠滿足用戶的生產安全要求，并有助于用戶在高安全標準下獲取更高的生產效率，降低成本。
MOTOTRBO系統有機地結合了雙向無線通信和數字技術的優點，兼具了傳統集群系統的諸多優勢和功能，其呼叫容量是模擬系統的兩倍，可提供集成數據通信。MOTOTRBO系統將幫助武漢化工企業更有效地利用信息和資源，滿足用戶更多的實際使用需求，MOTOTRBO系統完全符合國家現行法規及發展要求。
2.2系統概述
本工程采用的MOTOTRBO Capacity Plus系統可以滿足大容量語音和數據通信需求。在智能信道共享模式下，所有的對講機共享中繼臺集群的所有信道。由6臺中繼臺組成的12個邏輯信道的共享信道池，在同一時刻，所有的信道都在被使用的情況是很少的，因此相對于每個對講機使用一個固定的信道的情況，智能信道共享系統更少被阻塞。帶有本地RDAC(中繼臺診斷和控制)的智能信道共享系統圖如下：
注：Trunked Channels： 集群信道，
Rest Channel ： 休息信道，
A Busy Channel： 繁忙信道(當前被占用的信道)
MOTOTRBO Capacity Plus系統最多可擴容至12個語音通道和24個附加專用數據信道系統。可按需為1200個用戶提供出色的支持。MOTOTRBO系統可以實現：
(1)提供12個數字語音信道。
(2)支持24個附加專用數據信道。
(3)支持1200部無線對講機。
(4)集成同一系統中的語音和數據應用，例如：GPS定位服務，文本信息傳送等。
(5)具有系統內部呼叫能力，組呼、群呼、個別選呼，能夠與所有人實現即時通信。
(6)支持中斷診斷控制實用程序，有助于確保系統持續運行。
(7)自主開發的調度軟件，可對用戶實時管理。
(8)通過便捷的軟件升級可不斷提升系統功能。
(9)具有故障弱化及熱備份功能，保證系統良好運行。
2.3系統功能
2.3.1動態分配信道
MOTOTRBO系統通過嵌入中繼臺內的復雜控制邏輯軟件實現了動態信道分配與系統信道管理。只有當用戶發起呼叫時，才會占用信道，通話結束則立即釋放信道，所有系統用戶共享所有信道資源。信道利用率遠高于模擬系統常規用戶只能使用固定信道的方式。
2.3.2話音功能
2.3.2.1呼叫功能
(1)組呼
(2)私密呼叫
(3)系統呼叫
2.3.2.2數字信令功能
(1)PTTID和別名
(2)遙斃對講機
(3)遠程監控
(4)檢查對講機
(5)呼叫提示
(6)數字緊急呼叫
2.3.3數據功能
MOTOTRBO支持數據通信，包含GPS(衛星定位)、短信、遙感遙測等。
2.4系統設計
2.4.1設計依據
國標GB/T15874-1995 “移動通信系統設備通用規范”。
行標YD/T5034-2005 “數字通信工程設計暫行規定”。
行標YD/T5035-2005 “通信設備安裝工程驗收暫行規定”。
行標YD5083-2005 “通信設備抗震性能檢測規范”。
行標YD/T5040-2005 “通信電源設備安裝設計規范”。
國標GB 8702-88 “電磁輻射防護規定”。
國標 GB 9175-88 “環境電磁波衛生標準”。
國家、省市無委相關規定及文件。
2.4.2系統容量規劃
本設計方案采用了6臺數字中繼臺，具有12個邏輯信道，能支持12個語音通道，支持1200部終端手持臺通信，給用戶終端機數量未來擴容留下足夠的空間。
2.4.3頻率規劃
本項目使用6對12.5kHz帶寬的頻點，收發間隔為10M。系統根據不同的使用部門，共分為24個組。
2.4.4整體組網規劃
本項目規劃采用12個邏輯信道的MOTOTRBO系統基站對全區進行無線覆蓋，采用無線直放站+分布系統解決覆蓋盲區。
2.4.5 MOTOTRBO系統架構介紹
一個12信道的MOTOTRBO系統基站的典型構成如下圖所示：
(用戶實際使用的是由6臺數字中繼臺R8200構成的12信道系統。本文所指的信道都為邏輯信道)
MOTOTRBO系統架構圖
武漢石化80萬噸乙烯/年基地廠區MOTOTRBO系統圖
本工程規劃使用6臺XiR R8200數字中繼臺，通過6根網線與交換機連接，構成12個邏輯信道池。通過合路器將發信端合路，分路器將收信端分路，室內天線、室外天線分為兩路分別完成發射和接收信號。
2.4.6系統兼容過渡
考慮到武漢石化老廠使用的是模擬無線對講系統，我們建議用戶將來采用IP互聯方式，將武漢石化老廠的新增數字中繼臺和80萬噸/年乙烯基地的新增數字中繼臺互聯，構建一個更大的MOTOTRBO系統覆蓋區，武漢石化老廠原有模擬對講機不僅可以內部互通，通過對原模擬中繼臺進行數模轉換，不僅兼容了老廠原模擬通信系統，而且實現了武漢石化老廠模擬對講機和80萬噸/年乙烯基地數字對講機的互通。
系統構架圖如下所示：
IP互聯及模數轉換MOTOTRBO系統圖
3.6機房設備安裝位置平面圖
三、MOTOTRBO系統應用成效
用戶選擇摩托羅拉公司的MOTOTRBO Capacity Plus數字雙向無線對講系統，在符合安全性要求的前提下，可以最大程度的提高系統的整體容量,頻譜的有效利用使得系統可支持多個部門的多通信組，提供了更大的無線語音和數據通信容量，讓更多的對講機共享邏輯信道，從而有效利用信道資源，對講機接入系統的等待時間更短，呼叫阻塞的概率更低，有效解決頻率資源緊張的問題。對講機支持單呼、組呼、全呼、緊急呼叫、私密呼叫、遙斃等功能，同時，對講機穩定、清晰的語音質量以及電池工作時間得到了用戶的認可。
四、合作的意義以及未來工作的使命
通過本項目的合作，中國石油化工股份有限公司武漢分公司從產品和技術的角度對摩托羅拉的MOTOTRBO產品有了更深入的認識，同時，摩托羅拉的MOTOTRBO產品在武漢分公司80萬噸/年乙烯及其配套工程中的應用，表明了客戶對于摩托羅拉無線通信產品的認可。我們公司在與客戶的合作過程中，客戶對我們在銷前、售后服務和技術支持等方面提出的要求，都將是我們為客戶提供優質、專業的服務的目標，如果客戶未來在產品使用、技術方面遇到問題，我們都將為客戶提供及時、有效、專業的產品及工程技術支持服務。我們將以更高品質、更高效率的優質服務來贏得客戶對摩托羅拉產品及技術服務的滿意和認可。(石化盈科信息技術有限責任公司 莊嚴 上海農工商通信電氣有限公司 唐晨)
