肯尼亚石油管线通信技术方案

• 关键词：输油管线,输油管道

项目概况
    蒙巴萨到内罗毕的横跨肯尼亚国家的石油输送管线全长448.8公里，系统原有5座泵站PS1、PS3、PS5、PS7、PS14，通过MDS LEDR1400F（4E1）组成的线状微波干线相连接，每个泵站业务通过KM2100压缩成一路，经MDS460 UHF电台与各接入站MP2100相连，将业务传输到位于内罗毕的NCC。一期通信工程由MOTOROLA公司负责建设完成。
此次UHF电台系统是在一期工程基础上新建四个泵站，需要对原有的通信系统进行扩容，它主要包括新增MDS LEDR400F数字微波、RAD MP系列复用器以及配套的天馈线系统以及相应接入站的E1板卡。其中LEDR400F为非冗余单机，频率范围为330MHz~380MHz，新增四站在肯尼亚当地许可使用的频率有三对，为一期系统复用频率，需用对原有八对频率进行规划或再申请新的频率，以适应新建系统的可靠通信需要。
组网设计
本通信系统采用无线数字微波电台和模块化多业务复用器等主要设备构成。
鉴于新建系统是在原有系统上进行扩容，其核心部分是多路复用器的业务板卡配置及时隙规划。根据RAD公司工程师推断， 如果在原机框里添加新的E1模块会遇到以下几个问题：一是老机框里的老模块可能只支持总线A和B，也就是说老框很有可能只支持60个时隙的处理能力。二是老框的老版本对于通过带内所管理的网元数量有限制，需检查版本号（估计为版本7以前）。因此，建议采取新增站点以及其接入微波站点全部采用新Megaplex多路复用器，从而使新增业务与原有系统业务平行传输，互不干扰。
我们仔细核对了一期原有业务的端口、板卡和时隙，同时结合贵司5月19日的技术澄清的答复，得出的结论是：原有业务已经占满了第1个E1以及第2个E1的前9个时隙，本次扩建所提出的业务需求，将需要在LEDR1400主干线路上新开一条E1线路（第三条E1）。
新建泵站PS2/4/6/8站，业务类型为：通过4通道LAN板传输的1路站控信号和1路本地计算机LAN，通过VC-6话音板卡传输的1路传真、1路Direct Voice以及通过VC-8/FXO话音板传输的2路集团电话话音，上述业务各占1个时隙，共6个时隙。四个站共需24个时隙。
根据新的系统规划，NCC站要完成新增的语音和数据业务的汇集和处理，还需增加1个MP2100机框，1块2*E1的板卡，2块LAN板卡，2块VC8/FXO板卡（下传新增站点话音、传真业务，新站配FXS板卡支持G3传真）来满足设计要求。
根据现场照片，在接入微波站TARU/VOI/MBWINZAU/MBWA新增的MP2104机框（2U高）和LEDR400F（1U高）可以安装在原有机架上，不必在上述四站新增机柜。
基于上述技术要求和配置我们提供以下组网设计方案。
    在肯尼亚管道公司当前已有的微波主干通道完好可用的前提下，本系统可以构成由内罗毕至四个新建泵站的多种业务的综合接入平台，该平台将提供直线电话、传真、SCADA数据传输、以太网网络接入等功能。
    根据业主提出的要求，我们选择采用MDS LEDR�系列数字微波电台来完成由微波链路中继站点到各个新建泵站的无线通道。频率选择符合业主要求的400兆频段---MDS LEDR�400F-E1，该系列数字微波电台可以提供全面符合业主要求的技术指标。由于无线通信必须要考虑到距离、遮挡和无线电频率环境等因素的影响，那么根据业主提供的现场实际情况来看， TARU至PS2站、 MBWNZAU至 PS6站、 MBWA至 PS8站的无线通信条件都是基本具备或是良好，只有VOI至PS4站之间存在山的遮挡，且两点之间的直线距离相比较前面几对站点而言长一些。根据现有的站点经纬度和海拔高度信息，我司计算、测量建议四个新增泵站铁塔高度如下：PS2/6/8分别配以25米铁塔（可以采用升降灯塔，将天线固定在灯塔罩上方）；PS4需45米铁塔。
模块化多业务复用器是本系统业务综合接入的关键设备，电话、传真、SCADA数据和以太网等业务的承载和转接，都要在这些设备上来实现。综合考虑现存的1.5G微波主干通道、新建无线数字微波通道及未来光纤主干线路的连接需要，我们最终选择RAD公司的Megaplex-2104/2100系列复用器作为综合业务接入设备。
Megaplex-2104/2100可把多种业务、专用话音、ISDN、视频和局域网信道综合到E1/T1主线路上，通过将话音与数据信道分离，将业务指向不同的主干线路，各主干线路与它们最合适的业务相连，以达到效率最大化。2/4条E1/T1主线路支持对全部或分档E1/T1端口的1 1保护切换。此外，RAD公司的Megaplex-2104/2100系列复用器是一个标准设备，在世界范围内多厂商环境下提供很好的兼容性。E1/T1 TDM帧和信令、PCM话音编码、ISDN和数据接口都符合国际标准。本项目前期的设备也是采用RAD公司的复用器产品，为了更好的保持新建通信系统和老系统的协调统一和兼容互换，因此我们最终选择了RAD公司的Megaplex-2104/2100系列复用器。
    下面我们就对UHF通信系统的业务流程作一下介绍：
    内罗毕是整个通信系统的网络控制中心，也是各项业务的汇集中心，所有的话音，传真，SCADA数据和以太网接入都最终要在这里进行汇聚和交换。各个新建泵站的直线电话和传真要进入到设在内罗毕的大型交换机内，SCADA数据则进入专门的SCADA数据服务器，将运行数据提交给数据库和监控系统。以太网则将分布在各个新建泵站的工作网络和内罗毕的网络连接在一起，构成一个完整的局域网，共享网络资源。各站的小交换机，最终在内罗毕接入大型交换机，实现各站交换机互联。为了对上述业务进行接入，内罗毕配置了一台Megaplex-2100设备，插有话音、数据和主线路板卡。所有新增泵站的业务，我们将安排在1.5G微波主干通道上新开通的一条E1线路上进行传递。
    为了在链状微波通道上对新建泵站的各项业务数据上/下载，我们在TARU、VOI、MBWNZAU、MBWA四个中间结点处各增加了一台Megaplex-2104设备，配备有多条E1接口板，该设备负责与1.5G微波主干通道连接，下载和上载与本站对应的新建泵站的数据流时隙，再通过UHF点对点数字微波无线通道传至新建的PS2、PS4、PS6、PS8四个泵站是本系统中的四个终端节点。
    PS2、PS4、PS6、PS8四个终端节点，分别配置了Megaplex-2104设备，该设备的I/O槽位上，分别插有FXS接口语音板----用来接收来自内罗毕的直线电话和传真；以太网数据板----用来实现办公局域网接入和SCADA数据上传；FXO接口语音板----用来实现小交换机互联。
    在新增站点和其接入点的Megaplex-2104设备上，我们均预留了一个E1接口，以满足业主提出的连接未来光纤线路的需要。图1是新建系统连接示意图。

新建站点连接示意图

运行结论
 本系统于2007年底安装安装运行，2008年3月完成验收，目前系统运行正常，我司技术人员出色的技术实力和敬业精神，赢得了业主肯尼亚国家石油公司、印度监理公司和中石油管道局的称赞。