天然气长输管道通信方案的选择探讨

摘 要 天然气长输管道通信系统能够有效实现天然气输送监控调节、输送信息传输以及电话会议办公等功能，是当前天然气长输管道自动化技术的重要组成部分。本文结合川气东送管道通信系统的实例，探讨了天然气长输管道通信方案选择，旨在提供一定的参考与借鉴。

【关键词】天然气 长输管道 通信方案 川气东送管道

1 天然气长输管道通信整体方案

1.1 通信系统基本概况

川气东送管道通信系统包括管道光缆系统、光传输系统、会议电视系统、工业电视监控系统、办公网络系统、语音电话系统六大子系统。

光缆线路西起川东北普光首站，东至上海末站，包括1l光缆干线，6条光缆支线。通信主干路由采用24芯，分支路由采用16芯光缆，全线采用G.652光纤。沿线建设SDH/MSTP光传输系统，共有35座光通信站，在武汉管道公司设主调控中心，同时作为光通信系统的网管控制中心。主线26节点选用同步数字系列STM-16光传输设备（华为OptiX OSN 3500），传输容量为2.5Gbit/s；支线9节点选用STM-4等级的光传输设备，同步容量为622Mbit/s。此外还有17座RTU阀室采用STM-1光传输设备（华为OptiX Metro1000），传输容量为155Mbit/s。

1.2 通信整体方案

川气东送管道光缆承载的信息化业务包括：SCADA系统、工业电视监控系统、会议电视系统、办公网络系统、语音通信系统、阴保系统、GPS巡线系统、GIS信息系统、GMS系统、OA办公网络系统等。

接入方式：各站采用2M通道传输，通过光传输设备的以太网通道将SCADA数据上传至调控中心；工业电视监控、视频会议、办公网络及语音电话和其它信息系统信号，在沿线各站通过光传输设备FE口接入，通过34M通道汇聚到调控中心GE口接出；RTU阀室SCASA、监控、阴保、语音等数据通过光传输设备接入就近站场相应系统。管理处通过公网电路接入站场光传输网络，实现自控、监控、语音、办公的数据汇聚连接。

保护方式：自控保护是通过各站场2M公网直接汇聚调控中心实施保护；一般信息业务保护是在干线两端――普光首站、上海末站和重要支线末站――扬子石化末站租用公网电路连接至武汉调控中心，接入光传输系统。在光缆中断时，下游站场数据通过光缆汇聚到各通信节点经公网电路迂回上传调控中心，确保通信链路畅通，实现业务保护。

2 天然气长输管道通信方案的选择探讨

2.1 调控中心网络连接方案

在天然气管道光缆未贯通期间，通过租用中国电信SDH数字电路，实现了调控中心至各站场的自控、工业监控、视频会议、内部语音电话和巡线系统、GMS等系统的数据网络连接。主备调控中心通过10M公网通道互联，确保两处数据互联互通。在光缆贯通后再将数据割接到光传输系统，实现平滑、不中断数据迁移。

2.2 办公网络、视频系统连接方案

调控中心大楼建成后，集指挥调控和机关办公于一体，为了确保调控指挥系统的安全和稳定，在网络建设阶段，我们将与生产紧密相关的SCADA、工业电视监控、调度电话单独组网，物理网络上与机关办公网络、视频会议系统分开，确保生产数据安全。

在办公网络系统内部，采用石化局域网内网，通信机房设置两台Quidway S9306核心交换机，楼道光纤连接6台Quidway S5328交换机，接入各用户电脑。外部链接2条：NE40E路由器连接百兆电信互联网；Eudemon 300防火墙连接至石化局域网北京中心机房。

为提高网络安全性，规划按照部门为单位划分子网络，一个部门占用一个地址段，各部门电脑之间未经授权不能互相访问。采用此结构，在单机发生故障、病毒侵袭时，确保网络影响面达到最小，并可迅速定位故障和处理。

2.3 语音交换系统

川气东送语音交换系统分为调度电话系统和办公电话系统两部分。办公电话采用华为SoftCo 9500软交换系统，解决输气管道调控中心、沿线RTU阀室、站场及管理处的行政电话业务。在武汉调控中心通信机房安装VoIP交换机主机系统，容量为1000门，采用4x2M数字电路直接与电信程控电话网相连。在调控中心、输气管理处及站场配置接入网关IAD，实现模拟分机用户的接入。网络结构为星形拓扑结构，调控中心通过管道MSTP光传输系统实现站场话音终端设备通信，在站场局域网共享带宽进行IP语音信号传输。

调度电话采用迈可行MPS2000-D数字调度交换系统，设置在武汉调控中心，对外中继采用E1数字中继接口，支持1024线用户接入能力，通过管道MSTP光传输系统接入站场PCM，实现远程放号至站场，实现电话调度、会议、录音等功能。

2.4 光传输系统网络

川气东送管道配套通信光缆全长约2340Km，主干路由采用24芯，分支路由采用16芯光缆，全线采用G.652光纤。本工程沿线共有49座光通信站场及阀室，在武汉管道公司设主调控中心，同时作为光通信系统的网管控制中心。干线网络选用同步数字系列STM-16等级的光传输设备，传输容量为2.5Gbit/s，干线23节点站；支线网络选用同步数字系列STM-4等级的光传输设备，传输容量为622Mbit/s，支线9座节点站分别为：川维末站、城北RTU阀室、九江末站及南京支线等站。阀室网络选用STM-1等级光设备，阀室共计17座，同时在规划中预留手动阀室改造后的网络位置。

3 结语

综上所述，天然气长输管道通信方案的选择是一项专业而系统的工作，在方案制定过程中，设计人员需要从系统的基本概况和整体通信方案出发，合理选择调控中心网络连接方案、办公网络、视频系统连接方案、语音交换系统以及光传输系统网，保证系统通信功能的正常实现，维持高效的天然气长输管道运行效率。

参考文献

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[2]史蕾，王愉，赵洁，任艳艳.天然气长输管道通信方案的选择研究[J].中国新通信，2015（15）：101.

[3]石峰.天然气长输管道通信方案的选择对策[J].中国新通信，2016（09）：125.

作者单位

天然气川气东送管道分公司 湖北省武汉市 430000