劉福英 (江西省天然氣有限公司)

天然氣長輸管道通信方案的選擇探討

劉福英 (江西省天然氣有限公司)

論文首先簡要介紹了天然氣長輸管道的發(fā)展，強調(diào)了通信系統(tǒng)對天然氣長輸管道的重要意義。其次對三種通信方案進行了分析：公網(wǎng)天然氣長輸管道通信系統(tǒng)建設周期短、見效快但是穩(wěn)定性差、投資成本高；專用光纖天然氣長輸管道通信系統(tǒng)功能強，但是安全性、穩(wěn)定性、有效性都很低，且搶修困難；天然氣長輸管道衛(wèi)星通信系統(tǒng)覆蓋面積大、穩(wěn)定性強，投資合理、抗干擾性強。最后對三種方案綜合考慮，認為以衛(wèi)星通信為主，公網(wǎng)通信為輔的通信系統(tǒng)是天然氣長輸管道通信系統(tǒng)發(fā)展的趨勢。

通信系統(tǒng)；天然氣；方案選擇

隨著近年來我國經(jīng)濟社會的高速發(fā)展，人們對能源的需求量越來越大。人們環(huán)保節(jié)能意識逐漸增強，生產(chǎn)生活所用能源早已經(jīng)不能局限于燃燒木柴、煤炭。各種新型能源的發(fā)現(xiàn)和使用給人們的生產(chǎn)生活帶來很大的便利，天然氣便是其中一種，它具有綠色環(huán)保、經(jīng)濟實惠以及安全可靠等許多優(yōu)點，很快受到人們的青睞。然而陸上天然氣的分布主要存在于中西部地區(qū)，這就使得人們不得不考慮如何將天然氣長距離運輸?shù)綎|部地區(qū)，讓東部地區(qū)人民也享受到天然氣使用帶來的便利。在天然氣的儲運過程中，發(fā)揮重要作用的當屬長輸管道。天然氣長輸管道的距離長達數(shù)百至數(shù)千公里，且數(shù)量正在不斷增加。必須對天然氣長輸管道通信系統(tǒng)進行整合完善，才能使其有效運營。

一、天然氣長輸管道通信系統(tǒng)

天然氣長輸管道的通信有著諸多方面的困難。第一，環(huán)境條件是影響天然氣長輸管道通信方案選擇的最主要因素。天然氣長輸管道的鋪設過程需要穿越許多工作條件惡劣而又地形復雜的環(huán)境和地區(qū)，因此通信網(wǎng)在條件較差地區(qū)相對薄弱，其中斷和故障極易受到環(huán)境因素的影響。第二，天然氣長輸管道的通信是具有基礎性意義，對通信設備要求很嚴格。第三，天然氣長輸管道通信連續(xù)性極強，但是受到各種惡劣環(huán)境的影響，大多數(shù)供電系統(tǒng)穩(wěn)定性差，出現(xiàn)異常情況幾率高。

二、天然氣長輸管道通信系統(tǒng)舉隅

1.基于光纖通信技術的天然氣長輸管道通信系統(tǒng)

光纖技術在近年來的發(fā)展中得到了極大的普及應用。在天然氣長輸管道通信系統(tǒng)建設過程中，沿長輸管道同溝敷設光纜，使用G.652光纖在沿線建設若干個SD H/M ST P光傳輸通信站，這樣就構(gòu)成了專用光纖天然氣長輸管道通信系統(tǒng)。它具有以下主要功能：一是為天然氣長輸管道生產(chǎn)調(diào)度提供專用通信信道；二是為SCAD A系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)傳輸通道；三是為天然氣長輸管道的故障排除、例行巡檢、搶險救災提供通信保障；四是促進工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)的正常工作和生產(chǎn)現(xiàn)場自動操作的實現(xiàn)；五是可以幫助天然氣長輸管道的行政管理數(shù)據(jù)、音頻和視頻傳輸；六是促進天然氣長輸管道的信息化建設。專用光線天然氣長輸管道干線網(wǎng)絡的光傳輸設備通常采用同步數(shù)字ST M-16等級，具有傳輸容量大的優(yōu)勢，可以滿足將來的發(fā)展需求。

在實踐中多會采用專用網(wǎng)絡，雖然專用光纖天然氣長輸通信系統(tǒng)具有以上多項功能優(yōu)點，但其投資大、時效性差、穩(wěn)定性弱、施工速度緩慢以及系統(tǒng)搶修困難等缺點也不容忽視。專用光纖長輸管道通信使用較為先進的設備儀器，不可避免就有較高的原材料生產(chǎn)成本。施工隊伍的來源及經(jīng)驗、技術水平、設備管理水平都存在很大的差距，復雜多變的施工天氣影響施工的質(zhì)量和速度，尤其對于長距離管道建設來說，沿線通信機房建設滯后會導致全配套措施無法安裝，設備獨立性差。建設復雜的專用光纖長輸管道技術要求很高，維修維護團隊必須先進而又專業(yè)，這樣就造成了系統(tǒng)故障時的搶修困難。

2.基于公網(wǎng)的天然氣長輸管道通信系統(tǒng)

公網(wǎng)天然氣長輸管道通信系統(tǒng)是現(xiàn)的公網(wǎng)通信網(wǎng)絡所組建成的。它可以采用PD N、SD H、PD H等通信方式，對于長輸管道通信系統(tǒng)功能實現(xiàn)也能很好的完成。公網(wǎng)天然氣長輸管道通信系統(tǒng)的優(yōu)勢在于建設周期短、見效快。但存在的問題也很多。第一，復雜區(qū)域的架空或是地理光線難以到達現(xiàn)場，給施工造成相當大的困難。第二，天然氣長輸管道由于距離遠、跨度大，經(jīng)過多個省、市行政區(qū)域，網(wǎng)絡的建設、管理、運行的不確定性很大，各部門使用的通信設備也都并不相同，網(wǎng)絡的穩(wěn)定性受到較大影響。第三，公網(wǎng)通信系統(tǒng)一般是租用公網(wǎng)電路，限制了傳輸帶寬，大容量的工業(yè)監(jiān)控圖像和視頻會議的傳輸難以得到滿足。

3.基于衛(wèi)星通信技術的天然氣長輸管道通信系統(tǒng)

采用衛(wèi)星通信作為天然氣長輸管道主要通信手段的天然氣長輸管道衛(wèi)星通信系統(tǒng)可以在天然氣長輸管道建設、投產(chǎn)以及后期的運行維護中為行政電話、圖像、傳真、SCAD A數(shù)據(jù)以及生產(chǎn)調(diào)度的傳輸提供傳輸信道。天然氣長輸管道衛(wèi)星通信系統(tǒng)傳輸實時數(shù)據(jù)采用時分復用/時分多址（T D M/T D M A）方式，傳輸語音信號時采用單路單載波（SCPC）方式。

天然氣長輸管道衛(wèi)星通信系統(tǒng)通信的優(yōu)點如下：一是覆蓋面積大，覆蓋范圍可達中國及其鄰國；建站不受地理位置以及地形地貌限制，基本可與長輸管道建設同步進行，建設速度較快，時效性好，建設初期就能很快發(fā)揮它的作用。二是衛(wèi)星通信的通信信道大部分存在于外層空間，穩(wěn)定性好，不受人為因素以及多變的氣象因素的干擾。三是衛(wèi)星通信系統(tǒng)可配備移動衛(wèi)星通信車，可組成應急衛(wèi)星通信系統(tǒng)，在遇到突發(fā)事件或是自然災害時可以迅速到達現(xiàn)場；而且隨我國衛(wèi)星技術的快速發(fā)展，衛(wèi)星通信的阻礙瓶頸已被打開，建設技術更可靠。四是網(wǎng)控站的集中網(wǎng)管功能很強，不受行政區(qū)域劃分限制?？山y(tǒng)一調(diào)度指揮、對遠端站進行軟件下載、遠程監(jiān)控可實現(xiàn)無人值守、安全性高且人員配置少。五是衛(wèi)星通信系統(tǒng)獨立建網(wǎng)，擴容潛力較大且快捷簡便。六是衛(wèi)星通信系統(tǒng)可方便的接入公網(wǎng)系統(tǒng)，與公網(wǎng)系統(tǒng)的本身優(yōu)勢結(jié)合，功能更強。

總結(jié)

無論哪種通信方案的確立，都需要綜合長久考慮當?shù)氐沫h(huán)境條件、設備技術性能、初期建設投資、長期管理維護等多種因素。根據(jù)以上幾種方案的介紹，再考慮經(jīng)濟、技術、運行管理、設備維護、以及未來發(fā)展等因素，可見衛(wèi)星通信具有功能強大、實施簡單、移動性好、接入方式快捷等明顯優(yōu)勢，因而采用衛(wèi)星通信為主、公網(wǎng)通信為輔的方案是天然氣長輸管道通信系統(tǒng)發(fā)展的趨勢。因為這樣可以綜合功能強、可靠性穩(wěn)定性好、易管理、投資少、性價比高、投入運行周期短等多種好處在內(nèi)。

[1]孟偉,孟憲山.淺談天然氣長輸管道通信方案的選擇[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量,2013,(21):92-93.

[2]李亞菲.淺談天然氣輸氣站通信項目中的項目質(zhì)量管理[J].科技傳播,2010,(24):108-109.

劉福英，女，1986年8月生，畢業(yè)于南昌航空大學科技學院自動化專業(yè)，現(xiàn)從事天然氣管道運行自控通信管理工作。