南沟门水库通信系统组网方式的探讨
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【摘要】 随着社会的不断发展，人们对水利枢纽工程信息化系统的要求也越来越高，为了满足人们的要求，则需要对水库进行信息化系统的建设，通信系统在水库信息化系统建设中具有十分重要的作用。本文主要对南沟门水利枢纽工程管理调度系统的重要组成部分通信系统组网方式进行了介绍。
南沟门水库枢纽工程位于陕西省延安市黄陵县境内，水库坝址位于葫芦河河口上游约3km处的寨头河村南沟门附近，距黄陵县城约25km，距洛川县城约17km，距延安市约120km，距西安市约180km。南沟门水库通信系统是南沟门水库枢纽工程管理调度系统的重要组成部分，系统主要建设马家河引水枢纽管理站、各个监控点、监视点与南沟门水库枢纽管理站之间的通信链路。通过建设枢纽工程区内的光纤通信链路，实现各个监测控制设备、视频监视设施、语音通信设备之间的数据通信链接。同时采用租用方式，建设延安市南沟门水库管理处与水库管理站调度中心之间的信息交换与资源共享，同时满足市话呼叫、长途直拨与国际互联网联接的需要。
一、建设目标
通信系统是为南沟门水利枢纽工程管理调度系统提供传输平台，建设的目标是根据通信技术发展趋势选用当前主流技术，建设适用于工程特性、满足各级管理机构工程安全运行调度及信息系统宽带传输业务需求的通信系统。通过建设实现视频信号、监控数据的传输。按照数据交换、视频传输、语音通信三网合一的建设思路，建设南沟门水利枢纽工程的通信系统，以满足南沟门水利枢纽工程的运行管理、数据交换、视频传输的需求，保证南沟门水利枢纽工程自动化系统的安全运行。
二、通信系统组网方式
1、通信方式的选择
（1）南沟门水库枢纽和马家河引水枢纽。南沟门水库枢纽管理站和马家河引水枢纽管理站相距约25公里，通过自建光缆进行通信。两个枢纽工程自身在不到2km2范围内建设管理调度系统专用通信网络，其它任何通信方式的传输带宽、稳定性、可靠性、抗干扰能力、系统建设投资等都无法与光纤通信相比拟。同时由于在水库枢纽需要建设以水雨情自动测报、工程安全监测、视频监视、闸门与电站监控等项目为主要内容的信息化网络系统平台，这些系统建设所提供的网络设备，为建立水库管理调度光纤宽带通信系统提供了设备条件，使通信系统的建设简单易行。（2）管理站与管理处之间的通信。南沟门水利枢纽管理站通过租用电信公网与延安市南沟门水库工程管理处进行通信。马家河引水枢纽管理站通过与南沟门水利枢纽管理站之间的自建光缆将数据首先传到南沟门水利枢纽管理站，然后再通过租用的电信公网由南沟门水利枢纽管理站传至延安市南沟门水利工程管理处。
2、通信系统组网
根据南沟门水利枢纽工程总体设计和水库管理调度系统工程总体建设内容，拟以行政与调度电话通信、计算机网络互联与资源共享、视频监视动态图像实时传输三位一体的建设思路，构建水利枢纽管理调度通信网络系统，同时建设与公众电话网、国际互联网衔接的通信链路，满足话务通信、数据交换、视频传输的需要，如图1所示。
（1）水利枢纽工程通信专网：按照通信数据、视频监视、语音话务三网合一的设计思路，通过自建光缆与租用电信公网，建设延安市南沟门水利枢纽管理处至南沟门水利枢纽管理站再至马家河引水枢纽管理站的通信骨干网络。（2）水利枢纽工程内部通信专网：根据水库管理调度系统工程所包含的水情测报、工程安全监测、视频监视、闸门与电站监控等项目所需要的通信网络和信息化网络基础平台建设，综合通信路由、通信带宽以及通信安全、可靠的需求，拟在水库管理调度中心与工程安全监测室、坝后电站、水情监测室、闸门监控室之间建设光纤通信专网。（3）内部语音电话通信网：内部语音电话系统采用电信软交换系统，软交换系统同时称为VoIP系统就是俗称的IP电话，利用Internet/Intranet（IP）网络传递话带业务（包括话音/传真/话带数据等），即在分组交换网上通过（TCP/IP）协议实现传统的电话应用。它是一种新型发展的非常快的新兴技术，在许多专网和运营商的系统中应用的很普遍了。设备包括网守、中继网关及语音网关等。网守主要负责所属区域内用户的地址解析和认证，防止非法用户的接入和非法网关的登记，并负责向所属网关提供路由信息，包括被叫网关的端口信息等。中继网关是PSTN网络（传统的电话网络）和Internet网络之间的汇接设备，完成语音信号和数据系统信号（IP包）的转换，实现PSTN网和数据网的融合。（4）内外信息交换通信网：枢纽管理站与延安市南沟门水库管理处采用租用光纤通信方式建立通信链路。所有语音网关通过计算机网络平台连接到南沟门水库工程管理处调度中心核心交换机，核心交换机通过语音网守连接至电信公司网络。
3、通信链路设计
（1）光纤组网。① 光纤。南沟门水库管理站与马家河引水枢纽管理站之间布设约20公里光缆。南沟门水库管理站光缆布设分别到达各个闸房、坝后电站中控室、视频监视点、工程安全监测室和水清测报监测室。马家河引水枢纽管理站光缆布设分别到达各个闸房、视频监视点、工程安全监测点。②交换机。根据南沟门水利枢纽工程调度管理信息化网络平台设计的综合考虑，拟在水库枢纽管理处、水库枢纽管理站和马家河引水枢纽管理站布设核心交换机，在工程安全监测室、闸房、坝后电站中控室配置接入交换机，进行组网。（2）内部电话网。根据水库管理调度的需要，拟在南沟门水库管理站配备满足50用户的语音电话，在马家河引水枢纽管理站配备20用户的语音电话，在安全监测室配备8用户的语音电话，在水情测报室配备10用户的语音电话，在闸房配备2用户的语音电话，在电站配备30用户的语音电话，在延安市南沟门水库管理处配备30用户的语音电话，形成完整的水库管理调度话务内部通信网。在水库管理调度中心设置语音网守，在管理内部用户4位小号呼叫的同时，通过与中国电信等通信运营商协商，通过2M光纤或16路中继线接入公共通信网，满足用户本地市话、国内国际长途呼叫的需要。电站与电力调度部门的联络，采用载波电话或专用电话，本项设计遵从电站设计的结论而不再考虑，但本项设计的电话系统可作为电调的备用链路。（3）国际互联网出口。南沟门水利枢纽工程管理调度系统从严格意义上讲，属于内部专用综合业务网，但是，为了扩大对外交流，提高管理水平，通过严格的隔离措施，实现与国际互联网的联接还是十分必要的，为此，拟在南沟门水库管理处和南沟门水利枢纽管理站采用VPN网关方案实现内外网的隔离，并解决好防病毒问题，满足整体工程管理的需要。
三、总结
在水库信息化系统中，无论是从测控点获取水情、工情数据和视频、音频信息，还是下达闸门控制指令，以及信息中心与信息分中心之间数据的传输，都要以通信链路为载体。因此，通信系统是信息传输的命脉，是水库信息化建设的基础设施。
参 考 文 献
[1] 中国灌溉排水发展中心.大型灌区信息化建设. 中国水利水电出版社
[2] 刘增基等. 光纤通信（第二版）. 西安电子科技大学出版社