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时间:2018-09-04
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1、无源光纤网络技术在天然气工业中的应用(张义堂许峰张晓蕾)关键词:专网通信无源光网络应用摘要:介绍了石油专用通信网采用无源光网络2.048Mbit/s接入分配技术的应用实践,探讨了四川天然气整状气田通信发展的方向。语音通信、数据通信在石油天然气工业的勘探开发过程中是必不可少的,生产调度、钻探开发、地质调查、物流、营销、天然气采集输送等,没有通讯指挥是不可想象的,因此通信在石油天然气勘探开发中占有举足轻重的地位。然而,由于四川天然气气井的不均匀分布,基本上全部集中在崇山峻岭之中,山高坡陡,人迹罕至,通信的困难程度一直制约着川渝天然气工业的发展。
2、为此,石油企业曾投入大量的人力物力进行建设、改造,如铺设电缆、架设电台、使用微波通信、采用集群技术、依靠农村公网电话等,但都不能满足现代石油天然气工业勘探开发的需要。在通信手段上,有的由于技术落后而被淘汰;有的由于管理跟不上,进口设备维修服务不到位,缺少材料备件而淘汰;有的由于操作复杂、可靠性差前线职工根本不愿意使用,直接影响了生产;条件好的地方虽然使用了农村公网电话,GSM移动通讯手机,但也只能解决话音通信问题,对天然气数据采集、自动控制、数据传输和石油专网的接入都未解决。如采用卫星通信,租用转发器其运行成本又非常昂贵。那么如何建设面向未
3、来的适合天然气工业发展的通信系统?MOLENEPON无源光网络2.048Mbit/s接入分配系统,是适合井位相对集中的气田通信要求的。为此我们选择了川东北气矿铁山气田进行了大胆的尝试,取得了圆满成功。PON由光线路终端(OLT)、光配线网(ODN)及光网络单元(ONU)三部分组成。如图1。OLT位于本地交换局或远端,为ODN提供网络接口并与一个或多个ODN相连,其功能是为ONU所需业务提供必要的传输方式;ODN位于ONU和OLT之间,全部由无源器件构成,具有无源分配功能;ONU位于用户侧,提供用户侧接口并与ODN相连,一般在大楼或者用户家中
4、,用于实现光接入网的用户接入。G3接入网系统管理功能ONUUNISNI业务节点功能OLTS/RS/RODN(PON)vAFONUTa (AON)用户侧 接入链路网络侧(PON网络结构图1)网络结构图中基本功能块有:光线路终端(OLT)(局端)、光配线网(ODN)、光网络单元(ONU)(远端)及适配设备(AF)。主要参考点包括光发送参考点S、光接收参考点R、业务节点间参考点T以及AF与ONU之间的参考点a。接口包括网络管理接口G3以及用户与网络间接口UNI。 铁山气田位于四川达县范围内,距离达县市区约50Km。有6个
5、生产井站,位置相对集中。气田内部建有10kv高压供电线路连通各井站,全长约11Km。利用该电力线路同杆建设一条四芯ADSS全介质自承式光缆(G.652单膜光纤)连接各井站,从而形成了一条以T14井为枢纽并连接各生产井站的树状光缆线路,既节省了投资,又减少了施工难度。从气田T14井到达县租用中国电信一条2Mbit/s数字电路连接到气田内部通信系统上。网络组织采用窄带无源光网络技术(PON)组网,在每个生产井配置PON端口设备和PCM综合业务接入设备各一套,在OLT端(局端)配置数字交叉连接设备(DXC)一套。PON设备为各井站提供1个2Mbi
6、t/s的标准接口,PCM综合业务接入设备将2Mbit/s的标准接口变换成交换机远端用户接口(FXS)和速率为64Kbit/s的数据端口。一、网络结构采用点到多点的树型结构(如图2):光纤接入网的拓扑结构一般有总线形、环形和星形以及树形等结构。而树形结构又是一种总线形和星形拓扑的结合,其特点是:共享主干光纤,节省线路投资,增删节点容易,适合广播形业务。故本工程结合气田井位实际情况传输网采用树形结构。达州1×2Mbit/sONU1T21井OLTT14井ONU2T4井T2井主用光纤ONU4备用光纤T12井T13井ONU5ONU3(传输网结构图2)
7、二、系统组成MOLENEPON系统同样由光纤线路终端OLT、光纤网络单元ONU设备、无源分光器、SGM网管系统组成。1.交换机侧光纤线路终端(OLT)透明传输最多16个2.048Mit/s,符合G.703标准。采用19寸子架(模块式结构),最大可提供8个V24/V28或V11接口,本工程设计6个可用V24/V28接口。每个OLT最多可接8个ONU光接点。本工程暂时设计为5个ONU光接点。2.用户侧光纤网络单元(ONU)根据不同的要求配置,最多可提供16个E1,本工程采用2个E1。三、系统应用MOLENEPON系统是一个开放的透明支线网传输平
8、台,任何厂家的基于2Mbit/s、G.703接口的任何业务,均能在网上传输分配。在城市接入网中,连接商业用户及住宅用户的业务复用设备,包括:交换机远端模块、V5接口的接入网用户设
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