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鉆井平臺局域網(wǎng)系統(tǒng)技術(shù)方案

2014-9-1 14:27:18

 

1.總則
   為了加強平臺信息化建設(shè),提高生產(chǎn)管理水平和競爭力,在平臺上組建局域網(wǎng),并通過微波或衛(wèi)星鏈路接入到油田網(wǎng)中,與油田網(wǎng)互通,使生產(chǎn)信息和多媒體信息能夠安全、穩(wěn)定、快速的傳輸。
2.系統(tǒng)組成
   平臺局域網(wǎng)系統(tǒng)是海洋鉆井平臺所必須的組成部分。它由***系統(tǒng)及***系統(tǒng)組成,它為平臺與外界的溝通搭建了數(shù)據(jù)通道,是平臺數(shù)據(jù)采集及遠傳、生產(chǎn)監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)電話等應(yīng)用的基礎(chǔ)。起到了提高平臺生產(chǎn)及辦公效率,保障平臺日常通信安全的重要作用。
   系統(tǒng)主要由衛(wèi)星、微波、壁掛式電話等部分組成。
建設(shè)內(nèi)容包括:平臺局域網(wǎng)、平臺微波通信系統(tǒng)、平臺KU衛(wèi)星通信系統(tǒng)。
   系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)示意圖如下:

 

3.功能描述
(1)實現(xiàn)平臺上網(wǎng)
供經(jīng)理辦公室、甲方辦公室、接待室、職工宿舍連接到internet。以及辦公需求。
(2)平臺工業(yè)網(wǎng)絡(luò)
平臺修井信息的傳送,要能將平臺修井信息傳送到陸地領(lǐng)導(dǎo)辦公室。
(3)外部接口要求
本系統(tǒng)與如下系統(tǒng)有接口,并滿足相關(guān)要求如下:
a.與平臺CCTV系統(tǒng),接口形式為RJ45網(wǎng)絡(luò)接口;
b.與其它系統(tǒng)的接口形式為RJ45網(wǎng)絡(luò)接口。

4. 主要產(chǎn)品描述

 

 4.1  平臺局域網(wǎng)建設(shè)
   系統(tǒng)設(shè)計要求可接收網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備數(shù)據(jù)交換,如CCTV等。
   整個平臺局域網(wǎng)絡(luò)包含**個信息插座,**個機柜,*臺服務(wù)器,電話*個,語音網(wǎng)關(guān)*個,船用通信網(wǎng)絡(luò)電纜一批。
局域網(wǎng)建設(shè)按照GB50311—2007《中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范》進行設(shè)計,還應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,并嚴格按照設(shè)計施工。
  (1)綜合布線系統(tǒng)的設(shè)備選用經(jīng)過國家認可的產(chǎn)品質(zhì)量檢驗機構(gòu)鑒定合格的、符合國家有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的定型產(chǎn)品。
  (2)銅纜布線系統(tǒng)采用5/5e類平臺船舶專用線纜。
  (3)綜合布線系統(tǒng)信道鏈路長度不宜超過**米,跳線長度不宜超過*米,連接器件不宜超過*個。
  (4)綜合布線區(qū)域內(nèi)存在電磁干擾場強超過3V/m,應(yīng)采用屏蔽布線系統(tǒng)。
  (5)安裝在墻面或者柱子上的信息插座底盒離地面高度宜為***mm。
  (6)平行鋪設(shè)的電力線與纜線間距應(yīng)不低于***mm,實在無法避開間距的,應(yīng)套于金屬線槽或鋼管中,并同時做好防雷接地。
  (7)網(wǎng)絡(luò)線纜應(yīng)盡量與電話線纜、視頻線纜等其他線纜分管敷設(shè)。
  (8)局域網(wǎng)各配套非機柜內(nèi)設(shè)備,如:電腦、打印機等,均由賣方提供固定裝具。
4.1.1設(shè)備技術(shù)指標(biāo)說明

設(shè)備名稱

設(shè)備型號

技術(shù)指標(biāo)

局域網(wǎng)交換機 

 

 

RJ45網(wǎng)絡(luò)插座

 

 

服務(wù)器

 

 

超五類通信網(wǎng)線

 

 

 網(wǎng)絡(luò)機柜

 

 

電話

 

 

語音網(wǎng)關(guān)

 

 

   4.2 平臺無線微波通信系統(tǒng)
    微波通信系統(tǒng)的建設(shè)由主站部分和平臺遠端部分組成。主站部分位于海洋鉆井前指的通訊塔,平臺遠端位置定于生活區(qū)頂層。主站設(shè)備由一副定向平板天線,一套Anykey2000室外單元,一套Anykey2000室內(nèi)單元,平臺遠端站設(shè)備由一副定向平板天線,一套Anykey2000室外單元,一套Anykey2000室內(nèi)單元組成。室內(nèi)及室外單元之間由專用基帶電纜連接。主站室外設(shè)備及天線直接固定在海洋鉆井通信塔2層平臺。平臺端需構(gòu)建一個抱桿及強力支撐,用以安裝定向天線和室外單元,室內(nèi)單元放置于平臺***。
4.2.1 系統(tǒng)設(shè)計示意圖

 

4.2.2 平臺無線微波通信系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)

                                                                                                       

       系統(tǒng)采用Anykey的5.8GHz,100Mbps寬帶無線接入系統(tǒng)Anykey2000作為本項目無線傳輸設(shè)備,該產(chǎn)品被海洋鉆井公司廣泛應(yīng)用于現(xiàn)有的平臺,經(jīng)歷了現(xiàn)場實際的檢驗,完全滿足了海洋鉆井平臺在海港近海生產(chǎn)時對數(shù)據(jù)通信的要求。相對于老的平臺,帶寬提高了5倍,能滿足CCTV及網(wǎng)絡(luò)視頻會議等對帶寬需要較高的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。其主要技術(shù)指標(biāo)如下:
                       射頻

頻率 5.725--5.850GHz
無線接入方式 時分雙工(TDD)  
信道間隔 5MHz,10MHz,20 MHz ,40MHz
中心頻率分辨率 15MHz,10MHz  
輸出功率(天線口) 28+1dBm
靈敏度 -94(+1.5)dBm@6Mbps
調(diào)制方式自適應(yīng) OFDM:DBPSK、DQPSK、l6QAM、64QAM
天線接口 N-類型50ohm 
遠端天線 23 dBi, 11°H/V平板式 °
基站天線 23 dBi, 11°H/V平板式 °

                            

VLAN支持

基于IEEE 802.1q

第二層流量優(yōu)先級

基于IEEE 802.1q

第二層流量優(yōu)先級

RP ToS,根據(jù)RFC791

安全性 

WEP 64/128/152比特;WPA; 802.1X;Radius

                     配置管理

本地與遠程管理
Telnet監(jiān)控、SNMP和配置上傳/下載    
遠程管理訪問
從有線LAN、無線鏈路進行訪問 
管理訪問保護
多級密碼 
遠程配置(僅從無線以太網(wǎng),僅從無線,或兩端均可進行配置)
通過授權(quán)工作站的IP地址進行配置
軟件升級
通過TFTP與FTP  
配置上載/下載
通過TFTP與FTP 
SNMP代理
MIB II、網(wǎng)橋MIB

                   物理與電氣規(guī)格

功率消耗  

15W

電源  

AC,100—240 VAC,50—60 Hz

室內(nèi)室外電纜

屏蔽五類線(CAT-5 shielded)

指示燈

室內(nèi)單元

電源,連接和以太網(wǎng)指示燈

室外單元

狀態(tài),以太網(wǎng)

連接

數(shù)據(jù)接口

RJ—45

                   物理尺寸和工作環(huán)境

尺寸
室內(nèi)單元
5.9*9.5*2.5cm(0.3kg)
集成電路的室外單元
30.5 x 30.5 x 7.7 cm(3.5Kg)
純室外單元
22.6*22.6*6.5cm (3Kg)
溫度
室外單元
 -40℃ to 80℃  
室內(nèi)單元
 0℃to40℃  
濕度
室外單元
5%—95%非冷凝全天候
室內(nèi)單元
 5%—95%非冷凝

  平臺用天線抱桿的設(shè)計規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)示意圖
(1)本天線抱桿選用外直徑50毫米的熱鍍鋅鋼管,高度為*米;
(2)考慮日常使用中,天線角度需要調(diào)整,采用Anykey獨有專利產(chǎn)品,Anykey-ACA天線自動跟蹤系統(tǒng)。下面會介紹天線自動跟蹤系統(tǒng);

4.2.3 自動跟蹤天線系統(tǒng)
     海上鉆井平臺根據(jù)現(xiàn)場作業(yè)的需要,需要移動、變換位置,在位置發(fā)生變化后,天線的角度也跟著發(fā)生變化,造成通信系統(tǒng)中斷,這個時候需要專業(yè)的技術(shù)維護人員進行天線方向的重新校準(zhǔn)。
天線的方向校準(zhǔn)過程是一個相當(dāng)專業(yè)的過程,需要知道基站的坐標(biāo),然后根據(jù)坐標(biāo)計算出方向角,然后調(diào)整天線,在調(diào)整的過程中有時候還需要用到專業(yè)的儀器及工具,非常的不便。
    Anykey-ACA自動跟蹤天線可以很好的解決這個問題,在平臺移動后會采集新的坐標(biāo)信息經(jīng)過計算,精確對準(zhǔn)基站。全程不需要人工干預(yù),自動化程度高,節(jié)約人力成本。
    采用Anykey-ACA自動跟蹤天線平臺,不管鉆井平臺如何移動,可以讓鉆井平臺的天線始終指向基站,使無線通信變得簡單,保證了通信的效果。

 

      Anykey-ACA天線自動跟蹤系統(tǒng)是一款全自動天線對準(zhǔn)自動跟蹤系統(tǒng),和衛(wèi)星的自動跟蹤系統(tǒng)不一樣。是一種跟蹤地面廣播、電視、微波、移動通信基站、無人機的自動跟蹤系統(tǒng)。同時使用開放的控制協(xié)議及云臺,使其可以適應(yīng)各種不同類型天線的自動跟蹤,例如八木定向天線、平板天線、球面反射天線等。
     定向天線由于能量集中,增益高,波束角窄,對其他的干擾較小,一般用于固定定點微波傳輸,移動物體一般使用全向天線,如我們使用的手機、車載數(shù)字電視。移動物體使用定向天線無法解決天線的自動跟蹤對準(zhǔn)問題。故此,Anykey研發(fā)了天線自動跟蹤系統(tǒng),很好的解決了此問題。
Anykey-ACA天線自動跟蹤系統(tǒng)已獲得國家專利:

 

     Anykey-ACA天線自動跟蹤系統(tǒng)自動跟蹤天線提供一種地面廣播、電視、微波、移動通信基站的自動跟蹤系統(tǒng)。系統(tǒng)采用傳統(tǒng)的云臺作為驅(qū)動機構(gòu),簡單、通用性強。克服了其他的自動跟蹤系統(tǒng)需要復(fù)雜的、特定的驅(qū)動機構(gòu),采用標(biāo)準(zhǔn)的云臺控制協(xié)議,可以很方便的更換不用的云臺,適用于車載、船載場合。安裝各種類型的天線。
    Anykey-ACA天線自動跟蹤系統(tǒng)由方向傳感器電子羅盤、位置傳感器GPS、角度傳感器、控制電路板及其嵌入式軟件組成。

 

      Anykey-ACA天線自動跟蹤系統(tǒng)的特點:
1.通過指示燈、串口及液晶屏多種輸出設(shè)備,給出羅盤、GPS、云臺等部件的數(shù)據(jù)和狀態(tài),以及天線位置等重要信息。
2.具有可選擇的羅盤硬磁補償功能。
3.用軟件算法篩除羅盤和GPS的異常數(shù)據(jù)。
4.天線需要轉(zhuǎn)動的角度計算精確,誤差小于1度。
5.具有防止靜態(tài)條件下天線反復(fù)轉(zhuǎn)動的機制,以及防止天線電纜繞線的機制。
技術(shù)參數(shù):
衛(wèi)星搜索時間:<5分鐘
自動跟蹤速度:7.5°/秒  20°/秒(根據(jù)不同的伺服平臺而定)
單次跟蹤時間:<72秒 
水平角度對準(zhǔn)誤差:±5度
天線饋線纏繞角度:<360度
  電氣參數(shù):
工作電壓:24VAC
輸入功率: <35W
工作溫度:-10~55℃
工作濕度:10%~90%
重量:13kg    
方便移動
4.2.4 系統(tǒng)防雷設(shè)計和接地要求
(1)無線設(shè)備和天線抱桿體采用聯(lián)合接地系統(tǒng),工作接地電阻不大于4歐。
(2)無線通信設(shè)備及供電設(shè)備的正常不帶電的金屬部分、通信設(shè)備所設(shè)防雷保護器的接地端,均應(yīng)作保護接地。
(3)無線設(shè)備配有射頻防雷保護并提供接地與平臺連接;
(4)天線抱桿應(yīng)設(shè)計避雷系統(tǒng)并與平臺接地系統(tǒng)焊接。
4.3平臺KU衛(wèi)星通信系統(tǒng)


                                                                                                

       由于微波通信受傳輸距離影響較大,當(dāng)平臺超出其有效工作范圍時,通信鏈路就無法建立,因此,為了保證平臺上的各種信息系統(tǒng)正常運行,在平臺上建設(shè)一套衛(wèi)星通信系統(tǒng)來應(yīng)對可能出現(xiàn)的這種情況是十分必要的。
設(shè)計在平臺的生活區(qū)頂層甲板安裝一副2..4米KU頻段環(huán)焦正饋天線,配置衛(wèi)星室外功放及接收單元,在主控室安裝一套電動伺服系統(tǒng)機柜,并配置一套衛(wèi)星室內(nèi)調(diào)制終端設(shè)備,經(jīng)我方調(diào)試可加入海洋鉆井目前現(xiàn)有的Ku頻段衛(wèi)星通信網(wǎng)內(nèi)。
4.3.1衛(wèi)星天線及電動伺服系統(tǒng)

 

 其主要技術(shù)指標(biāo)如下:
射頻特性

型號
ANSCE(Ku)-240B
Ku波段 
接收
發(fā)射
工作頻段,GHz
10.95~12.75
13.75~14.5
天線增益,Mid-band,dBi
47.8    
 49.1  
極化
交叉極化鑒別率(on axis),dB
35
33
35
33
圓極化軸比 
 
 
電壓駐波比
1.25
1.25
噪聲溫度
仰角      10°
          30°
          50°
 
48°K
38°K
34°K
 
—3dB波束寬度,Mid—band 
0.67°
0.59°
G/T值(El>10。) 
27.1dB/°K 
(70°I,NA)
 
饋源插損,dB 
0.25
0.2
功率容量,KW
 
2
接口
WR—75
WR—75
收發(fā)隔離,Tx to Rx,dB 
85
旁瓣    First Sidelobe  
90%Peaks under Following Envelop
-14dB
29-2510g Ө(10≤Ө<20。)

 機械特性

天線口徑
 2.4 m
天線類型
環(huán)焦型天線
天線座架形式
俯仰/方位
 反射面精度(RMS)
 ≤0.4mm
天線指向范圍
方向
臥仰
極化
 
0°~360°,±10°(連續(xù))
0°~90°(連續(xù))
360°(連續(xù))
天線轉(zhuǎn)動方式
手動及電動

   環(huán)境特性

工作風(fēng)速
72km/h 陣風(fēng)97km/h
不破換風(fēng)速
216km/h
環(huán)境溫度
-40℃~+60℃
相對濕度
100% 
太陽輻射
1135Kcal/h/m²
地震
0.3g水平,0.15g垂直
冰雪載荷
13mm裹冰正常工作;
25mm裹冰不破壞

4.3.2天線結(jié)構(gòu)尺寸圖
(1)天線結(jié)構(gòu)圖

 

(2)賣方提供底座加工圖

(3)天線風(fēng)矩表
2.4m天線地基(海洋鉆井平臺用)受風(fēng)力狀況表

風(fēng)速
56m/s(90)
32m/s   
28.4m/s 
取最大值
最大壓力Kg
583
1127(10°)
755(10°)
1127
最大升力Kg 
100
287 (160°)
193 (160°)
287
最大水平力Kg
446
288(150°)
247 (150°)
446
最大風(fēng)力矩Kg.m
786
1032(160°)
860 (160°)
1032

天線地基壓強:≥210Kg/cm²
 天線轉(zhuǎn)動半徑為1.556米,高度2.015米,要求天線轉(zhuǎn)動半徑范圍的平臺面上內(nèi)不得有其他構(gòu)建或固定物,如果有,則必須抬高天線基礎(chǔ)安裝面。

(4)天線伺服控制系統(tǒng)
集成在機柜內(nèi):尺寸是長*寬*高=0.6*0.6*1.75
(5)衛(wèi)星通信連接纜線
       

序號
設(shè)備名稱
型號
單位
數(shù)量
認證
1
方位電機線
CEFR4×1.0
90
CCS
2
俯仰電機線
CEFR4×1.0
90
CCS
3
極化電機線
CEF80/3×O.75
90
CCS
4
方位編碼線
CEF80/6×0.75
90
CCS
5
俯仰編碼線 
CEF80/6×0.75
90
CCS
6
極化編碼線
CEF80/6×0.75
90
CCS
7
限位線
CEF80/8×0.75
90
CCS
8
中頻信號電纜(信標(biāo)機)
Rgll
90
低煙無鹵阻燃
9
中頻信號電纜(LNB) 
Rgll
90
低煙無鹵阻燃
10
中頻信號電纜(發(fā)射)  
Rgll
90
低煙無鹵阻燃
                                                                                                                                                         

分為電源線(強電)3根,控制及信號線(弱電)7根,單一長度為90米。
平臺衛(wèi)星通信布線要求
衛(wèi)星信號傳輸纜屬于弱電線纜。與平臺強電線纜相遇須分布間距不小于**米。

5. 供貨范圍
按照上述設(shè)計功能內(nèi)容,為便于后續(xù)逐一闡述相關(guān)子系統(tǒng)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)及要求,現(xiàn)將平臺局域網(wǎng)所用設(shè)備材料的名稱、型號及數(shù)量列表如下:

平臺有線信息局域網(wǎng)建設(shè)   
序號
設(shè)備名稱
型號
單位
數(shù)量
1
網(wǎng)絡(luò)交換機(機柜內(nèi))
 
 
2
船用低煙無鹵阻燃鎧裝屏
    蔽通信電纜
 
 
3
嵌入式RJ45雙口網(wǎng)絡(luò)插座
    (厚度不超過45mm)
 
 
4
2.1米機柜包括底座(可焊接安裝) 
 
 
 
5
 理線槽(機柜內(nèi))
 
 
6
 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器(中控臺)
 
 
平臺無線寬帶通信系統(tǒng)         
序號
設(shè)備名稱
型號
單位
數(shù)量
1
陸地基站設(shè)備
Anykey2000
 
2
平臺接入設(shè)備 
Anykey2000
 
3
定向天線
 
 
4
數(shù)據(jù)線避雷器
 
 
5
基帶電纜 
 
 
6
自動跟蹤天線系統(tǒng)
Anykey-ACA
 
7
無線路由器
 
 
8
路由器天線
 
 
平臺KU衛(wèi)星通信系統(tǒng)
序號
設(shè)備名稱
型號
單位
數(shù)量
1
2.4米天線 
ANSCE(Ku)-240B
 
2
天線控制系統(tǒng)
 
 
3
設(shè)備連接電纜
專用 
 
4
機柜包括底座
 
 

所有室外設(shè)備均達到IP56防護等級。

6.1項目管理及進度
    賣方在整個項目執(zhí)行期間提供優(yōu)良的項目管理服務(wù)。在簽約后賣方即指定一名項目經(jīng)理并及時通知買方。
    項目經(jīng)理負責(zé)整個項目的協(xié)調(diào)管理、實施進度及文件資料往來,系統(tǒng)硬件詳細設(shè)計與現(xiàn)場工程設(shè)計之間的協(xié)調(diào)。
    由買方組織聯(lián)絡(luò)協(xié)調(diào)工程進度,任何時候雙方正式確認的文件都將成為合同技術(shù)附件。
6.2資料提交
    提供方式見公共附件。
6.3貨物的包裝及運輸
    賣方將按合同中規(guī)定的條款認真對待貨物的包裝。
    對于所購貨物中易受震動、沖擊而損壞的部件(如硬盤、軟盤、屏幕等)采取可靠的防震包裝措施。以防這些部件和整體結(jié)構(gòu)受到損壞。
賣方負責(zé)將合同內(nèi)要求的設(shè)備及材料運送到買方指定地。
6.4開箱及檢驗
    設(shè)備及材料到達買方接受地后,由買賣雙方共同開箱檢驗。逐一對合同中所提供的貨物進行核對和外觀檢查,將驗收結(jié)果備案記錄。
    到貨設(shè)備及材料驗收合格后,買方負責(zé)解決已驗收貨物的存放及使用管理,雙方將嚴格按照雙方商議好的管理辦法執(zhí)行,務(wù)必妥善安全的使用設(shè)備及材料完成合同建設(shè)內(nèi)容。

6.5設(shè)備安裝
    買方負責(zé)…………………
    
    賣方負責(zé)…………………
6.6系統(tǒng)電源環(huán)境及系統(tǒng)上電
   賣方將在電源環(huán)境達標(biāo)后進行KU衛(wèi)星系統(tǒng)的對準(zhǔn)及入網(wǎng)調(diào)試。
   系統(tǒng)第一次通電應(yīng)由賣方負責(zé)進行,買方予以配合。系統(tǒng)第一次通電時賣方應(yīng)確認安裝、接線、供電系統(tǒng)的正確性。
   系統(tǒng)通電后,若發(fā)現(xiàn)有部件損壞,賣方應(yīng)免費及時提供緊急備件更換,不影響買方的工作進度。
6.7測試驗收
   在系統(tǒng)完成安裝并調(diào)試成功之后,驗收測試之前,賣方提交一份完整的設(shè)備清單和測試記錄文件。
   平臺出廠測試驗收前,賣方提出一套驗收程序及內(nèi)容(包括廠方標(biāo)準(zhǔn)測試文件),經(jīng)雙方討論確認執(zhí)行。
   系統(tǒng)出廠驗收由雙方共同執(zhí)行所確認的程序、內(nèi)容與試驗手段,最后簽字確認。

6.8質(zhì)量保證
  賣方在服務(wù)和銷售過程中嚴格按照ISO9001質(zhì)量體系進行
  提供的全部設(shè)備部件是全新合格的產(chǎn)品。

6.9質(zhì)保期及售后服務(wù)承諾 


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