水利工程灌区工程通信网络方案比较

水利工程灌区工程通信网络方案比较

杨睿

四川省水利水电勘测设计研究院 四川 成都 610072

摘要：通信传输系统作为各项业务开展的基础网，主要为本工程各级管理机构、闸站、泵站、水库及其他系统之间的语音、数据、视频等各种信息提供高速可靠的传输通道。本文依据原初步设计方案，拟采用自建光纤网络为主，租用公网为辅的方案。但因现今公网发展迅速，公网网络日趋完善，5G技术接近商用，资费逐年降低，故在此比较以自建光纤网络为主和以租用公网为主的两种方案。

关键字：通信网络；运营商

1 前言

本文以毗河供水一期工程通信网络为基础，通过对三家运营商提供的通信网络方案进行比较分析，得出自建光纤和部分租用公网运营商网络相结合的方案为最佳方案。

毗河供水一期工程由引水枢纽、总干渠、充水渠及灌区渠系工程四大部分组成。

引水枢纽位于成都市新都区毗河中游，总干渠从苟家滩建闸引水，由东北向西南经成都平原、穿龙泉山隧洞跨沱江进入灌区。渠道在简阳市悃牛寨分出踏水水库充水渠，在金堂县大河坝跨阳化河，至乐至县金顺乡充水入赵家沟水库，在康家湾分水充新生水库后，在南冲寺分水充曹家堰水库向乐至县城供水，向南至千桥湾分出乐阳充水渠（向丹山水库充水），渠道折向东南经永兴场至石桥沟将水充入朝阳水库库尾止，总干渠全长158.05km。

2 设计思路

通信传输系统作为各项业务开展的基础网，主要为本工程各级管理机构、闸站、泵站、水库及其他系统之间的语音、数据、视频等各种信息提供高速可靠的传输通道。

根据灌区通信需求，整个传输网络上的业务主要分为闸门控制、泵站控制、水位流量监测系统、安全监测采集、视频监视、水质监测、远程呈现视频会议系统、语音接入、工程管理及外网服务。

本文依据原初步设计方案，拟采用自建光纤网络为主，租用公网为辅的方案。但因现今公网发展迅速，公网网络日趋完善，5G技术接近商用，资费逐年降低，故在此比较以自建光纤网络为主和以租用公网为主的两种方案。

3 通信方案比较

（1）自建光纤网络方案

1）建设原则

本工程光缆网主要沿引水渠道建设，属于带状光缆环路本工程的基本建设原则如下：

①光缆网的建设应充分满足传输网的组网需要；

②结合节点的物理布局和全线的建设情况，光缆应采用捷径、合理的路由；

③使用国际电信联盟建议 ITU-T所推荐、满足国家标准GB 9771.1-2000的单模光纤；

④光缆终端设备（光纤配线架ODF）应选用集成度高的光纤配线设备；

⑤光缆的建设应充分考虑施工的可行性、安全性和运营期间的可维护性。

2）需求分析

通信系统光缆网的功能需求，应能满足毗河一期工程通信传输系统组网需求，且光纤调度应灵活。

通信系统光缆网的性能需求，应能满足毗河一期工程通信MSTP传输2.5Gbit/s系统对光纤、光缆的性能需求，并应具有一定的可扩充性。

光缆中光纤数量的配置应充分考虑到网络冗余要求、预期系统制式、传输系统容量、网络可靠性、新业务发展、光缆结构和其他潜在的需求及维护用备料的储备。光缆根据传输组网的需要，纤芯的具体占用情况不同，采用24芯光缆。

毗河一期工程需要敷设光缆的总长为293.52km。考虑在光缆敷设过程中，光缆路由走向不可能与水渠完全相符，且预留途经水库的光缆，故光缆线路工程全长按1.2倍考虑，全长为350km。

3）光缆成端

光缆在渠道汇聚点处内通过ODF光配线架熔接成端，以便于传输系统组网。

4）光缆选型

①在保证光纤光缆各项技术指标满足要求的前提下，应优先选用直径小、重量轻的光缆，以便于光缆敷设；

②为防止雷击，光缆缆芯内不设铜导线；

③从本工程的实际应用需求和工程投资情况考虑，本工程光缆选用G.652单模光纤；

④光缆外护层结构应根据敷设地段环境、采用的敷设方式和保护措施确定，选用直埋型铠装光缆。

5）投资预算

350公里光缆*3万/公里=1050万元。

（2）租用公网方案

咨询四川广电网络、四川电信、四川联通等三家公网运营商，经公网运营商初勘后，提出以下方案。

1）四川广电网络方案

四川广电网络公网采用租用MSTP二层电路方式，网络类型为端到端。鉴于传输距离因素，端到端传输设备由四川广电网络提供，费用包含在报价中。

投资概算如下：

52条*5000（元/月）=312（万元/年）

2）四川电信方案

四川电信采用独有的中国电信STN专线技术。中国电信 STN 定位为综合业务承载网络，除了满足 4G基站回传需求之外，还适用于承载政企客户二层专线电路。

根据不同位置，不同带宽，每个接入点价格由9000元到40000元不等，总投资为1217000元。

3） 四川联通方案

四川联通提供了3种通信方案模型，分别为由联通来自建光缆的单路由、双路由方式，和利用联通公网的就近接入机房的方式。模型如下：

①建设模型一

单路由：直接布放300公里光缆，每个点安装传输设备，再进行串接。优势：施工简单，便于实施和快速开通。

缺点：一旦上端发生线路故障，下端所有业务都将中断。

费用预估：300公里光缆*1.5万/公里施工费+每个点的设备费用1.5万*51个点位+汇聚点设备费用40万=566.5万。

后续费用：根据项目实勘情况确定，光纤维护费用60-80万元/年。

②建设模型二

双路由环保护：布放约600公里光缆，每个点安装传输设备，再进行串接。

优势：光缆或某点发生故障中断，不会对其他点位造成影响。

缺点：施工复杂，难度大，现场对光缆路由要求很高，可实施性较低。

费用预估：600里光缆*1.5万/公里施工费+每个点的设备费用1.5万*51个点位+汇聚点设备费用60万=1036.5万。

后续费用：根据项目实勘情况确定，光纤维护费用80-100万元/年。

（3）方案总结

根据三家运营商的初勘方案，结合初步设计报告中的通信方案设计部分内容，本工程通信网络方案总结如下：

采用原自建光缆方案，需自建光缆350公里，其余管理中心和管理站采用租用公网的方式，预算价格为1050万元，租用费用另算。

四川广电网络采用租用MSTP二层电路方式，网络类型为端到端，满足设计要求，且工程三年租用费用为936万元，五年租用费用为1560万元。

四川电信采用独有的STN技术，此技术相对于MSTP具有明显的技术优势，且四川电信网络稳定性较高，但工程三年租用费用为4381.2万元，五年租用费用为7302万元，此费用较高。

四川联通提供三种方案，其中第一、二种方案均为运营商代建光纤网络，其单路由建设费用为566.5万元，光纤维护费用60-80万元/年；双路由环路保护建设费用为1036.5万元，光纤维护费用80-100万元/年，但双路由方案施工难度大，四川联通不推荐使用。第三种方案为全租用运营商公网方案，此方案内就近接入的机房光缆和设备均由四川联通自投，业主通过购买通信服务的模式，费用为500万元/年，合同签订3年以上。

4 结论

经过三家运营商勘测后的方案与原初设方案的比较，得出以下结论：

全租用运营商网络的方案，根据工程的预算费用，此租用时间只能控制在3年内，且租用运营商网络的费用较高，租期到期后需继续租用的费用投入太大，故不推荐此设计方案。

因此推荐采用自建光纤和部分租用公网运营商网络相结合的方案，此方案中的自建光纤网络可由信息化系统集成商建设，也可由公网运营商建设，并部分租用运营商网络，每年支付光纤维护费用和公网服务费用，此种方案较全租用运营商网络的方案的经济性优势明显。

参考文献

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