大型港口无线调度系统方案的应用

大型港口无线调度系统方案的应用

摘要：随着全球经济一体化的快速发展，对港口承载的吞吐量要求也越来越高，如何保证港口运输在快速的运转下有序进行，成为日常港口调度指挥的核心任务，有效使用无线调度通信系统，能够方便、快捷的对码头各专业人员进行调度，可以高效率的提高港口集装箱吞吐量,从而也对提升港口核心竞争力,发挥了决定性的作用。论文阐述了无线调度系统的船岸通信系统（VHF）和400MHz无线低频数字常规对讲系统两部分内容。

关键词：无线通讯；调度系统；基站；无线对讲；频率

1 系统概述

本文以以阿联酋地区哈里发港集装箱码头二期工程为背景，将无线调度系统应用到实际生产，形成一套成熟的技术方案，积累丰富的设计施工经验，支持今后的项目实施。

无线调度系统包括船岸通信系统（VHF）、400MHz无线低频数字常规对讲系统两部分。港区无线对讲系统采用400MHz无线低频数字常规对讲系统。综合楼内配置数字无线对讲中继系统，楼顶安装400MHz发射天线，在信号盲区部署拉远中继和天线补盲，信号覆盖所有作业和办公区域。作业沿线、码头、堆场作业人员及作业机械配置手持和车载无线对讲机。

2系统功能

2.1系统规划要求

（1）网络要求有效覆盖范围为整个港口。

覆盖率：终端在全区主要工作区域的覆盖率达到99.9%。部分地区需要加BDA补盲。

（2）当地无线环境比较好，UHF的中转台和VHF的固定车台都放在综合楼楼顶施工。

（3）终端技术要求

a.终端能够在网络瘫痪的情况下启用直通模式，并在同一直通频点下能够支持2组队员同时讲话。

b.终端设备防尘防水IP54以上，抗摔，具备可靠性相关测试证书为优；标配1500mAh以上锂电池，一次充电能工作模拟在9小时以上，数字在13小时以上。

c.终端配备有键盘及显示屏，支持预计中文短消息的发送和接收。

d.无线通讯系统配备语音调度设备，能够通过调度台发起呼叫，录音，短语等功能。

2.2系统结构要求

（1)系统通信基站包含：中继台、天馈、电源、避雷、安装配件等设备。

3拟采用的开发步骤及技术方案

3.1功能实现概述

为了保障港口工作人员和建设人员日常通信及处理应急突发事件，统一指挥调度，根据覆盖需求和将来系统覆盖面高的要求，系统规划2个IP联网数字基站，终端为手台和车台完成网络覆盖。

3.1.1 VHF系统方案：

根据客户实际要求，VHF将使用158Mhz,在港口综合楼部署固定台，用于船舶的通信。

在综合楼部署固定车台，配备玻璃钢天线，馈线延伸到综合楼楼顶，满足大范围覆盖的要求。

地面指挥人员使用手，既可以满足语音呼叫，也可同时满足短信等要求。

3.1.2 UHF系统方案（400Mhz）

UHF地面通信系统采用中继台，中继台主要可以放大对讲机的信号，从而实

现扩大覆盖范围的目的。岸桥和起重车辆，选择使用车台，一方面车台的功率较大，对于车辆进入一些隐蔽的地方也能满足很好的覆盖，另一方面车台的音量也大，在港口嘈杂的环境里面能够应付自如。方案使用两个中继台互联起来。起到

扩大覆盖的目的。系统中假设两个中转台，每个中转台配置IP地址，实现互联，对于弱覆盖使用直放站进行补盲覆盖。每套基站配备一台数模兼容的数字中继台，均工作在数字模式，可同时支持两路话务信道；主要用于工作人员的日常工作通信，一呼百应，全网调度。两个组可同时讲话，相互独立，互不影响。可实现个呼、组呼、全呼及预计短信息发送功能。

3.1.3天馈系统

系统共涉及三套天馈系统，其中两套给到中转台（UHF），一套给到固定车

台（VHF），中继台和固定VHF车台都会安装在综合楼楼顶。一套天馈系统包括：玻璃钢天线，馈线，馈线转接头，避雷器，接地件，卡扣等。

3.1.4UHF中转台调度系统（OPTION）

DMR调度系统主要实现业务调度的功能，能适应指挥中心等部门的实战需求，界面要求人性化，操作使用方便。调度系统支持GPS/北斗定位。

3.1.5室内覆盖系统—直放站（OPTION）

直放站是用来解决信号弱区域对讲机无法畅通使用的问题，针对中转台系统

设计的，可以通过软件实现对25kHz和12.5kHz带宽的选频滤波，同时由于直放

站并不对无线通信的基带信号进行处理，也不需要处理系统信令的通信协议，因

此在直放站可直接使用，不需做任何调整。

4覆盖情况

由于无线电信号传输受到天线架设高度、周围环境、空间损耗，多径效应等

多方面影响，基站覆盖面积均为估算值，基站数量根据经验和理论计算进行估算；为了达到更好的覆盖效果，有效实施设计方案，在基站建设前，我们进行了覆盖

效果电测，根据用户能提供的机房位置和覆盖范围要求架设临时基站进行信号强

度测试，以保证达到理想的覆盖效果。

4.1UHF系统模拟覆盖

（1）手台上行的覆盖。

（2）车载台上行的覆盖。

（3）结论：

将中转台架设在综合楼上，手台覆盖半径大约是12km，车载台的覆盖半径大

约是20km。实际上综合楼的站点的海拔大约-6m,迁移站点的海拔大约0m，故而

实际的覆盖效果稍微小一点。但是影响很小，完全满足需要的覆盖范围。由于地

图精度有限，只能显示在陆地上的覆盖效果图。实际海平面的覆盖要比这个强很多。

4.2VHF系统模拟覆盖

（1）手台上行。

（2）车载台下行。

（3）结论：

这里面列出来的是车载台和手台之间的覆盖对比。VHF里面没有提到中继台。所以手台和手台之间是没有信号放大的。直接的通信距离大约3-4km（也就

是船舶之间的通信）VHF由于波长比UHF的要长。故而传输的距离相对要远很多。如上模拟覆盖演示，至少保证25km以上的覆盖。海平面上传播的还要更远。

5频率需求规划（UHF系统）