区域管理处机电系统调整项目通信系统工程技术方案联合设计简本.doc

辽宁省高速公路 区域管理处机电系统调整项目通信系统工程 联合设计文件 中铁电气化局集团有限公司 二九年十月 目目 录录 一、工程概况.- 2 - 二、联合设计依据.- 2 - 三、系统目标.- 3 - 四、工程实施原则.- 4 - 五、系统构成.- 4 - 六、设备选型.- 5 - 七、系统方案优化建议.- 5 - 区域管理处机电系统调整项目通信系统工程 联合设计文件说明 一、工程概况 本项目为辽宁省高速公路区域管理处机电系统调整项目通信系统工程。通信系统 作为辽宁省高速公路工程的重要组成部分，是辽宁省交通专用通信网的基础平台，是 全国高速公路通信网在辽宁省的延伸。随着全省高速公路路网的逐渐形成，通车里程 的逐渐增加，辽宁省交通厅按照行政区域将已建和待建的高速公路规划为 20 个区域 管理处，通信系统架构也将随之发生改变，为满足高速公路快速、安全、高效运行， 实现交通管理信息化、智能化发展，通信系统结合辽宁省高速公路建设和运营体制进 行合理规划和改造，使全省高速公路通信系统网络布局合理、结构清晰，减少设备维 护工作量，避免重复建设造成资源浪费。 在本工程项目中，本承包商将按照合同规定的要求及范围，对葫芦岛通信分中心、 盘锦通信分中心、营口通信分中心、大连通信分中心、大庄通信分中心、丹东通信分 中心、本溪通信分中心、桃仙通信分中心、铁岭通信分中心 9 个区域分中心进行合并、 网络升级改造及业务调整，以及对沈环及沈四路段部分通信站点进行更新改造。 二、联合设计依据 1辽宁省高速公路区域管理处机电系统调整项目通信系统工程招标文件； 2辽宁省高速公路区域管理处机电系统调整项目通信系统工程投标文件； 3中华人民共和国标准 同步数字体系（SDH）光线路系统进网要求； 4邮电部 1997494 号文件“九五”期间关于发展本地接入网的若干意见； 5邮电部1998154 号文关于接入网发展建设的实施意见； 6邮电部本地交换机和接入网 V5.2 接口技术规范； 7信息产业部光同步传送网技术体制； 8邮电部电话交换设备总体技术规范书（YDN 065-1997）； 9程控电话交换设备安装设计暂行技术规定YDJ2088； 10华为公司OptiX OSN 光传输系统技术手册； 11华为公司OptiX 综合业务接入网技术手册 ； 12华为公司 C&C08 数字程控交换机技术资料； 13641920kbit/s 会议电视系统进网技术要求GB/T 15839-1995； 14会议电视系统工程设计规范YD5032-9； 15. 相关的施工技术规范和要求； 16现场施工调查； 三、系统目标 区域管理处机电系统调整项目通信系统工程包括环城通信系统改造工程及区域分 中心系统合并两个部分，是为辽宁省高速公路网及本公路提供综合业务接口及传输通 道，为公路各部门管理运营提供先进的通信手段。 本工程的通信系统的建设，做到完全符合以下原则和目标，具体为： (1)满足各站点语音通信对电路的需求 根据全省电话交换网规划，各级通信分中心设置容量不等的程控数字电话交换机， 以解决高速公路各站点之间、各级管理部门之间及管理部门与公网之间的业务联络需 求，并在各交换局端与公共电话网联接，为实现业务联络提供条件。 (2)满足监控系统对电路的需求 根据路网交通监控信息采集和发布要求确定的数据、图像流向及层次，通信系统 为其提供相应的业务接口及数据传输通道。 (3)满足收费系统对电路的需求 收费系统最重要的是保证收费计算机网络的建立和用于收费拆帐、汇总的收费数 据的传输。根据收费系统计算机网络的构成，通信系统为收费数据提供相应的业务接 口及高速通道。 (4)满足其它系统对电路的需求 随着全省高速公路网的扩大和管理的加强，其它业务需求例如信息系统、交通系 统其它网络的接入等新增业务对通信提出要求。 （5）满足对区域管理处合并的业务调整需求 按照区域改造合并的要求，将待合并的原管理处的业务按照新的规划要求，对系 统业务及设备进行调整，达到新的系统结构要求。 四、工程实施原则 本承包商在认真研究了区域管理处高速公路的通信网络结构，结合目前辽宁省高 速公路通信系统的建设情况，提出本工程联合设计方案。本方案符合区域管理处机电 系统调整项目通信系统工程总体规划及国家的相关规定、规范，并遵循了以下原则： (一) 实用性原则 选择华为高速公路通信系统整体解决方案，满足收费系统、监控系统、程控交换 系统、信息管理系统等业务系统对通信系统的要求，并对系统进行了全面优化，为高 速公路的运营管理提供先进的通信手段。 (二) 可靠性原则 在本工程中，本承包商所选用的设备均为国际及国内的知名品牌。 (三) 扩展性原则 本方案充分考虑到当前的业务需求和今后较长时间内业务发展的需要，通信系统 具备灵活扩容、平滑升级能力，适应高速公路通信系统业务的发展和变化；通信系统 所选用的技术体制能构成开放性的网络平台，提供多样化的网络服务，对新业务、新 技术提供完备的支持。 (四) 标准化原则 本方案所选用的所有产品均符合现行国家标准、行业标准和国际标准，互联互通 能力强，确保了整个通信系统具备良好的开放性。 五、系统构成 区域管理处机电系统调整项目通信系统工程由干线及接入传输系统、综合业务接 入设备、数字程控电话交换系统、配套系统、传输线路系统共 5 个子系统构成。 六、设备选型 在本工程中，本承包人选用华为 OptiX OSN 3500（简称 OSN3500）等设备组建干 线传输系统，选用华为 HONET F02AV 和 OptiX Metro1000（简称 Metro1000）设备组 建综合业务接入网系统，整合已有华为 C&C08 数字程控交换机组建电话交换系统。上 述华为公司通信设备均采用模块化的结构设计，软件、硬件升级方便，在通信设备性 能、系统功能、可扩展性等方面较国内外同类产品处于领先地位。开关电源选用和华 为设备配套使用的艾默生 PS 系列通信电源等设备。数字电话录音采用沈阳帝信的 DXR-3000,该系统在辽宁高速公路上已经广泛运用，且性能稳定，质量优良。 七、系统方案优化建议 一、系统优化方案建议 1、桃仙分中心 按照“二类工程设计变更审批单” “第 PQGZ-TX-001”要求，由本承包商在桃仙 区域管理处负责增加一套高频开关电源。该开关电源整流模块采用 N+1 方式进行配置， 需配置 48V/50A 整流模块共 7 块。按照“工程设计变更审批单”对该开关电源的技术 指标要求，本承包商拟选用“爱默生”公司生产的“PS48600-3/2900 型” 智能高频 开关通信电源。该电源由：交流配电单元、直流配电单元、整流模块(R48- 2900U：48V/50A)、监控模块（M500F） 、机柜等构成的一种柜高 2m 电源系统。该设 备的各项技术指标如下： 1） 系统构成及外形图 PS48600-3/2900 型智能高频开关通信电源由交流配电单元、直流配电单元、整 流模块(R48-2900U：48V/50A)、监控模块（M500F） 、机柜等构成的一种柜高 2m 电源 系统。适用于基站、中小容量交换局、卫星通信、数据通信等电网波动范围很宽的场 合，尤其适合 3G 建设中机房空间紧凑环境。 交流配电单元 电池1负极接入熔断器 电池2负极接入熔断器 系统直流输出正母排 系统直流输出负熔断器 系统直流输出负空开 负载下电接触器 系统直流输出负空开 监控模块 直流配电单元 整流模块 模块交流输入空开 用户交流输出空开 交流空开 接地汇流排 防雷器 负载下电支路 信号转接板 模块交流输入零线排 电池保护支路 电池保护接触器 PS48600-3/2900 型智能高频开关电源系统 2） 系统特点 交流和直流配电分隔，单独配备柜门，更加安全，维护方便 整流模块采用全数字DSP控制技术，效率高达92%以上 符合CE、UL、NEBS、TLC等多种国内外标准，适用于居民区环境 超宽的输入电压范围（85Vac-290Vac），电网适应能力强 整流模块工作环境温度高达65C 具有整流模块ID号识别功能，便于用户资产的管理 交流侧、直流侧、信号端全方位的优良的防雷设计 完善的蓄电池管理功能，提高电池使用寿命 整流模块采用无损伤热插拔技术，即插即用，更换时间小于1min。 采用数字化自主均流技术，均流性能稳定，精度高达1% 具有整流模块ID号识别功能，便于用户资产的管理 3） 电源系统技术参数 进/出线方式：交流下进线，直流上出线。 交流输入：系统主要配置方式：单路交流输入、无用户交流输出，直流输 出路数为18路； 部部 件件PS48600-3A/2900 监控模块 M500F 1 台 整流模块 R48- 2900U 标准配置：5 台；可选数量：212 台 II/C 级防雷器 单路交流输入 交流配电 交流输入空开：1100A/3P 直流配电 1两路电池输入，2500A NT2 FUSE 2直流侧防雷 318 路负载输出，总负载电流400A。其中： 1）负载下电支路有 12 路，包括： 3160A（NT00 FUSE） ，2100A（NT00 FUSE） ，363A/1P（MCB） ， 232A/1P（MCB） ，210A/1P（MCB） 2）电池保护下电支路有 6 路，包括： 263A/1P，232A/1P，210A/1P（MCB） 4） 系统的标准表： 名称名称型号型号配置数量配置数量备注备注 机柜（含交、直流配电）PS48600-3A/29001个标准型 整流模块R48-2900U7个 监控模块M500F1个 5） 电源系统详细技术指标： 参数类别参数类别参数名称参数名称PS48600-3A/2900 工作温度 -540 储存温度 -4070 相对湿度590RH（402） 海拔高度2000m（超过需降额使用） 环境条件 其 它没有导电尘埃和腐蚀性气体，没有爆炸危险 输入制式三相五线制 额定输入相电压220V 输入电压范围90Vac290Vac 输入交流电压频率45Hz65Hz 最大输入电流 60A（220V 输入） 80A（170V 输入） 交流输入 功率因数0.99 直流输出输出直流电压4257.6Vdc 参数类别参数类别参数名称参数名称PS48600-3A/2900 输出直流电流0600A 稳压精度1 效 率90 峰峰值杂音电压200mV（020MHz） 电话衡重杂音电压2mV（3003400Hz） 宽频杂音电压 100mV（3.4kHz150kHz） 30mV（150 kHz30MHz） 离散杂音 5mV（3.4 kHz150kHz） 3mV（150 kHz200kHz） 2mV（200 kHz500kHz） 1mV（0.5 MHz30MHz） 交流输入过压告警点缺省值 2805Vac，监控模块可设 交流输入过压告警恢复点缺省值 2705Vac，低于交流输入过压告警点 10Vac 交流输入欠压告警点缺省值 1805Vac，监控模块可设 交流输入 告警 和保护 交流输入欠压告警恢复点缺省值 1905Vac，高于交流输入欠压告警点 10Vac 直流输出过压保护点缺省值 59.00.2 Vdc 直流输出过压告警点缺省值 58.50.2Vdc 监控模块可设 直流输出过压告警恢复点缺省值 580.2Vdc 低于过压告警点 0.5Vdc 直流输出欠压告警点缺省值 45.00.2Vdc 监控模块可设 直流输出欠压告警恢复点缺省值 45.50.2Vdc 高于欠压告警点 0.5Vdc 负载下电动作点缺省值 440.2Vdc 监控模块可设 直流输出 告警 和保护 电池保护动作点缺省值 43.20.2Vdc 监控模块可设 均流特性 整流模块可以并机工作，并具有按负载均分负载能力，其 不平衡度应优于5的输出额定电流值；测试电流范围 10100额定电流 整流模块 输入限功率 当输入电压在 176Vac290Vac 时，模块可以输出最大功 率，即 2900W； 当输入电压在 85176Vac 时，模块输出采用线性限功率， 其中： 当输入电压在 120Vac 时，模块输出 50功率，即 1450W； 当输入电压在 85Vac 时，模块输出 18.75功率，即 455W 整流模块过压保护方式 整流模块有输出过压硬件保护和输出过压软件保护，硬件 过压保护点为 59.5V60V 之间，硬件过压保护后需要人 工干预才可以开机。软件保护点可以通过监控模块设置， 设置范围为 5659V 软件过压保护模式有两种，可以通过后台维护软件选择： 1一次过压锁死模式 当整流模块输出达到软件保护点后，整流模块关机并保持， 需要人工干预方可恢复工作 2二次过压锁死模式 参数类别参数类别参数名称参数名称PS48600-3A/2900 当整流模块输出达到软件保护点且输出电流大于 5A 时， 整流模块关机、5 秒钟后重新开机，如果在设定时间内 （默认为 5 分钟，可以通过监控模块设置）发生第二次过 压，整流模块则关机并保持，需要人工干预方可开机 当整流模块输出达到软件保护点，但是输出电流小于 5A 时，整流模块不关机 人工干预方法：可以通过监控模块复位整流模块，也可以 通过从电源系统上脱离整流模块来复位 输出缓启功能模块开机瞬间，输出电压可缓慢上升，上升时间可以设置 风扇转速可设模块的风扇转速可以设置成自动调节，也可以设置为全速 温度限功率 45环境温度以下，模块可以满功率 2900W 输出； 45环境温度以上，模块输出采用线性限功率，其中： 55环境温度，模块输出功率2320W；60环境温度， 模块输出功率1450W 65环境温度，模块输出功率为零 传导发射 辐射发射 Class A 参考标准：EN55022 EFTLevel 4 参考标准：EN61000-4-4 ESDLevel 3 参考标准：EN61000-4-2 EMC 指标 浪涌Level 4 参考标准：EN61000-4-5 交流侧抗雷击特性 交流输入侧能承受模拟雷电冲击电压波形为 10/700s，幅 值为 5kV 的正负极性冲击各 5 次；模拟雷电冲击电流波形 为 8/20s，幅值为 20kA 的正负极性冲击各 5 次，并可承 受 8/20s 模拟雷电冲击电流 40kA、1 次。每次检验冲击 间隔时间不小于 1min 抗雷击 特性 直流侧抗雷击特性 直流侧能承受模拟雷电冲击电流波形为 8/20s，幅值为 10kA 的冲击一次，冲击间隔不小于 1min 噪声在周围环境温度为 25时，不大于 55dB（A） 绝缘电阻 在温度处于 1535，相对湿度90RH 的环境中， 施以试验直流电压 500V，交流电路和直流电路对地，交 流部分对直流部分的绝缘电阻均不低于 10M 绝缘强度 测试时应临时取下防雷单元、监控模块以及整流模块，交 流回路对直流回路、交流回路对地应能承受 50Hz、有效 值为 2500Vac 的交流电压后一分钟，漏电流10mA，无 击穿无飞弧现象。 直流电路对地应能承受 50Hz、有效值为 1000Vac 的交流 电压一分钟，漏电流10mA，无击穿、无飞弧现象 不与主回路直接连接的辅助电路应能承受 50Hz，有效值 为 500Vac 的交流电压一分钟，漏电流10mA，无击穿无 飞弧现象 其它 MTBF250,000hr 6） 三遥功能 在 RS232 和 MODEM 通信方式中，后台主机可通过监控模块对电源系统实现三遥功 能。 遥测功能：后台主机可通过监控模块获取系统的实时模拟量； 遥信功能：后台主机可通过监控模块获取系统的实时开关量； 遥控功能：后台主机可实现模块开关机/复位/调压、系统均充/浮充/测试转换、 系统控制方式切换、告警消音等功能。 7） 多种方式与后台进行通信 监控模块通过电源系统的信号转接板提供 RS232/MODEM 通信接口和 8 组告警干接 点输出，用于与后台监控进行通信（监控模块采用电总协议并同时支持 EEM 协议） 。 干接点输出方式： 监控模块通过信号转接板提供 8 组告警干接点输出，每组分为常开/常闭触点。 在告警事件发生前，事先对每个干接点进行配置，将不同的干接点分别对应为某个告 警类型或某组按逻辑关系构成的告警类型组。 如果用户有其它智能监控，可以将告警干接点接入其智能监控设备的接口上，方 便地进行干接点组网，完成故障信号的电平隔离传送。 干结点容量：2A30Vdc；0.5A125Vac。最大功耗：60W。 2 、石庙子收费站 石庙子收费站现在使用的光缆是早期敷设的一条 30 芯的混合光缆，其由 12 芯 G655 和 18 芯个 G652 光纤组成，据现场调查，改 30 芯光缆已经全部熔接只原东陵分 中心方向，其中的 G652 光纤已经全部使用，只遗留有大约 10 芯 G655 光纤空闲，不 能满足本次环城接入的组网要求，因此，本承包商建议在石庙子收费站增加一条 24 芯的分歧光缆，该分歧光缆和经过该站的 72 芯光缆进行对接用于本次环城接入的组 网，同时保留原有的 30 芯光缆作为监控光缆继续使用。 3、瓦房店 由于本次区域改造将原瓦房店分中心管辖的收费站的业务纳入大连管理处，需要 将原瓦房店接入环的业务传输至大连分中心，依据招标文件精神，本接入环将在炮台 收费站炸开，利用 4 芯光纤将本接入环的业务传输至大连分中心。本承包商通过对原 大连接入网光缆系统的运用情况进行考察时发现，原沈大线用于传输接入系统的光纤 在各收费站每个方向只下了 6 根光纤，而通过本次改造后，从海湾北收费站至大连分 中心用来传输接入网系统的光纤共需要 8 纤才能实现。因此，为弥补接入网系统传输 光纤的不足，本承包商建议在炮台收费站新设一条 24 芯分歧光缆，从原来的光缆系 统中重新分配出 12 芯光缆（每个方向 6 芯）给本接入网环使用，以便将原瓦房店环 的业务直接传送至大连管理处，其余的光纤中止在分歧人孔备用。 4、沈环光缆的使用 由于沈阳至大转盘的 72 芯光缆的的使用情况如下： 纤芯号用 途纤芯规程备注 148省内干线传输 G.652 至东陵 4954省内干线传输 G.652 至新名北 5560 G.652 至大转湾 6172接入系统传输 G.652 至沈漳线 本次环城改造对该 72 芯光缆的使用设计如下： 纤芯号用 途纤芯规程备注 112省内干线传输 G.652 1324接入系统传输 G.652 至沈彰高速 2548省际及省内干线传输 G.652 至东陵 4960接入系统传输 G.652 6172监控系统传输 G.652 本承包商建议对该光缆的使用进行适当的调整，方便系统的维护与管理。具体调 整如下： 纤芯号用 途纤芯规程备注 112省内干线传输 G.652 至高速局 1324省际及省内干线传输 G.652 至东陵 2536沈环接入系统传输 G.652 至桃仙 3748 G.652 至高速局 4960 G.652 至东陵 6172监控系统传输 G.652 至桃仙 经过以上调整，在沈环线上用于接入传输的光纤统一使用 72 芯光缆的 25 至 36 芯，同时减少了对原有在线使用的通信系统的影响。 二、系统优化后费用变化 1、增加桃仙分中心高频开关电源 按照“二类工程设计变更审批单” “第 PQGZ-TX-001”要求，由本承包商在桃仙 区域管理处负责增加一套高频开关电源。预计费用如下： 1） 、增加一个开关型号为 PS48600-3/2900-X1 电源机柜：167840 元； 2） 、一块型号为 M500F 的监控模块： 9391.6 元 3）增加型号为 R48-2900U 的整流模块： 73829 元 本项目合计大约需增加费用：99968.6 元。 2、增加石庙子收费站分歧光缆 1） 、24 芯分歧光缆 1000 米： 20610 元 2） 、72 芯分歧光缆接头盒 1 个：1885 元 3） 、分歧光缆成端与接续： 28081872=4680 元 本项目合计大约需增加费用：27175.00 元。 3、增加炮台收费站 24 芯分歧光缆 1） 、24 芯分歧光缆： 20610 元 2） 、36 芯分歧光缆接头盒 1 个：1362 元 3） 、分歧光缆成端与接续： 28081872=4680 元 本项目项合计大约需增加费用：26652.00 元。 以上三项大约共需要增加费用：153795.60 元，具体数据来源请见附表。 附表附表 区域改造建议变更设备及线缆价格预算表区域改造建议变更设备及