核电厂专用无线通信系统技术方案研究

无线通信系统经常与有线电话网配合使用，其在核电厂中应用，主要是为了呼叫和发布核应急信息，满足核电厂在正常运行状态下的通信需求。本文基于已建核电站无线通信系统的应用现状和设计原则，提出了针对核电厂专用无线通信系统的优化方案，以期达到核电厂专用无线通信系统的使用要求。

【关键词】核电厂 无线通信系统 优化方案

核电厂对通信系统的安全性要求比较高，按照安全管理相关规定，一切能够发射无线电信号的通信装置都不得进入厂房，以手机为例，由于其具备收发双向通信功能，这种无线信号很可能会对仪器仪表、DCS系统造成电磁干扰，而且影响程度是无法确定和估量的，因此，核电厂都要用到特别设计的无线通信系统，以满足其特殊的要求。

1 核电厂无线通信系统的应用现状和设计原则

1.1 核电厂无线通信系统的应用现状

以往核电厂无线通信使用的都是寻呼系统，系统的信号覆盖率能够达到98%以上，几乎覆盖了核电站厂房的各个工作区和生活区，但是对于CI（常规岛厂房）、NI（核岛厂房）、PX/PS（泵站）、TB/TC（主开关站）等区域内部位，却禁止使用无线通信终端设备，当然，并未对寻呼系统进行限制。然而，随着市场的不断萎缩，寻呼设备采购越来越难，核电厂无线通信系统的构建也面临着一定的难题，为了满足核电厂在正常运行状态下的通信需求，无线通信系统的构建必须要统筹兼顾，在原有的基础上进行改进。随着我国核电站项目的陆续投建，为了满足无线通信系统的使用要求，有必要对此进行专项研究。

1.2 核电厂无线通信系统的设计原则

核电厂专用无线通信系统的设计原则如下：其一要安全可靠，即不能够对核电厂安全造成威胁，引起各设备和相关系统的误动；其二要在功能上取代寻呼系统，设计方案的改进就是为了能够在保留寻呼系统功能的基础上取代寻呼系统；其三应组成独立专网，系统保持独立运行，有利于信息的保密；其四是技术成熟，可扩展性强，在应用中能够起到应急的作用，且容易更新和扩展。

2 核电厂专用无线通信系统设计方案的优化

2.1 总体描述

无线通信专网建设，首先要设置限制区和非限制区两个功能分区，其中，限制区包括CI、NI、PX/PS和TB/TC区域，其余区域属于非限制区，限制区功能设置包括四大要点：第一，手机终端应由非限制区接入限制区，具备自动关闭功能，无需人为干预；第二，手机终端可接收控制台发出的除电磁波信号的以外的其他消息，如点对点短信；第三，可接收非限制区发出的除电磁波信号的以外的其他消息；第四，在特殊情况下，可按需要对系统主机进行软件调整，实现区域变换，使限制区能够具备非限制区的全部功能。

非限制区功能设置包含了限制区功能设置的要点，此外还包括四大要点：其一，系统内各移动通信终端可以实现语音通信；其二，通过标准接口，系统内手机终端可以与行政电话系统内的固定电话实现互联通信；其三，通过交换机，系统内手机终端可以与公网电话系统互联，实现语音通信；其四，还可以与计算机网络系统互联，实现点对点通信。

2.2 基本要求

无线通信专网建设，应满足频率、宽带、覆盖、并发用户、发射功率、移动性等要求。其一，频率要求，申请并获得工信部关于无线电频率使用的核准；其二，宽带要求，基站单扇区容量要大于10Mbps，系统终端速率要大于1Mbps，至于上下行宽带分配比例可以根据实际情况进行灵活调整，郊区宽带覆盖范围应大于5km；其三，并发用户要求，单基站要能够同时支持100个以上用户的并发业务，基站最大发射功率应小于3W，手机终端最大发射功率小于150mW；其四，移动性要求，将终端的移动速度控制在80km/h以内时，系统要能够正常通信，通信设备应采用1+1冗杂备份，确保系统能够可靠运行。

2.3 系统结构

核电厂专用无线通信系统主要由核心网服务平台、基站平台、终端业务接入平台三大部分组成，通过无线传输对CI、NI、BOP厂房及其他辅助设施区的全面覆盖，使系统具备语音通信、无线接入、短信广播、集群调度等功能，在室内采取光纤直放站、干放、耦合器加吸顶天线的方式进行覆盖，在室外采取宏基站进行覆盖。其中，核心网服务平台由集群调度平台、运行维护平台以及短信平台组成，且可接入局域网；基站平台设置要达到无缝覆盖的目标，为系统提供无线终端接入、数据安全、空中资源分配、IP业务承载等服务；终端业务接入平台有语音集群调度平台和短信业务两种解决模式，通过集群调度终端，可以扩展为多种数据业务功能。

4 结论

综上所述，核电厂专用无线通信系统不仅要能够满足核电厂安全运行的特殊要求，还要能够实现非限制区内双向通信的功能，其设计的关键点在于实现安全运行和便捷通信二者之间的平衡，基于此对无线通信系统进行优化设计，进而达到核电厂专用无线通信系统的使用要求。

参考文献

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作者单位

中核核电运行管理有限公司 浙江省海盐市 314300