铁路无线通信数字化（通用12篇）
铁路无线通信数字化 篇1
1 引言
铁路大型客运站一般均是各省、市、地区门户工程和重点项目, 建成后将成为以铁路客运为中心, 集城市轨道、市域短途公路公交、市区公交、出租车、私家车、其他社会车辆等多种交通及交通方式的客运综合交通枢纽。
铁路大型客站作为现代化的铁路旅客车站, 其站房结构复杂, 功能区划分较多, 运送旅客数量巨大。为了给旅客出行提供现代化的优质服务, 客站均配置了大量的客运服务作业人员。而新型现代化客运站对客运服务作业人员的业务要求较高, 客服人员之间的语音和数据无线通信需求量持续增大, 这不仅增加了人员的工作强度, 同时直接影响了运输服务、安全生产的质量。因此, 建立现代铁路客站无线通信系统, 在拓展铁路运输市场、满足用户要求、提高运输效率和服务质量、保障安全、降低运营成本等方面越来越发挥重要的作用。
2 铁路大型客站无线通信系统应用现状
目前我国的铁路客站无线通信系统基本上采用的是400MHz模拟无线系统, 该系统存在着通信技术落后、频率干扰严重、信道少、发起呼叫困难、覆盖盲区多且语音不清晰等问题。
根据《关于加强450-470MHz频段无线电发射设备管理的通知》 (工信无函[2011]144) 和《工业和信息化部关于无线电台站规范化管理若干问题的通知》 (工信部无[2013]157号) , 国家调整无线电频率资源运用规划, 铁路无线列调系统使用的450~470MHz频率将被收回。
新建铁路一般均新设GSM-R无线通信系统, 但由于GSM-R系统频率资源及带宽有限, 只能保障特大型客站内行车调度作业的通信需求, 客服人员的通信无法纳入GSM-R系统。
3 铁路大型客站客运服务作业对无线通信的需求
3.1 各类作业人员通信需求
通过调研, 按照特大型客站客服人员作业模式和通信需求, 特大型客站客服人员作业可以分为五类:旅客进出站作业、接发车作业、管理作业、后勤保障作业、应急作业。
旅客进出站作业的通信需求:旅客进站售 (检) 票人员、出站检票人员之间的语音通信以及他们和综控室之间的语音通信;
接发车作业的通信需求:站台接发车人员之间以及他们和综控室之间的语音通信;
管理作业的通信需求:客站管理人员向各作业点作业人员下发任务通知的语音通信和管理人员与综控室之间的语音通信;
后勤保障作业的通信需求:保洁人员、物流人员、设备维修人员等之间的语音通信以及他们和综控室之间的语音通信。
应急作业的通信需求:公安、安检、管理及各作业人员、综控室之间的语音通信。
3.2 指挥调度需求
客站综控室、路局指挥中心分别设置有线调度台, 实现有线调度与无线通信对讲的结合, 同时可以完成未来大站管理小站模式下的客站间联网指挥调度功能, 并提供全网的通话录音及监听。
3.3 客运信息发送需求
按车次号将旅客列车到发时刻、正晚点状态、停靠站台、上下车人数、车站重要通告信息等信息通过无线实时发送给相关分组作业人员的手持台。
3.4 定岗定位需求
根据特大型客站具体作业需求, 在站台接发车位置、进出站闸机口等重要部位设置位置信息点, 通过无线通信系统传输定位信息, 并在后台对定位信息数据库进行统计、分析、处理等应用。
3.5 应急通信需求
根据目前国内维稳反恐的形式, 恐怖袭击案件呈现出新的作案方式。结合国内铁路客站发生的一系列恐怖袭击案例分析, 恐怖分子一般选择人流量大, 且区域空旷的空间实施暴力袭击。并且考虑到诸如地震、火灾及大规模群体性事件等突发性事件时有发生, 在紧急情况下, 可启动全客站范围内的应急组通信, 并能通过设置在公安派出所值班室内的有线调度台实现统一指挥, 统一调度, 与铁路公安一道参与应急作业。
3.6 无线覆盖需求
实现客站客运工作区域以及列车站台的无线通信全覆盖。
因此, 根据国内大型客站无线通信的现状及以上的需求, 建设一套专用于旅客服务管理的数字无线通信系统势在必行。
4 铁路大型车站客服数字无线通信系统
铁路大型客站客服数字无线通信系统采用欧洲电信标准协会规定的数字移动无线通信 (Digital Mobile Radio, DMR) 技术。
4.1 系统结构
针对客站的作业和管理需求, 客服数字无线通信系统由中心控制服务器、数字通信基站 (含信道机、天馈单元等) 、基站控制器、有线调度台、I P交换机、手持台和相关接口组成。系统结构如图1所示。
中心控制服务器主要负责通信系统的交换、控制与管理, 实现用户终端的鉴权、注册、为呼叫 (语音呼叫、数据呼叫) 的建立和接续控制提供呼叫路由析、语音交换和安全性能管理等, 并能通过接口与客服信息系统服务器相连, 获取相关客运信息, 并将相关信息自动发送到不同分组的作业人员移动手持台上。
基站控制器负责管理客服数字无线通信信道机。
数字通信基站由信道机和天馈单元组成。每个信道机使用单个12.5k Hz信道, 支持2个同步或独立的通话。数字信道机数量根据客站作业分组通信的需求进行配置。
路局指挥中心、客站客运综合控制室和公安派出所值班室内设置有线调度台。通过全呼与组呼负责客站内所有移动终端的作业调度。调度台至中心服务器之间的有线通道利用既有数据网通道进行连接。
移动手持台可按照需求进行分组, 每个手持台有唯一的ID号码且可以有多个组ID号, 通过不同的分组, 手持台可以实现不同分组内的呼叫和数据接收功能。
4.2 系统功能
(1) 作业分组
根据客站客服人员的作业模式, 将所有客服人员按作业分工的不同分成若干个小组, 每个小组分配一个组ID号码。同时每个手持终端均有唯一的ID号码, 手持终端可以分配多个组ID号码, 以便实现加入不同的分组, 参与分组作业。具体分组详见表1。
(2) 优先级设置
由于特大型客站客服数字无线通信系统采用的是数字集群通信的方式, 所有分组内需要通话均需要抢占系统的信道。根据客服人员作业内容的不同, 需要设置分组作业通话的优先级别。以保证和行车安全以及反恐应急相关的作业分组优先抢占信道进行通话, 并提供诸如紧急呼叫、强插强拆等功能设置。优先级别设置如表2所列。
(3) 语音通信
系统采用集群方式, 支持全呼、组呼和私密呼叫等语音通信功能。在进行组呼时, 只有同一个小组的人员才可以接听, 不在同一个小组的成员即使在同一个频道也无法接听, 从而解决了以往客站无线通信系统用户不能分组带来的一呼百应问题, 通过按专业将使用对讲机的用户分成更细的小组, 可充分满足铁路客站今后客运业务发展的需要。
(4) 数据通信
系统中心控制服务器与客服系统服务器互联, 从客站旅客服务系统服务器获得正晚点状态、开始/停止检票、股道更改、列车到发时刻等信息, 处理成数字对讲机支持的文本信息后发送到相关客运作业岗点和业务分组人员所持的数字对讲机上, 发送的方式为组发或选发。
(5) 定岗定位信息确认
在站台两端、进出站闸机口等重要部位设置位置信息点, 作业人员通过数字手持台与信息点进行相应操作, 手持台通过无线信号向中心控制服务器传输定位信息, 中心控制服务器在后台对定位信息数据库进行统计、分析、处理等应用。
(6) 应急反恐通信
当客站出现诸如:暴恐事件、地震、火灾等紧急事件时, 各个分组的作业手持台将通过有线调度台的统一操作 (一键启动模式) 将所有作业小组组合至应急分组中, 由公安派出所有线调度台以及客站客运调度台统一调度, 实现客站的应急通信。
(7) 联网管理和互联互通
客站中心控制服务器通过I P网络和路局中心控制服务器进行互联, 实现路局客运处总调度台对各个车站客服无线通信系统的统一调度管理;同时通过I P网络和所管辖的其他车站的客服无线通信子系统的中心控制服务器相连, 对其他车站实现统一调度管理。
客站客服数字无线通信系统的建立, 有利于路局客站数字无线通信系统形成完整网络, 为将来各个车站的客服数字无线通信系统预留了大站管理小站, 逐级管理模式的实施条件。
4.3 无线覆盖方案
铁路大型客运站设计一般均为地下1层, 地面以上2层结构, 其中:地下层为出站层, 是铁路旅客出站通道, 并兼作城市交通隧道连接城市轨道交通换乘厅、轨道交通站、车站两端广场及广场下的地下空间;地面一层为站台层, 是售票厅及基本站台候车厅、客站管理用房等;地面二层为高架层, 包括高架进站厅、进站广厅、售票厅及候车厅, 落客平台等;地下层与地面一层以及地面一层至地面二层之间均设有夹层。旅客流线一般采用“上进下出”的模式, 将站房的二层高架并跨越了整个铁路站场。
中心控制服务器、基站控制器和数字通信基站均设置于客站信息机房内。数字通信基站输出信号通过三功分器分为三路功分信号, 其中一路通过1/2’或者7/8’馈线将信号通过信息桥架引至站台夹层内设置的天线, 负责覆盖高架层及站台层相关作业区域;另一路经过馈线沿信息桥架至出站夹层内设置的天线, 通过该天线覆盖出站夹层及出站层相关作业区域;最后一路信号经过馈线引至高架夹层的马道上, 通过天线覆盖高架候车厅、广场等区域, 实现广场公安巡检等安全保障作业人员的通信。
客服无线通信系统覆盖方案如图2所示。
4.4 频率规划
本系统工作于400MHz频段。根据客站规模、信道机设置数量, 需向客站所在地无委申请新的400MHz频率。如按10载频配置数字基站, 应申请12.5KHz双工10对频率使用。频率使用情况如表3所示。
5 结束语
大型铁路客站客运服务的数字无线通信系统的应用, 既提高客运服务人员工资效率, 满足了人们对出行速度、品质和环境等需求的不断提升, 为旅客提供了更优质的客运服务。同时也提高客站应对突发事件的指挥、协调和处理的能力, 保证了公共安全。
从实际应用和国家产业政策出发, 大型铁路客站客服数字无线通信系统无论在适应现代化客站的客运作业与组织需求还是高铁客站现代化的客运指挥调度方面, 均发挥了关键性的作用, 其应用前景将非常广阔。
摘要：本文针对铁路大型客站内客服人员的实际通信需求, 引入数字移动无线通信技术, 提出了铁路大型客站内客服人员专用的客服数字无线通信系统。该系统根据需求对客站内各种作业人员进行分组, 以满足特大型客站旅客进出站、列车接发车、治安反恐、站内管理、后勤保障等具体作业的通信需求, 并实现优先级设置、语音和数据通信、定岗定位、互联互通等功能。
关键词：铁路,大型客站,客服,通信
参考文献
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铁路无线通信数字化 篇2
铁路通信作为铁路运行中的重要的组成部分在铁路的正常运行中发挥着重要的作用，随着经济及技术的快速发展，铁路通信技术也有着重大的突破，通过在铁路通信系统中做好数字调度系统的应用，可以使得铁路通信系统更为简化，从而有效的提高铁路对于通信服务的质量。
做好数字调度系统的应用对于提高铁路运行能力，保障铁路的正常运行有着十分重要的意义。
1 铁路数字调度系统的特点
铁路数字调度系统是一种通过利用数字化技术来将铁路沿线中的各个站点和单位的通信业务通过已有的数字通道的形式实现对于各种功能的综合所形成的集成化的铁路通信系统。
数字调度系统在继承并实现原有调度系统所有功能的同时，也对原先所使用的各种模拟调度功能进行了良好的简化，从而使得铁路通信系统的结构更为合理、简洁，并使得与铁路沿线中的各个小站点的通信也更为通畅。
相较于传统的铁路调度系统，数字调度系统具有以下的一些优势：(1)信号传输质量高，铁路数字调度系统使用数字通道来进行信号的传输，相较于普通的模拟信号，数字信号保真效果好、噪音小，通话质量有保障。
(2)安全可靠性高，在铁路数字调度系统中大量使用的集成电路并采用分散式的控制方式，并在铁路数字调度系统中采用热备份件作为系统的核心件确保铁路数字调度系统在工作中如发生故障则备份可以投入运行以使得系统能够尽快恢复工作，通过这种自愈环的方式确保铁路通信系统不会造成中断从而使得铁路数字调度系统能够良好的进行工作。
(3)铁路数字调度系统兼容性强，接口丰富能够良好的满足现今铁路通信系统中对于组网的要求，从而为后续铁路通信网络的建设打下了良好的基础。
在铁路数字调度系统的组网上根据组网特点可以将其分为链状、星状、树状以及其他综合型等，根据铁路数字调度系统应用范围的不同及铁路系统管理中所具有的独特的特点，需要在数字调度系统中采用链状的组网方式。
此外，在铁路数字调度系统中，通信系统是其主要的系统，调度系统则为其分系统，铁路数字调度系统通过接入到铁路通信系统中用以完成对于铁路列车实时运行信息的监控并具备使铁路值班人员能够与调度人员完成通话的相关功能。
铁路无线通信数字化 篇3
【关键词】铁路调度通信；ZST-48调度通信系统；常见故障分析
1.铁路调度通信系统
铁路作为一个庞大的企业，包含了车、机、工、电、辆等专业部门，各部门围绕着铁路运输协同动作，为保证部门之间的信息通畅，指挥列车运行和编解列车，铁路历来有一套完整的专用通信。铁路专用通信是铁路运输的重要基础设施，对铁路运输和安全生产起着至关重要的作用。
传统的铁路专用通信的业务包括干、局线调度，区段调度，战场通信，无限专用通信，应急通信和列车通信，最近铁路正在大力发展GSM-R数字移动通信系统。铁路调度通信是铁路专用通信的重要组成部分，是直接指挥列车运行的通信设施，按铁路运输指挥系统分为干线、局线、区段三级调度通信体系。
2.济南铁路局调度通信系统现状
济南铁路局调度通信系统由中心主系统和站场分系统及网管组成，在调度所中心机房有八个调度所型交换机，济南铁路局内各站的站场分系统通过数字环接入调度所中心机房的中心主系统，实现调度通信指挥。在中心机房的中心主系统主要由ZST-48铁路数字专用系统构成，分别承担了济南铁路局内胶济客运专线，胶济线、京沪线、京九线、菏日线、蓝烟线等普速线的调度通信指挥。以下是对该调度通信系统的介绍。
2.1系统组成
本系统以数字环型结构为主，同时还可以兼容原有模拟设备或终端，在数字环上通过共线或星型或混合方式将调度所与区段内所有车站连在一起构成调度网络系统。
本系统由中心主系统（ZST-48_MS）、站场分系统（ ZST-48_SS）和网管系统（ ZST-48_NS）构成。
2.2中心主系统（ZST-48_MS）
中心主系统即为调度所设备，从区段专用通信来说，它是通讯控制中心，站场分系统受它控制。它由中心调度机、调度台和录音录时系统组成。
调度主系统作为调度系统的核心设备，安装在济南铁路局的调度大楼内。通过主系统的传输板，主系统负责各个铁路线的分系统汇集，并将各个路局之间的调度通信业务的进行转发。
中心主系统交换网为2048x2048，可分配时隙数最大1728，最大模块数16，每模块最多128端口。基本模块最大可达16个；E1接口模块最大可达12个共1440端口；会议资源模块最大可达4个共480端口；但总的模块数不能超过16个。
2.3站场分系统（ ZST-48_SS）
站场分系统由车站调度机、值班台（当该车站需要配置远程调度台时还要远程调度台）组成，如果对于站场调度需要录音录时，则要配置站场录音录时系统。
站场分系统的主要功能是：
实现与调度中心的数字、模拟共线连接及通讯功能，替代原模拟共线话机。
实现站场内部的调度及自动电话功能。
实现区间电话、站间电话功能。
实现模拟共线分支调度功能。
提供调度所远程调度台的接入能力。
2.4网管系统（ZST-48_NS）
本系统作为一个调度网络，由网络及节点组成，其维护管理是一个调度网络管理系统，即有对数字环网络的管理，又有对各节点（包括主系统和分系统）的管理，按功能分类主要由数字环网维护管理模块和节点维护管理模块两大模块组成。
2.5调度终端设备
济南局调度终端采用ZST-48智能操作台，该与ZST-48铁路数字专用通信系统相配套的外围设备，该设备主要用于铁路、电力等的通信调度。ZST-48智能操作台不仅具备呼叫、应答、转接、代拨等普通话务接续功能，还具备完善的呼入级别排队、插入、强拆、组呼、全呼（群呼）、坐席间切换及并席等调度功能，且有系统监视，现场数据录入、数据修改、后台数据配置，中文主信息及工作状态显示等功能。
3.ZST-48通信系统常见故障分析
ZST-48数字调度通信系统常见的故障为操作台故障、外线传输故障和分系统故障等。
现象1：操作台死机。
分析及处理：调度台采用嵌入式设备，设备内部具有数据处理芯片，并安装有天龙公司开发的程序通过2B+D的数据接口与分系统进行数据交换。
造成设备死机的有原因很多，程序死锁、硬件故障、电源环境问题等均可以导致死机。
针对死机的操作台，值班人员首先重启操作。根据实际操作发现，90%的操作台重启后可正常操作。由此可排除设备硬件故障。
根据42%的故障率，可排除电源环境的影响。
最终判定程序的优劣，软件算法的效率是成为操作台死机的主要影响因素。
现象2：操作台数据丢失。
分析及处理：操作台内具有FLASH芯片，具有存储配置数据的功能。在网管重新下发数据后，操作台仍旧无法正常使用、无法正常接收数据。通过串口连接设备，重新下发程序后，故障依旧。故障可定为在操作台与分系统的数据传输部分。经过研发人员现场分析，更换ISDN适配器，可见故障点定位在ISDN适配器。
现象3：2B+D线经常被拖拽的接触不良、手柄插簧经常坏、按键无法正常弹起。
分析及处理：设备在使用过程当中由于人为使用出现的故障，由于相关附件质量和人为操作的原因造成。
现象4：操作台液晶显示屏没有显示。
分析及处理：检查操作台是否正在工作，电源是否有指标；调整液晶显示电位器；LCD显示屏与主板连线是否正确。
现象5：操作台就席灯不亮。
分析及处理：看2B+D端口是否激活，即时间显示的时与分间的“：”是否存在；系统主机是否正常工作；系统端口参数设置是否正常；操作台本身参数（台号）设置是否正确。
现象6：操作台按任意直选键没有反应。
分析及处理：（1）按键时该键红灯是否闪烁一次（数字键无灯），不闪检查键盘与主板的连线是否有松动；（2）操作台与调度交换机通信是否正常；（3）操作台是否就席，只有就席时才能正常工作；（4）操作台按【取消】键再试；（5）个别直选键是否卡住；（6）操作台自身故障。
现象7：车站操作台无法使用。
分析及处理：最省时有效的方法就是更换操作台，这需要调度工区值班人员配合：（1）车站工区人员把新操作台更换完成并加电，并确认操作台显示屏的小时与分钟间有“：”。（2）调度工区值班人员在维护台维护该车站调度交换机，选择操作台端口设置：输入台号、类别、应答方式、端口号等，设置完成后，操作台“就席”灯点亮， 说明操作台已正常工作。（3）选择操作台用户键设置，输入台号。（4）选择【恢复】按钮，打开操作台直选键备份文件，单击【设置】按钮给新操作台加载数据。（5）车站通信工区人员试验确认。
现象8：在维护台显示某个站点脱管。
分析及处理：（1）如果是直通状态，则可能是分站掉电，通知车站通信工区人员去处理。（2）如果是中断状态，先通知传输网管检查是否为传输故障，如不是再通知车站通信工区人员去处理。（3）调度工区值班人员通知邻站启用邻站应急电话，并把调度台对该站的直选键号码改为邻站应急电话号码，进行行车指挥。
例如2013年19：20分，网管巡视泰山站分系统掉站，经确认无传输告警，通知泰山站通信工区人员处理。工区人员到达后，发现主控板（APU）消息收发指示灯不闪烁，更换备用APU板后仍显示脱管状态，经反复确认后，发现是备用APU板站址码拨错，改正后网管显示泰山站正常。
4.未来展望
ZST-48型铁路调度系统的广泛应用，解决了模拟调度系统存在的诸多问题，提高了站场之间以及和路局调度所之间的沟通效率，强有力的保障了铁路运输安全畅通。但系统基于电路交换，在综合业务，音视频数据整合方面，存在着先天的缺陷；在故障定位、系统维护等方面尚待进一步完善。
【参考文献】
[1]沈尧星主编.铁路数字调度通信.中国铁道出版社.
[2]铁路调度通信系统.（第一部分）：技术条件TB/T 3160.1-2007.
铁路无线通信数字化 篇4
G S M-R是为铁路通信设计的综合专用数字移动通信系统。它是在GSM蜂窝移动通信系统的基础上增加铁路调度通信功能和适用于高速环境下的要素, 可满足国际铁路联盟提出的铁路专用调度通信要求。在GSM-R网络设计中, 应用GSM-R理论, 提高了铁路通信系统的可靠性, 并解决了信道拥塞率高、呼叫成功率低等问题, 保障了通信的安全, 降低网络建设成本。其突出特点是将高速铁路列车自动控制信息的传输与以语音通信为主的调度通信统一纳入同一个无线通信平台。是一个功能完善、实现通信信号一体化的先进高效的通信系统。GSM-R能提供包括列车调度通信、货运调度通信、牵引变电调度通信、其他调度及专用通信、站场通信、应急通信、施工养护通信和道口通信等功能。
GSM-R系统选择工作在900MHz频带。因为这个在频带:更适合500km/h高速移动体的通信 (最大多普勒频移为415Hz) ;抗电气化铁道电火花干扰 (电火花的频率多集中在400~800MHz) ;典型覆盖距离约为5~10公里, 对高速列车来说这是保证系统容量和服务质量的最小范围;更适于隧道内通信 (相对450MHz和1800MHz频带) 。
我国的GSM-R通信系统主要由NSS (网络交换子系统, 包括MSC、HLR、UC、VLR、GCR等) 、BSS (基站子系统, 包括BSC、BTS) 、OSS (运行支持子系统) 、FAS (固定接入交换机) 、调度台、车站台、CIR (机车综合通信设备) 、OPH (手持操作台) 及其他固定终端等构成。
二、GSM—R网络构成
GSM—R网络主要包括无线网络、交换网络及有线传输网络。
无线网络包括核查基站参数, 规划频率, 划分位置区, 确定话务负荷、阻塞率、基站天线角度、发射功率等参数以及降低同频干扰和非同频干扰等。
交换网络则包括确定基站频率、小区参数 (CDD) 和越区切换参数等。
GSM-R核心网络采用二级网络结构, 即设立移动业务大区汇接中心 (TMSC) 和本地业务端局 (MSC) , 汇接中心之间网状网连接。小区一般设置是在沿铁路路轨方向安装定向天线, 形成沿铁路路轨的椭圆形小区;在话务量较大但火车速度较低的编组站内可采用扇形小区覆盖;而人口密度低的低速路段和轨道交织处则采用全向小区覆盖。每个小区有一个或几个基站收发信机, 数目的多少由话务量决定。
有线传输网络方面, GSM-R传输网以SDH为基础。GSM-R有线传输网络采用光缆。ITU—T (国际电信联盟) 定义的G.652和G.655单模光纤均适用于GSM-R有线传输网。
三、GSM-R业务及系统功能
我国GSM-R通信系统可实现如下业务:话音、数据业务, 包括点对点呼叫、点对点的紧急呼叫、广播呼叫、组呼叫、铁路紧急呼叫、多方通话、短消息等业务;调度功能业务, 包括增强多优先级与强拆 (EMLPP) 业务、语音广播呼叫业务 (VBS) 、语音组呼业务 (VGCS) ;铁路特定业务, 包括功能寻址、基于位置的寻址、铁路紧急呼叫、调车作业、多驾驶员通信等业务。
GSM-R通信系统是专为铁路设计, 并为铁路服务的通信系统, 这个系统实现了如下功能:
(1) 调度通信功能:调度通信系统业务包括列车调度通信、货运调度通信、牵引变电调度通信、其他调度及专用通信、站场通信、应急通信、施工养护通信和道口通信等。
(2) 车次号传输与列车停稳信息的传送功能:车次号传输与列车停稳信息对铁路运输管理和行车安全具有重要的意义, 它可通过基于GSM-R电路交换技术的数据采集传输应用系统来实现数据传输, 也可以采用GPRS方式来实现。
(3) 调度命令传送功能:铁路调度命令是调度所调度员向司机下达的书面命令, 它是列车行车安全的重要保障。采用GSM-R系统传输通道传输调度命令无疑将加速调度命令的传递过程, 提高工作效率。
(4) 列车尾部装置信息传送功能:将尾部风压数据反馈传输通道纳入GSM-R通信系统, 可以方便地解决尾部风压数据传输问题。
(5) 调车机车信号和监控信息系统传输功能:提供调车机车信号和监控信息传输通道, 实现地面设备和多台车载设备间的数据传输, 并能够存储进入和退出调车模式的有关信息。
(6) 列车控制数据传输功能:采用GSM-R通信系统实现车地间双向无线数据传输, 提供车地之间双向安全数据传输通道。GSM-R铁路综合数字移动通信系统与GPS卫星定位技术相结合, 实现了通信和信号技术的深度融合。利用电子地图、卫星定位等技术相结合的方式来实现对列车的控制, 使远在千里之外的工作人员也能够对列车的运行位置和状态一目了然。
(7) 区间移动公务通信:为铁路通信系统专门研制的基站, 适应了沿铁路线型覆盖的要求, 特别是适应恶劣的自然环境, 和无人值守的环境要求。在区间工作的各专业的工作人员, 均可以使用GSM-R手机在需要时可与车站值班员、各部门调度员或自动电话用户联系。紧急情况下, 工作人员还可以呼叫司机, 与司机建立通话联络。
(8) 应急指挥通信话音和数据业务:应急通信系统是当发生自然灾害或突发事件等影响铁路运输的紧急情况时, 在突发事件现场与救援中心之间, 以及现场内部采用GSM-R通信系统, 建立语音、图像、数据通信系统。
四、GSM-R的发展前景
GSM-R通信技术1992年起源于欧洲, 全球第一个GSM-R网络于1999年在瑞典建成并投入使用。GSM-R无线通信系统目前在西方许多发达国家的铁路系统中得到了大量应用。
本世纪以前, 我国铁路无线移动通信主要以列车无线通信系统为主 (即无线列调) , 这一系统属于单信道模拟通信系统。有线调度通信系统则是各专业间相互独立的专用通信系统。这种通信系统所提供的业务和功能与现代化铁路运输需要之间存在着相当大的差距:铁路工种繁多, 各部门无线移动通信、有线通信自成体系, 不能互联互通;模拟无线列调不能满足新一代基于通信的列车控制系统对车地间传输通道的要求, 己经不适应现代铁路运输的需要。为顺应铁路运输的发展需求, 我国从20世纪80年代末就开始不断地研究和探索能够满足铁路运输需要的无线通信系统, 最终正式确定将GSM-R作为我国铁路专用通信的发展方向, 并首先在青藏线、大秦线使用了GSM-R通信系统, 获得成功。到目前为止, 我国已在多条高铁、城际铁路、普线建成并使用GSM-R数字移动通信系统, 如武广线、郑西线、胶济线、广深线、武九线、宜万线等等, 实现了列车的安全运行, 建立了车内和铁路控制中央系统, 并且和紧急救助部门实现了互联。另外多条新建、改建线路也将GSM-R作为通信系统建设的目标。因此, GSM-R数字移动通信系统已经成为我国铁路全新的和主要的通信方式。
摘要：GSM-R是为铁路通信设计的综合专用数字移动通信系统。它是在GSM蜂窝系统的基础上增加调度通信功能和适用于高速环境下的要素, 应用GSM-R理论, 可满足铁路通信系统的可靠性, 并解决了信道拥塞率高、呼叫成功率低等问题, 保障了铁路通信的安全, 已经成为我国铁路主要的通信方式。
关键词：安全高效,专用数字,无线通信
参考文献
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[3]铁建设[2007]92号.铁路GSM-R数字移动通信系统工程设计暂行规定[S].
城际铁路专用无线通信论文 篇5
城际铁路与国铁的互联互通会影响列车专用无线通信技术的选择，城际铁路的业务功能需求、特别是信号列控业务的需求也会影响列车专用无线通信技术的选择。综合1、2两节所述，分析如下：(1)如果城际铁路需要与国铁互联互通，要求考虑机车套跑，采用与国铁一致的专用无线通信技术GSM-R系统是合适的;若采用TETRA系统，可通过设置双套机车台来解决互通套跑问题，但会增加运营难度，增加安全隐患，同时也影响行车效率。(2)如果城际铁路定位于在区域内运行，但各条线路仍有成网互联套跑的需求，鉴于TETRA系统不同设备网间互联互通仍不完善，所以采用GSM-R系统是一个更为妥当的选择。(3)如果城际铁路只在区域内运行，且各条线路之间运行相互独立，采用GSM-R和TETRA系统都是可行的，但在实现行车类数据业务上TETRA系统还需开发与完善。(4)如果城际铁路为地方政府与社会资本投资修建(地方铁路)，则大多为自管运营模式，因此选择TETRA系统较为合适。
4结语
综上所述，城际铁路列车专用无线通信系统应首选GSM-R技术;对于仅限于区域内运行、且各条线路并网运行要求不高的城际铁路，也可以采用TETRA系统。
浅谈铁路通信施工组织 篇6
关键词：铁路通信；电缆敷设；传输系统；识别系统
中图分类号：TN915 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）11-0114-03
当前铁路施工特点是短、平、快，上场早，与站前施工交叉进行，往往站前施工刚完，就要求“四电”专业跟着开通。在此情况下就要求“四电”施工单位打破常规，创造新型施工组织方式，优质高效地完成施工任务。由于现在铁路发包通常是通信、信号专业放在一个标段里面，干线光电缆往往与信号自闭电缆同沟敷设，下面着重就安装工程做阐述。
1 工程实施前的准备
1.1 施工图会审
通信专业区别于其他“三电”专业的显著特点是全程全网的概念，任何一点都是在一个相应的系统内存在。铁路通信主要存在如下系统：传输系统、接入系统、数字调度系统、动力及环境监控系统、无线列车调度系统或GSM-R系统、光纤在线监测系统。开工之初，通常中间站的设备安装图不会全部到位，但是系统网图一般已经就位，这时要结合初步设计图和投标文件，了解本线的组网情况，摸清设计意图。
1.2 传输系统调查
传输系统的建立与各类通道的提供是本专业其他系统和其他相关专业系统开通的基础条件。所以工程开工之初，技术人员需要落实本线传输系统各网元的拓扑结构、各子系统的拓扑结构、各子系统与中心的电路连接方式。
1.2.1 明确传输系统各网元拓扑结构用途：站场光电缆敷设时作为监工人员的施工依据；为光缆引入工作中ODF单元提前规划好各光缆所在单元的位置；为ODF单元至传输各光口明确跳纤的方式；为传输厂家人员做数据时明确2M电路主用路由及保护路由。
1.2.2 明确各子系统的拓扑结构用途：方便施工人员及接管单位人员了解本线各子系统的组网情况，方便判断故障；有利于施工组织人员进行施工组织工作；有利于与通道使用单位进行工作配合。
1.2.3 明确各子系统与中心的电路连接方式有以下用途：本项工作通常涉及到路局既有的传输系统及各用户的中心终端设备，施工前需要调查本路局既有主干传输网的情况及路局调度所、电调所、信息处、车辆处等重要用户终端传输设备在其主干传输网中的位置，然后与路局电务处通道主管部门详细磋商，对设计进行优化，争取在不违背设计意图的情况下，用最小的代价完成通道的优化工作。
此项工作一般在既有的传输系统网管上完成数据制作工作。新设传输系统与既有传输系统对接分光口对接和2M硬对接两种方式。前者需由一方确定各业务所占时隙后，提供给对方，按照通道时隙换算方式进行数据制作。数据修改完成后在各既有中心机房内完成2M电缆敷设工作。
1.3 设备调查
1.3.1 搜集设备招标技术规格书及设备采购合同，将厂家联系方式整理入通信录，方便后续联系。
1.3.2 了解设备中标厂家，并向设备供货商索取供货详细清单、设备配置情况、备品备件清单。
1.3.3 研究技术规格书和供货清单，找出其中可能存在的差异，并及时与甲方及厂家沟通。若发现供货与设计要求不符或完成不了设计意图，及时提出修改意见。
1.3.4 了解各设备板件配置情况，并结合设计图，绘制出实施性施工图，作为技术交底和作业指导书的依据。施工图中需要明确：机械室内各设备的相对位置，综合引入柜中ODF、VDF、DDF架各端子应用情况，各设备间数据线、电源线、地线型号、长度、数量。
1.4 相关配合单位调查
配合单位分为两类：一是为本专业服务的单位，如房建施工单位、电力专业施工单位，通信专业需要核对房建图纸，特别要注意沟槽管洞的预留，做好预埋工作，并对房建及电力的工期提出要求；二是通信专业服务的对象，通信专业提供的通道除本专业使用以外，其他如信号微机监测、CTC、电化远动、电化视频、电力远动、电力视频、供电维护、客票、货票、办公、AEI、5T等通道分别为信号、变电、电力、信息、车辆等专业所使用。通信专业需要主动与相关单位取得联系，提前沟通，了解对方需求，明确施工分界面，防止专业间衔接出现问题。
1.5 技术交底及作业指导书交底
完成以上几项工作后即可编制技术交底书及施工作业指导书。
1.5.1 技术交底。技术交底的对象为一般技术员、安质人员、带班员及主要技术工人。需要他们熟悉如下内容：工程概况及工程技术、质量、安全目标；了解本线系统结构图，熟悉各子系统结构图及通信机械室内设备配线图；熟悉各设备用途，尽可能地了解各板件的用途。
1.5.2 作业指导书。作业指导书要结合厂家督导的现场首站示范进行，将督导示范过程中提到的注意事项进行归纳总结。
2 施工阶段
施工过程控制的三项制度如下：
2.1 首站示范制
设备安装开始阶段，邀请接管单位提前介入，对设备位置的摆放、缆线的布放征求意见，并做出相应调整。各设备厂家督导到达现场，对工人进行安装示范、培训工作。电源线、地线、数据连接线布防整齐，做到横平竖直，归类布放。一个站施工完成再请接管单位检查，对提出的问题进行整改，合格后作为标准示范站全线推广。
2.2 施工模块化
施工按照工序分为不同的施工模块，分为设备安装、光电缆引入、配线、开通调试。各模块施工人员对自己的工作负责，按要求完成本职工作即是对最后的开通负责。下一道工序一旦发现上道工序存在问题，追究当事人责任。
2.3 工序包保制
各施工工序专人负责，完成一道，检查一道，并在施工记录本上签名记录。经验证明，良好的施工质量对后期的开通调试工作有极大的好处，避免了一些低级错误造成的故障。
3 施工过程中的几点建议
（1）传输、接入系统设备写数据可以适当集中进行。通信施工的特点之一就是点多、面广，尤其是现在GSM-R铁路，沿线基站分布零散、交通不便，往往施工时电源还不具备条件，我们可以在库房内临时架设一套电源设备、一架传输设备架，轮番将全线的基站、分区所、变电所、网工区等体型较小便于装箱的传输设备数据提前写入，并做好标识。
（2）施工配线时，将DDF架上下端子应用端的2M线收发端提前倒接；将ODF单元的跳纤提前将收发关系固定好，此项工作稍微有点复杂，站场光电缆简单，收发关系只要有一端的光口跳纤倒接即可，长途干线光缆相对复杂，需要在相邻站对应光口间做好规划，这项工作在技术交底时可以硬性规定倒接点及倒接顺序。
（3）施工前，综合引入柜内DDF单元、VDF单元、ODF单元上配线顺序要提前确定。DDF单元上业务确定后，要协助传输厂家软件工程师共同编制传输数据通道，确保各系统组网与准备阶段落实的组网方式一致，时隙规划与电务段要求的一致，时隙分配出口端子与配线一致。VDF单元分配要参照ONU模拟用户板、二四线音频板、ADSL板等板件出线数量，数调分系统数字用户板和模拟用户板出线数量，引入站场电缆芯数，信号楼内分线盒电缆引入数量做一个综合评估，做好规划，尽量让各类跳纤方便、美观。ODF单元内光纤尾纤收容要参考引入光缆和收容盒的类型、数量做统筹的安排。
（4）在做电话号码分配规划时，给沿线各站ONU，特别是房屋较多的中间站ONU不妨多分配些电话号码，具体的参照设计图上工务（5）、供电（3）、电务（6）、车务（2）、车辆（4）、公安（8）房屋的比例进行分配，防止后期房屋分配时使用单位提出新的需求而应接不暇。开通前，根据房屋最终分配方案，与使用单位协商，调整电话位置。
（5）铁路运输管理信息系统（TMIS）主要包括确报、货票、运输计划、车辆、编组站、货运站、区段站、局调度、货车实时追踪、机车实时追踪、集装箱实时追踪、日常运输统计、现在车及车流推算、军交运输等子系统。TMIS采用集中建库与分布处理相结合的模式，完成中央数据库系统，站段系统，铁道部、铁路局应用系统，计算器通信网络系统的建设。TMIS自车站至铁路局信息处通道相对较为简单，采用2M通道即可。
TFDS是车辆运行安全监控系统（5T系统）的重要组成部分。TFDS由于对带宽需求较大，所以一般采用光缆直接送到列检所图像分析室传输设备，通过相应的以太网交换机进入办公网。
车次号识别系统主要由货车/TAG、AEI集中控制管理计算机系统及复示终端设备、信息跟踪查询终端设备、标签编程系统、铁道部中央数据库管理系统组成。
地面识别系统由车轮传感器、天线、RF射频模块、读头、电源防雷装置、信号及通信防雷装置等部分组成。其中，车轮传感器、天线安装在线路上，地面识别设备安装在铁路干线运行区间、局交界口、编组站出入口，实时准确地完成列车的识别，并将识别出的标签信息及辅助信息通过通信电缆传输至中央处理设备和终端设备。
集中控制管理计算机系统及复示终端设备由计算机、打印机、通信模块及软件构成。安装于编组站、交界口车站及列检所等场所，完成对列车标签信息的显示功能。提交各个有关部门使用。
信息跟踪查询终端设备设在路局车辆调度中心，查询车辆跟踪管理信息及车辆的运行区间位置，查询车辆检修状况信息报告、交界口车流统计结果等。
铁道部中央数据库管理系统是全路标签编程站的总指挥部。把标签编程站申请的每批车号与中央车号数据库进行核对，对重车号则重新分配新车号，再向标签编程站返回批复的车号信息。既集中统一的处理、分配和批复车号信息，同时又是一个信息管理和信息查询中心。
车次号采集信息采用CPS多线程多目标转发机制决定了车次号通道组网的复杂性，施工前需要与车辆部门提前沟通，以免开通时形成焦点。
（6）进行设备安装过程中，一定要检查地线，督促房建施工单位尽快完善地线施工；设备加电前要对地线阻值进行测试，发现问题及时要求整改。
（7）进行GSM-R天线安装时，注意观察目标覆盖铁路区段地形，选择相应角度的平板天线，调整天线方位角及俯仰角，减少后期网络优化时的工作量。网优工作尽量及早进行，铁路外电磁环境测试只能在开通前进行，最好安排在清频工作完成后马上进行，既是对清频工作的检验，也为网络优化工作做好基础。
（8）GSM-R编码方案申报时，一定要与数调系统的组网方式挂钩，以防移动交换机和FAS主系统内电调分机、列调分机号码编码不一致。
4 结语
随着通信技术的发展，设备集成化程度越来越高，施工单位扮演的角色越来越简单，怎么样把这个简单的角色扮演好成为当前施工单位通信人的一个研究课题，以上是我对当前铁道通信施工的一点认识，不足之处请指正。
参考文献
[1]喻伟.现代通信工程施工与工程监理[J].科技咨询，2003，（3）.
[2]王俊峰.浅谈通信工程项目的质量管理[J].广东科技，2008，（2）.
[3]赵长波，陈雷.5T系统综合运用探讨[J].铁道车辆，2008.
作者简介：吕兵（1981—），男，江苏泰兴人，中国铁建电气化局集团第五工程有限公司工程师，研究方向：铁路通信。
铁路无线通信数字化 篇7
一、数字调度系统
数字调度系统使用的传输通道是现在发展热门的数字类型的, 它用数字设备取代传统的电话设备完成信号传递工作, 是将多种功能集在一体的开放式的系统。主系统、分系统以及网络管理是数字调度系统完成工作必需的三部分。主系统与分系统能够依靠位于传输系统中的E1通道实现专用的调度通信网络。二者间组网能够实现2Mb/s的数字传输速率, 通道的调度以及站点间车辆的行进需要在数字共线的情况下才能使用传输通道。车站调度的地方会通过使用2B+D式的接口方案实现与分系统的连接各种, 在此处操作平台的支持下完成通话工作。组网方式以环型为主, 如图1所示, 其中MSC为无线交换机, S系统为车站节点, M表示枢纽节点。
组网的每一个节点均有维护台、调度台等构成, 其构成方式如图2所示。
二、铁路通信施工中数字调度系统的发展状况
目前, 铁道部规定使用的基础通信应用平台是GSM-R系统, 该系统的发展也带动了FAS通信系统的发展以及完善。随着与GSM-R系统相关的技术手段的完善, 各项投资建设也在加快。FAS系统是我国铁路调度水平的高度表现, 不论是在哈大以及秦沈等的高速专线中率先使用, 就是在有着重要意义的青藏线中也完成了安装。该系统能够在与GSM-R中的用户相互连接交换中, 更好地完成通信。系统是无线与有线完美结合的铁路调度体系, 把GSM-R中的MSC (交换中心) 跟FAS中的30B+D接口联系起来, 同时实现枢纽FAS跟车站FAS中的通信。
三、分析数字调度系统在铁路通信施工方面的应用
1、站场通信的应用。
在铁路的专用通信中, 站场通信与专用电话、站内用户以及调度电话等联系密切, 是组成铁路专用通信的重要部分。负责的工作主要是对客运情况的播报以及通话系统的维护等。在值班室与分系统的连接中要用到2B+D接口, 至于其他的电话系统则是根据终端形式的不同选择合适的形式完成与分系统的连接工作。
2、调度电话的应用。
调度系统在数字共线的支持下, 可以很好地对各铁路段的值班人员以及操作人员实现行车调度的分配, 保障整个铁路线列车运行的高效。这期间为了能够确保整个通信系统是可靠的, 需要对系统中主机接口处以及各站点的接口处实现原先调度回线操作, 以形成一个备用的通信路径。
3、音频通道的应用。
因铁路运输的需要, 数字调度系统在进行功能设计时需要对电力运动以及无线的列车调度等工作进行服务。因此, 必要的音频通道以及2/4线点对点是要有的。通过2B+D、V.35、子速率、环路、E/M、4W/2W音频、2M、30B+D、区间、64K、磁石、自动用户等数字接口或模拟接口, 数据业务、图像业务、无线业务、音频业务能很好地接入系统。
4、区间通信的应用。
区间通信不仅能够完成各区间的转机工作, 还可以实现对下行区段的接口连接工作。通过使用区间拨号操作, 值班室的呼叫可以指向上下行车区间, 区间范围的所有用户都可以对各值班人员以及调度人员进行呼叫, 实现区间的通信工作。区间抢救电话还能够与系统的磁石接口处连接, 在需要时将呼叫直接在分系统作用下传送到主系统的117立接台以及相关系统中, 更好地实现直达通话。
四、结束语
综上所述, 数字调度系统在铁路工程中的应用日渐广泛, 不仅大大提高了通信调度的水平, 而且还很大程度上加快了现阶段铁路调度中内外体系的沟通以及交流工作的进程。加上这些年我国的科技水平以及铁路建设水平的增强, 数字调度系统能够实现的操作更加全面, 在铁路运输的智能化以及信息数字化发展要求上有着很重要的推动作用, 同时对高效可靠的实现通信交流工作意义更加重大。
参考文献
[1]刘红梅.数字调度系统在铁路通信施工中的应用及发展[J].科技信息, 2010, 23:480+507.
[2]张红恩.铁路通信施工中数字调度系统的应用[J].中国新通信, 2014, 05:86-87.
铁路无线通信数字化 篇8
为解决以上问题,提出建设铁路数字调度通信系统;方案如下:
一、建设原则
铁路数字调度通信系统原则以话音业务为主,包括各种调度、专用、站间、区间、站内通信等业务,同时也为低速数据业务提供通道。根据本线的具体情况以及铁通新疆分公司的意见,提出本线的建设原则如下:
1完成本线列调、货调等调度通信业务的数字化改造,并为列车无线调度通信系统提供共线音频通道。
2站间行车电话纳入新建的数字调度通信系统,并利用明线或电缆实回线进行备用。
3区间电话及区间抢险电话纳入新建的数字调度通信系统。
4对库——喀段的各中间站和区段站的站场通信设备全部进行数字化改造,新设数字调度通信系统设备及值班台取代既有电话集中机。
5由于本线车务、电务、工务、水电等专用通信系统均采用铁路自动电话实现,因此建立各自专用的段调度系统。
6为红外线轴温探测系统提供通道。
7在机房空间满足条件的前提下,数字调度设备均设在通信机械室内。
二、系统组成
数字调度通信系统由数字调度主系统和数字调度分系统构成,数字调度主系统与数字调度分系统通过E1接口相连,数字调度主系统的下行E1接口经过光传输系统连接到第一个数字调度分系统的上行E1接口,该数字调度分系统的下行E1接口经过光传输系统的一个2M连接到下一个数字调度分系统的上行E1接口,如此一直串接到末端站的数字调度分系统,末端站的数字调度分系统下行E1通过本线上层传输系统或其它线路传输系统提供的一个2M返回至数字调度主系统,形成数字通道保护环。
根据本线调度区划,为保证各调度系统相对独立,考虑在本线组成3个2M数字环:乌鲁木齐——库尔勒——库车——乌鲁木齐2M数字环,乌鲁木齐——库车——阿克苏——乌鲁木齐2M数字环和乌鲁木齐——阿克苏——喀什——乌鲁木齐2M数字环,具体组网见“库——喀段数字调度通信系统构成图”。数字调度通信系统的2M数字环下行2M主用通道使用SDH 622Mb/s光同步数字传输接入网系统提供的2M通道,从调度所下行至本线的2M通道和本线上行至调度所的备用环回2M通道使用SDH2.5Gb/s光同步数字传输西北环系统提供的2M通道。
系统设备设置及调度所设备改造方案
本工程在乌鲁木齐铁路局调度所调度机械室新设1套数字调度主系统,在库——喀段各站分别新设1套数字调度分系统,共设数字调度主系统1套,分系统31套。
本线调度电话解决方案
本线在乌鲁木齐铁路局调度所内设有库尔勒——库车列调;库车——喀什列调;库尔勒——喀什货调。本工程将上述共3套调度电话系统纳入数字调度通信系统,在调度所相应调度员处设置键控式调度台,在沿线各车站值班员处设置键控式值班台,其列调电话接入值班台(由设备软件数据完成),在机务段、机务折返段、站调等需接入调度电话且原设有电话集中机的值班员处设置键控式值班台,其列调接入值班台(由设备软件数据完成),取消本段各站相应的调度分机;沿线各货调分机处新设共电话机,接入相应的数字调度分系统的共电接口。
本工程数字调度通信系统配置音频四线接口,为本线列车无线调度通信系统提供共线音频通道。
全线各数字调度值班台配置一台应急话机,在值班台故障时使用。
三、其它区段通信
本线车务、电务、工务、水电等专用通信系统均采用铁路自动电话实现,因此本次设计将新建车务、电务、工务、水电等各自的专用调度电话系统,在各站段调度室以远程控制的方式设置调度台,在沿线各点设置调度分机(供电电话)。
将库——喀段各站的站间行车电话纳入新设的数字调度通信系统,站间行车电话主用数字调度通信系统的数字通道,接入车站值班员操作台,同时利用电缆实回线作备用,接入各数字调度分系统的磁石接口。
枢纽主系统及车站分系统均预留录音接口,以便接入既有的数字录音机。
本工程利用乌鲁木齐铁路局调度所车辆运行安全监测中心既有的数字调度系统值班台,完成车辆运行安全监测中心对本线新设各调度台的呼叫。
四、站场电话
所有接入数字调度系统的车站,将集中机更换为数字调度值班台,取消相应电话集中机,将接入集中机的既有站场电缆改接至数字调度分系统,既有站场用户话机维持不变。
五、网管系统
数字调度通信系统作为全程全网的数字化专用通信网络体系,应具备统一网管功能。能对专用通信系统的整个网络资源、性能、故障、配置、安全统一管理,具有远程程序下载、软件升级和远程复位、远端模块初始化功能,很大程度的简化了维护、检修工作。网管终端可以灵活设置在系统的任何一个或多个站点,也可通过调制解调器设在远端,完成不同权限的等级维护工作。
本线在乌鲁木齐调度所调度机械室新设1套网络管理终端,负责库——喀段的所有数字调度设备的统一管理。
六、同步系统
本工程数字调度通信系统采用主从同步方式,确保整个网络的同步性能,由数字调度主系统从传输系统提取时钟信号,下一个车站向上一个车站提取时钟,构成主从同步;同时由枢纽主系统数字板提供内部时钟源,当外部时钟失效时,自动转至内部时钟。本工程数字调度通信系统主用时钟采用吉林通信站BITS设备提供的时钟信号,备用时钟采用主系统数字板提供内部时钟源提供的时钟信号。
七、设备安装
数字调度主系统安装于乌鲁木齐调度所调度机械室,机架采用下固定方式。
数字调度分系统安装于各车站通信机械室,机架采用下固定方式。
在设有通信站的车站,数字调度分系统原则上设在通信站。
八、配套工程站场电缆
根据数字调度通信系统组网及站场通信的解决方案,为了实现站场通信的数字化,取消了既有集中机,将集中机的站场通信用户电缆线路改接入数字调度分系统,引起部分站场电缆容量不足,需新设部分站场电缆。在现场调查时还发现,部分站场电缆绝缘严重不良,故障率极高,为了确保站场通信质量,该部分电缆也需要更换。各站分别敷设HYAT5350×2×0.5电缆共计4.7km。
库鲁克站、阳霞站、轮台站、库车站、新和站、今银川站、柯坪站、巴楚站、阿图什站分别新建2孔PVC管道(φ110)1.5km,为本工程新设电缆提供径路。
地区光缆线路
在个别有通信站的车站数字调度分系统设在车站通信机房内,因通信机械室无既有数字传输设备,需从通信站敷设光缆至车站通信机房,为新设传输设备提供光纤通道。
需要敷设光缆的车站为:库车、阿克苏、巴楚、喀什,采用管道敷设方式,共计敷设光缆2.5km。
九、传输设备
根据数字调度通信系统组网的需要,部分车站通信机房没有光传输设备,无法提供数字传输通道,需配套新设光传输设备。新设传输设备的选择,有2种方案:
方案一:新设SDH 155Mb/s光传输设备。优点:容量大,可集中网管;缺点:需配套直流-48V电源、蓄电池,投资较大。
方案二:新设PDH光端机。优点:投资较小;缺点:不能集中网管。
鉴于车站通信机房均为无人值守机房,如果设备可集中网管,则能及时发现并处理故障,更有效的保证铁路运输生产的安全,所以本设计推荐方案一。
本工程在库车、阿克苏、巴楚、喀什车站通信机械室分别新设1套SDH155Mb/s ADM设备(采用内置12芯ODF/16系统DDF/200回线MDF配线模块的集成型设备),通过新设光缆分别接入到相应的通信站的库——喀段接入网的SDH 622Mb/sADM设备上。
十、电源及其它
在库车、阿克苏、巴楚、喀什车站机械室分别新设1架48V/30A中间站开关组合电源柜(含一组48V/100Ah蓄电池),建议将新设的开关电源设备纳入既有的电源监控网管。在以上各处还分别新设1组地线(阻值≤2Ω)、1台1.5P的分体空调,并进行交流电改造和机房装修。
其它有关施工要求均采用利旧原则。
十一、维护
维护机构设置、管辖范围和定员
机构设置维持既有,本工程乌鲁木齐调度所设备由会调中心维修,沿线各中间站设备由所属库尔勒铁道通信中心维修,本工程不新增定员。
维护仪表
本系统不另配维护仪表,备品备件按主体设备价的5%考虑,纳入设备费中,主系统备品备件主要配置在乌鲁木齐调度所,分系统备品备件主要配置在库尔勒铁道通信中心。
十二、综合经济评价
通信是国民经济的基础设施,是为社会和人民生活服务的公用事业。通信行业除了其自身获得的直接经济效益外,更重要的部分是其促进和带动技术进步,提高劳动生产率,方便人民生活带来的社会宏观经济效益。铁路运输是我国国民经济的大动脉,中国铁通公司通信网直接为铁路运输生产服务,中国铁通“立足铁路,通向世界”。
本项目的建成投产除带来直接经济效益外,还将产生巨大的社会效益:
a.数字调度通信系统是用于指挥列车运营的专用通信系统,对提高运营效率,保证列车行车安全具有非常重要的作用。在已经实施的几次铁路全面提速过程中,数字调度通信系统功不可没,无论过去、现在还是将来,为我国国民经济的发展发挥了巨大的经济效益和社会效益。
b.在列车运营过程中,列车无线调度通信系统和红外线轴温探测系统避免了无数次事故的发生,确保了我国铁路安全、有序、快速的运营;在救援抢险过程中,无线列调系统同样发挥着巨大的作用,加快救援过程和缩短事故历时。本工程在数字调度通信系统中为列车无线调度通信系统提供了具有自愈功能的共线音频通道,为红外线轴温探测系统提供了具有自愈功能的点对点音频通道,为列车无线调度通信系统和红外线轴温探测系统的可靠运行提供了强有力的保障。
铁路无线通信数字化 篇9
在我国社会经济不断发展的同时, 铁路企业也进入到了全新的发展阶段。在铁路的发展中铁路调度通信系统是非常重要的基础设施。伴随科学技术的不断发展, 铁路通信的发展逐渐趋于信息化, 将数字调度系统合理地应用到铁路通信中, 有效地改善了铁路通信的质量。数字调度系统属于铁路通信的核心部分, 其能够对火车印象指令的传达进行有效控制, 并且为铁路的安全运行提供可靠的支持。
2 数字调度系统概述
通常可以将数字调度系统划分为:主系统、网络管理系统和分系统3个部分。一般在局级调度指挥中心应用主系统, 并且分别接入调度台等各种调度中心设备;在铁路沿线的编组场和各车站等设置分系统, 从而接入专用电话、车站值班台、站间行车电话、区间电话、站场电话、调度分机等;利用传输系统的数字通道对主系统和分系统之间的调度通信网络进行组建。将键控室操作台设置在车站值班员处和调度员处, 通过2B+D接口对车站分系统和枢纽主系统进行有效连接, 从而确保顺利地完成通话和呼叫等各项功能。以相应的需要为根据从分系统或者主系统接出网络管理系统, 从而确保顺利地实现系统维护监控等功能[1]。
数字调度通信系统可以使应急通信数字化、区间电话数字化、站间行车电话、数字化站场通信、数字化调度、通信数字化、区段调度通信数字化等存在于中国铁路专用通信中的各种难点问题和重点问题得到全面系统地解决。一般来说, 数字调度通信系统在铁路中的应用基础是原来的数字传输通道, 其通过一整套的数字化的设备取代了传统的区转机、集中机、专用电话系统、区段调度系统等各种模拟设备, 因此, 具备了全部的铁路专用通信功能。此外, 数字调度系统对数字时分交换技术进行了充分应用, 有效地集成了各种专用设备, 除了可以使现阶段的所有的基本铁路专用通信业务需求得到满足之外, 还具备环境动力监测、故障诊断、远程维护、集中监控等一系列的功能, 能够实现远程设备无人值守, 因此, 可以使维护人员的工作量得以极大减少。由于采用全新的控制方式设计操作台, 可以形成良好的用户使用环境和人机界面, 操作人员在具体操作中会更加方便, 有效地降低了劳动强度。
3 数字调度系统的组网方式分析
数字调度系统的组网主要包括综合型、树型、星型、链状等几种形式。以铁路系统管理的特点为根据, 采用总线型组网方式对局调度通信系统进行设计, 采用星型组网方式对站场通信系统进行设计。分系统与分系统之间、分系统与主系统之间的一个基本共线单元为2个2M口, 其中包括1个下行2M口, 1个上行2M口。在整个数字调度系统中一共包括2个透明2M传输通道, 这两个透明2M传输通道分别用作主用通道和备用通道, 从而构成数字自愈环。调度中心主系统的2M口、末端站分系统的2M口、中间站分系统的2M口都是通过主用2M通道实现相互之间的连接。利用备用通道连接调度中心主系统和末站分系统, 最终形成整个数字调度系统。
4 数字调度系统在铁路通信施工中的应用
科学技术发展的速度很快, 通信网络也取得了非常可观的发展成就, 促使铁路通信不断进步。数字调度系统在铁路通信施工中的应用, 可以有效弥补以往铁路通信中存在的不足之处, 并且提供语音服务。通过数字调度系统的应用, 使得以往小站存在的众多通信阻碍得到了消除, 对于促进我国铁路通信领域发展有着积极影响。
4.1 在调度电话中的应用
调度电话系统主要包括调度分机、传输通道和调度台等几个部分, 列车调度通过对调度系统操作台的利用可以针对沿线的各个车站操作台实施选呼、组呼、群呼等各种呼叫并完成通话。专用系统调度和货调可以通过对专用系统操作台或者调度操作台的利用针对沿线车站分机实施选呼、组呼、群呼等各种呼叫, 同时完成通话。数字调度系统能够通过数字共线的方式实现对变电所值班员、机务段调度员、助理值班员、车站值班员以及区段调度员等各种工作人员的调度通信。
4.2 在站场通信中的应用
在铁路专用通信中站场通信是非常重要的组成部分, 其除了能够联系专用电话和调度电话, 还可以联系车站站场用户, 其主要包括客运广播、扳道电话、集中电话系统等各种业务。站场通信的实现方式为在车站内放置分系统, 其主要包括列检电话、货运电话、驼峰调车电话、车站集中电话等。一般情况下, 由车站值班台和对应的电话等共同组成了上述的电话系统。利用2B+D接口可以实现车站值班台与分系统之间的连接, 以不同的电话终端类型为根据, 利用共电接口、磁石接口等对应的接口使其他的电话与分系统连接起来。
4.3 区间通信的应用
数字调度系统提供了下行区间接口, 因此, 其具备区转机的作用。通过拨号的方式能够对各个调度台、下行车站值班台、上行车站值班台等进行呼叫, 而车站值班台则能够对下行区间、上行区间的区间电话进行直接呼叫。在下行车站和上行车站数字调度系统主机的模拟接口接入沿线区间的区间电话回线, 区间用户通过系统主机的内部交换功能可以任意地呼叫专网自动用户、上、下行车站值班员、各专用调度、列调等, 从而顺利地实现区间通信。
4.4 音频通道的接入
在铁路通信系统施工中数字调度系统的应用, 有效地扩充了铁路通信系统的功能, 可以在铁路通信系统中接入音频系统, 从而使铁路沿线各个值班室与调度室之间的、点到点的音频通话和通信完成。数字调度系统可以根据相应的需要灵活地为电力远动、无线列调、红外轴温电路等各项业务提供共线式2/4线音频通道或者点对点通道。
5 数字调度系统在铁路通信施工中的发展
FAS系统也就是所谓的GSM-R固定用户接入交换系统, 其主要是由网管终端、固定终端、值班台、调度台、车站FAS、枢纽FAS等几个部分共同构成。通常在各路局调度中心中使用枢纽FAS, 在各路局下属的车站中使用车站FAS。利用枢纽FAS的30B+D接口, 系统就可以连接GSM-R系统移动交换中心, 车站FAS、车站FAS间和枢纽FAS和车站FAS间都是利用数字传输通道进行连接, 从而形成由无线、有线网络共同组成的铁路调度系统。FAS系统除了具备数字调度系统的相关功能之外, 还能够有机地融合无线调度业务和有线调度业务, 使得包括区间作业人员、机车司机在内的无线用户和车站值班员、调度员等用户之间的呼叫问题得到了有效地解决。虽然数字调度系统在铁路通信施工中的应用取得了非常可观的成效, 但是不能满足于现阶段取得的成就。相关人员还需要不断加强研究力度, 将数字调度系统更好地应用于铁路通信施工中去, 使数字调度系统具有的优势充分显现出来。
6 结语
铁路通信系统在科学技术进步的今天实现了数字化建设, 目前, 在铁路通信施工中广泛地应用到了数字调度系统, 使通信调度的水平实现了极大提升, 还有效地提高了现代铁路调度工作的效率, 随着我国铁路事业的进一步发展, 未来的数字调度系统必然会发挥越来越重要的作用。在科学技术不断进步的同时铁路通信开始逐渐朝着综合化、数字化、宽带化和信息化的方向不断发展。
摘要：现阶段, 铁路通信在科学技术不断进步的同时开始逐渐地朝着综合化、数字化、宽带化和信息化的方向不断发展, 论文分析并介绍了数字调度系统在铁路通信施工中的具体应用和发展。
关键词：数字调度,铁路通信,施工
参考文献
铁路无线通信数字化 篇10
1 室外天线铁塔的接地与防雷
由于GSM-R数字移动通信技术的特殊性, 其天线必须要接在基站室外的铁塔上, 一般高度为15m~60m不等。这种室外天线铁塔的搭制, 再加上这种高度, 很容易让原本就是导体的铁塔与低空带电云层之间发生感应电荷, 进而产生雷击事故。因此, 为了保证室外天线铁塔的基本安全及其工作性能, 在对其进行设计和安装是必须要严格根据设计规范要求来设置防止雷电直击和二次感应雷击的避雷装置设施。在此基础上, 在铁塔顶部还必须要安装避雷器或避雷针, 并利用镀锌扁钢作为导体来实现避雷器或避雷针与地下接地网的连接, 从而实现对满足室外天线铁塔的接地需求。在此环节当中需要注意对接地电阻的把握, 倘若铁塔是单独设置防雷接地的, 那么接地的电阻值应该≤10Ω。
2 天馈线系统的接地与防雷
天馈线系统是GSM-R数字移动通信基站当中最重要的设施, 同样也是最容易将雷电引入通信机房的关键步骤。因此必须要对天馈线系统进行充分且严格的接地与防雷措施。天馈线的接地措施主要分为以下几个方面:
2.1 天馈线接地夹接地位置选择
天馈线接地夹的位置主要有以下几种类型: (1) 在铁塔杆塔上部, 反馈电缆离开天线铁塔平台1m范围内进行接地夹安装; (2) 在铁塔杆塔下部, 反馈电缆离开铁塔进入室内防护钢管或走线架之前1m范围内进行接地夹安装; (3) 在走线架进入机房的入口处, 就近进行接地夹安装; (4) 当杆塔高度≥60m时, 在铁塔中部位置设置反馈电缆的接地夹安装。
2.2 天馈线接地夹的安装
反馈电缆的接地夹在铁塔上的安装, 必须要用紧固螺栓将其连接到铁塔接地肚痛扁钢上, 除此之外也可以将其就近固定在铁塔的钢板上, 对于铁塔本身也是雷电流的泄放导体。在进入机房前, 反馈电缆的外道题必须要通过接地夹将其连接到室外接地铜排上。通常情况下反馈电缆进入机房都会采用地下引入穿管的方式, 所以此处的接地夹应安装在铁塔接地引下的扁钢上。而天线铁塔地设在楼顶的, 接地夹应就近连接到防雷接地网上。
2.3 天馈线终端避雷器的接地
在反馈电缆引入到机房后, 应当在其与通信设备连接之间安装避雷器, 从而防止天馈线引入感应雷情况的出现。天馈线避雷器应安装在反馈电缆和室内跳线之间, 在保证避雷器与走线架相互绝缘的基础上, 将其固定在走线架上访或走线架上都可以。为了实现最佳的避雷效果, 室内避雷器最好安放在距离反馈电缆如后1m的位置上。除此之外, 天馈线避雷器的接地端子还必须要连接到室内的接地铜排上。
3 供电系统的接地与防雷
为了保证供电系统的稳定性, GMS-R数字移动通信基站的供电方式应采用三相五线制的双电源交流供电方式。从变电设备引入机房配电箱, 在由机房配电箱引入电源屏, 最后由电源屏的有效转换, 来实现对BTS设备的直流电供给。在整个供电系统当中, 所有的电力电缆都必须要具有绝缘保护套或金属护套电缆, 并经由事先预埋好的地下钢管, 引入到通信基站室内配电箱内。除此之外, 电力电缆的金属护套和钢管两端都必须要进行就近接地。GSM-R数字移动通信基站的直流工作接地, 必须要连接到室内等电位端子箱内的接地铜排上, 为了满足最大电压符合要求, 都要采用多股铜导线来作为接地导线, 接地导线的截面积要根据实际情况进行设计, 基本规格为35~95mm2。除此之外, GSM-R数字移动通信基站当中的电源交流屏和整流器都必须要设有分级防雷装置。天馈线避雷器和室内电源避雷器的各项耐雷电冲击指标都必须要符合国家相关标准和设计规范要求。对于正常不带电的技术不见和避雷器的接地端都必须要做好接地保护, 防止雷电电压过大而对其造成硬性损坏。
4 其它设备的接地与防雷
除了上述内容的接地与防雷之外, GSM-R数字移动通信基站当中的启发设备也必须要做好接地与防雷措施。以放置GSM-R数字移动通信基站设备的机房为例, 机房必须也要具有完善的防止雷电直击和二次感应雷击的避雷装置设施。整个机房顶部的所有金属导电设施, 也必须要与楼顶避雷带进行连接, 连接的原则是:就近、均分。机房内的其他金属设备, 如走线架、空调金属通风管道、金属们装电缆槽等也必须要全部做好接地保护。一般情况下, 机房内部设备都采用多股铜线与接地铜排相连, 来实现对机房内所有设备的接地与防雷保护。
5 结论
综上所述, GSM-R数字移动通信基站作为GSM-R数字移动通信技术的基础应用设备, 其自身的接地与防雷技术水平, 会对GSM-R数字移动通信信号的传输及铁路安全运输产生极大的影响。在实际工作当中, 为了保证GSM-R数字移动通信技术的应用有效性, 工作人员必须要不断的进行环境影响因素的调查与分析, 在充分掌握雷电可能对GSM-R数字移动通信基站造成危害的基础上, 不断的进行设计优化, 对GSM-R数字移动通信基站进行全方位、多层次的综合防护, 从而在提高GSM-R数字移动通信技术基站防雷水平的基础上, 将其在我国铁路通信事业的作用充分的发挥出来, 为我国铁路事业的发展提供客观条件。
参考文献
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铁路通信机房的维护与管理初探 篇11
关键词：铁路通信机房；通信设备；保障；维护；管理
一、铁路通信机房的现状分析
1.分布数量过多，分布太广。设置在铁路线路两侧的通信机房数量较多、分布范围广，并且由于铁路系统分支繁多，使得相当一部分通信机房处于山区和环境较为恶劣的地区。在管理监控和维护方面缺乏快速联动机制，尤其是应对恶劣天气和自然灾害时，无法快速到位，实施联网互动。
2.少数无人值守，监测困难。有时无人状态的通信机房中难免出现设备瘫痪，由于监控机制的滞后，不能及时进行维修以确保其正常工作。如对于常发生的电击事故和自然损害，缺乏相应的管理手段和检测方法，以及设备的保障技术。
3.环境指标不高，隐患重重。有的通信机房本身建设环境不满足要求，给通信设备的正常运转带来了隐患。还有对通信机房建设维护的不重視，相关部门对其投入的资金不够，造成设备设施的不齐全，直接阻碍了通信设备扩容建设，以及出现设备超负荷运转的情况。
4.技术相对滞后，维修不力。目前技术手段的欠缺和先进管理监测方法的缺失让铁路通信机房发展的步伐停滞不前。对于通信机房运行维护过程中出现的问题，没有及时、科学地进行分析并提出有效的实施方法。还有就是维修工作人员的业务技能不到位，对维修员的培训力度不够。
二、加强铁路通信机房的技术维护
鉴于上述种种问题和隐患，参照国内外铁路通信的先进经验，从技术、设备和管理的角度提出如下维护管理的应对策略：
1.对环境监测系统实施全面升级。环境动力监测系统运用于铁路通信机房管理维护中，让工作人员远程监控通信的正常与否，并及时传送出现的故障，提高维修的工作效率。环境动力监测系统由监控中心监控，通过传感器网络及现场监控设备，将通信机房内的环境指数传输至监控中心。机房内的环境参数主要包括通信电源、温度、湿度、烟雾、房门开启等。通信机房中，环境动力监控系统还可以监控电源、空调机组、配电系统等设备，使通信设备故障率降低。
系统采用倒树型拓扑结构，是逐级汇接的网络分布方式。监控中心受到通信机房的环境数据，并据此分析通信设备的工作情况，实时监测故障的发生，这直接使机器设备的故障诊断与抢修时间缩短了，提升了设备维护管理的效率。远距离的监控，既使铁路通信机房的运行得到了控制，又节省人力物力，让抢修人员第一时间得到故障信息以及故障原因。管理区域及其体制了监控中心的布设安排。根据通信机房监控点的数量和工作流程，设置监控中心的规模。可以是分级中心或者同级监控中心，因地制宜。环境动力监测系统的最基本单元就是现场监控传感器，通过局域网采集环境信息，并存储、传输，与监控中心进行数据的双向传递。而传感器节点的布设根据机房的设备分布而定，并且为达到节能、增加传感器使用寿命的目的，可对传感器设置部分休眠模式，使工作效率最大化。
2.对新风节能系统实施全面推广。在铁路通信机房管理维护过程中加入节能减排的理念，引进新风节能系统技术是减少能源消耗的途径之一。由于通信机房室内设备的工作发热，需要进行及时的冷却以维持其正常运行且提高使用寿命，所以要保持机房内温度相对较低。这个新风节能系统技术具有自动换气、净化空气的功能，通过对机房内温度进行设定，当室外温度低于室内温度时，就将室外自然冷空气作为空气源，使机房室内热量释放出去。由此达到室内散热、降低温度的目的，节省了使用空调的成本并减少了能量损耗。因为室外环境温度不会导致机房电气设备发热，皆是设备的运行发热，如果使用空调降温，就浪费了室外低温的自然资源。当室外低于25℃时，新风节能系统通过智能控制、温湿度传感器，开启净化换气功能。新风节能系统启动进、排风装置将室外冷空气引人室内，让气流形成循环，利用室内正压的产生将热空气排出。然而对于长时间积雪、天气寒冷的地区，要保证机房内的温度还需要空调系统，但新风节能系统能在适用时启用。所以设置环境传感器，当环境参数达到设定值，传感器将温湿度数据传送至中央控制器。经过程序的判别来控制新风节能系统和空调的使用与否，这样空调的工作时间减少了，也延长了其使用寿命。
3.对防雷防护系统实施技术革新。铁路运输的运营需要通信机房的正常工作，由于通信机房占地面积小，其布设多处于空旷处。而在偏远地区或山区中，通信机房常受到雷击的破坏，必须采取一定的措施进行防雷。通过避需针的疏导将电流导致大地，使通信设备免受直接或感应雷击，整个雷电防护系统包括避雷针、下引线和接地网。隔离也是防雷技术之一，将保护对象隔离起来。对于室外的设备，采用良好接地的金属箱、盒隔离。因为机房中的接地系统不同造成接地电阻的不一致，雷电产生时，电阻的不同导致电位差，这就是“地电位反击”。所以用连接导线、过电压保护器等把装置设备连接起来，保证保护对象处于同一电位。而消散是从源头阻止雷电的形成。
三、加强铁路通信机房日常管理
1.安全防火，联动反应。监测中心的值班人员对各节点的环境参数进行24小时的监控，使通信机房内的各项指标都在正常范围内，并且设置安全警报装置，以及对其进行定期的修理维护。通信机房内必须配置有相应的消防器材，确定固定位置放置灭火器材并定期更换，确保使用的有效性。重要通信装设烟雾探测头和防火报警感应器。
2.电源通畅，应急及时。通信机房设备能够安全运行，其基础就是电源，所以要加强维护管理电源系统。如果发生供电故障，就会导致大面积的通信网路的瘫痪。为此提出双路电源供电方案，合理配置电源系统，按工作规程中的规定，在机房中应进行两套电源系统的配置，将其中一个作为故障时的备用电源，确保通信设备能及时的进行正常工作。设置当其中一个电源中断时，要接通另一个电源电路。在设备质量上，尽量使用高智能、高集成化的设备，品质性能良好的设备其电磁兼容以及电气隔离等性能都比较好。
3.定期检修，未雨绸缪。对于硬件设备，当其在正常工作时，非专业人员不能随便触碰工作电路板及接插件等重要部件。而日常的维护管理就是除尘清洁和技术性维护，技术性维护包括常规巡视、定期检查，对发现的设备运行问题要及时解决。主要工作包括维护和完善集中监控系统，确保通信电源及蓄电池、机房空调、处理器负荷、整流装置等的工作运行。对重要部件的维护要实施定期专业检测。维修人员可根据设备告警信息或环境参数数据，查找问题的出处和损坏部件，并进行修理。对电路板的位置进行调整，有故障的电路板、部件等零件要及时更换。而且使用杀毒软件维护终端、计费器、话务台的工作，以防护病毒对主机和软件的干扰。对于软件设备，就是对数据的增加、删减和修改，定期对设备的用户功能进行测试，还有软件杀毒工作等。
铁路交通运输中，铁路通信机房是通信工程的基本构成单元。在铁路通信工程技术改革的新时期，铁路的通信技术更加的多元化，就将维护和管理工作至于十分突出的位置。如今的铁路通信机房将铁路的交通功能与通信功能相结合，保持铁路工作人员协调统筹铁路交通的通信。通过一系列相关技术系统的研究开发，对铁路通信机房的维护管理也日趋完善，而保障铁路运输的安全运行需要将每一个环节进行到位，其中就包括不断更新铁路通信机房的建设。
铁路无线通信数字化 篇12
一、软件无线电介绍
关于其体系结构特点如图1所示,其和过去无线电系统结果区别是A/D和D/A趋近RF端,从过去的基带移动到中频位置,完成采样工作。另外在对A/D前和D/A后进行处理中采用的DSP/CPU更加高速。在微电子技术的发展过程中,数字器件性能得到了提升,数字无线电得到发展,然而软件无线电和数字无线电概率具有不同,因为A/D和D/A趋近RF端只能保证软件无线电形成,其真正目的是用是器件编程能力强取代数字电路能够带来很多优势。软件无线电工作模块有处理信道、管理环境和在线/离线工具三个部分,信道频段频程形状更加均匀、耗损更低,其接口也能为不同业务提供方便,比特流的数据信号能够利用基带处理进行调制和解调,能够对抗衰落和抗干扰进行计算,因为基带宽带和调制波形的变化,所以其复杂程度不统一,比特流处理主要做前后纠错处理,之后通过软件解码来对数字话音和数据进行信源编解码处理,在环境管理模块中对频率、时间、空间特征等进行用来对无线电环境进行表征。软件无线电目的是保证通信系统能不受硬件限制,如果系统结构稳定可以采用软件实现,在系统改进和升级过程中,其成本更小,更加便捷,能保证系统之间的兼容性。
二、感应通信技术
利用27.5接触网作为波导线,采用无线-有线-无线方式保证前后机车协调操纵同步运行对讲,保证了机车、车站和调度三者间的无线调度,对隧道和山道间的无线通信问题进行了有效解决。感应通信在传播上不仅灵活而且场强分布具有自己特点,其沿着感应线链状分布,在隧道中应用较为稳定,难以受到环境的影响,虽然很多铁路感应通信电台采用模拟系统,其性能较好,但是对于通信性能进行提高是最主要工作。铁路通信感应电台系统如何达到数字化、智能化和软件化,并对软件设计和智能模块技术进行应用,保证在不同技术通信环境下铁路移动机车感应电台系统的通信能够达到相应标准,保证控制调整更加智能,软件无线感应电台传输频段更加灵活,可以按照传播环境等自动完成网络调整和动态优化工作。
三、感应电台系统构成
软件无线电铁路感应电台主要是对对感应通信特点进行结合,软件无线电技术传输频段更加灵活,信道接入模式较多,速率多样化,能够按照网络传播环境做出自动调节,这个系统不仅有可靠的硬件平台,还与实用的软件体系。这种感应电台,其性能和技术指标更高、在射频发射前和接收后用户接口采用数字化处理、其对语音接口进行模拟,语音编码方式速率为5.3kbps,其数据传输有备用接口,采用RS232,在数字调制中采用4PSK方式,通信更加可靠,对码流采用纠错技术,系统能够抵抗噪声和干扰,其可靠性更强,其通信方式有两种,一种是点对多点广播式,另一种是点对点双向式,并对原来的模拟AM、FM感应电台兼容互通性进行了保留,其硬件结构如图2所示,其有效带宽为25KHZ,中心频率是412.5KHz,其收发频道对DSP编程进行自动选择,可以选择信道进行数据的发送和接收,能达到双向通信的效果。系统主要功能是信源信道编解码、调制、协议和信令处理,可以通过DPS编程完成,软件系统方面主要采用五个模块,分别是实时处理模块、控制分析模块、线路输入输出模块、终端模块以及功能选择模块等,
四、通信方式
感应通信电信系统主要采用FDD方式,两个频段分别作为正反链路,防止发射和接收同时工作过程中信号泄露问题的出现,其频带宽度为25k Hz,其通道两个子信道和隔离带,如图3所示,分贝用来发、收信息,每个信道有三个逻辑信道,分别是语言、数据和信令,其中信令处于打开状态,机车和车站利用信令进行通信控制。
五、采用软件无线电的数据结构
感应电台数据结构应对三个层,分别是物理、链路和应用,链路层在数据打包和解包过程中国最为主要,可以分为逻辑链路控制子层和介质访问控制子层,采用简化高级数据链路控制规程对数据进行打包处理,根据电台通信的需要,把其中存着的不用的部分进行删减。射频采用桥式电路、带通滤波器保证信号的收发两个程序能够分开进行,防止干扰的存在,如果发送功率太大,贵对接收电路造成影响,虽然感应通信系统和其他无线通信系统比起来,其更加稳定,但是其存在着一定的波动,主要是因为在火车运行过程中接收电平降低,因为在射频电路中添加自动增益控制,能够保证电平的稳定性。
六、信号处理
屹接收端的信号处理中,当电台在接收模式下,其信号会在前端接收放大,通过带通滤波器送到高速D/A转换器,滤波器的频率相位和幅度等能够通过DPS设定和调整,保证符合信道变化的要求,并在带通滤波后的模拟信号经过带宽A/D变换器转换成数字信号进入DSP。除此之外,还有亿发送端信号处理和役DPS信号处理能力的估计。总之应用软件无线电概念和系统模型,感应无线电台能多模式转换,对职能切换,在通信领域中广泛应用,其实现离不开DPS技术的应用,今后还会更好发展。
参考文献
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