机车综合无线通信设备

2024-11-26

机车综合无线通信设备（共4篇）

机车综合无线通信设备篇1

摘要：介绍了机车综合无线通信设备的原理及使用库检设备进行检修的方法, 总结了日常维护过程中常见故障的判别和处理经验。

关键词：机车综合无线通信设备,CIR库检设备,GSM-R,维护

近年来, 随着铁路通信技术的发展和业务需求的不断增加, 机车无线通信的内容也得到了完善与发展, 形成了450 MHz调度通信系统、GSM-R数字移动通信系统、800 MHz列尾多种通信手段并存的格局, 针对这种情况, 铁道部提出了资源综合利用、预留发展空间、既有设备充分利用、方便司机应用的总体设想, 并明确提出了开发众多无线通信业务共用一个操作终端的机车综合无线通信设备 (以下简称CIR) , CIR是铁路无线通信设备的一个创新, 解决了450 MHz调度通信系统向GSM-R数字移动通信系统过渡的问题。根据需要, CIR的功能可覆盖450 MHz调度通信系统、800 MHz列尾和列车安全预警系统、GSM-R数字移动通信系统等, 未来也可能覆盖新一代铁路通信系统。

1 CIR组成及功能

如图1所示, CIR由操作显示终端 (以下简称MMI) 、打印终端、送受话器、CIR主机、连接电缆、天线、多频段合路器、射频馈线等组件构成, 各组件根据各类机车实际情况可选择配置。CIR主机可分为:主控单元、接口单元、电源单元、后备电源 (电池) 单元、GPS单元、GSM-R话音单元、GSM-R数据单元、高速数据单元、记录单元、天馈单元、450 MHz机车电台单元 (以下简称450 MHz单元) 、800 MHz列尾和列车安全预警车载电台单元 (以下简称800 MHz单元) 等, 各组成部分模块化, 可按需配置。

CIR实现了GSM-R工作模式、450 MHz工作模式自动切换和手动切换, 它支持铁路标准TB/T 3052-2002《列车无线调度通信系统制式及主要技术条件》中规定的机车电台功能, 支持450 MHz承载的调度命令、无线车次号传输功能, 支持450 MHz承载的列车尾部风压传输功能。同时还支持GSM-R调度通信系统功能和GSM-R通用数据传输功能, 以及《800 MHz列尾和列车安全预警系统主要技术条件 (暂行) 》规定的功能。

2 CIR出入库检测设备介绍

CIR出入库检测设备 (以下简称CIR库检设备) 由计算机、打印机、主机、天馈线、测试控制软件组成。其中主机包含GSM-R语音模块、GSM-R数据模块、450 MHz模块和800 MHz模块等, 可根据功能要求进行配置。 CIR库检设备和被检CIR设备均能启动库检过程。

被测CIR无论处在何种工作模式, CIR库检设备应能启动库检过程, 在检测过程中, 被检设备出现故障时, 库检设备和被测CIR均能发出故障报警, 并显示故障范围, 具有查询、显示及打印检测结果的功能。存储数据及语音容量大于60天, 可根据需要对检测结果进行统计分析。

CIR库检设备可检测CIR的GSM-R语音单元模块、GSM-R通用数据模块、GPS单元模块、车次号数据采集单元、450 MHz功能模块、800 MHz功能模块、记录单元、MMI操作终端、电池单元等模块, 还具有检测无线车次号、调度命令的功能。

3 CIR (WTZJ-I型) 日常维护

CIR日常维护要确保设备处于正常的工作状态, 对设备故障准确定位, 利用指示灯、自检和CIR库检设备对故障模块作出判断, 并对故障进行处理。

CIR 库检设备可完成CIR检测。CIR 自检时会把自检结果通过457. 925 MHz 频点以FFSK (快速移频键控) 调制方式发送给库检台, 在显示器上显示自检结果。建立台账后也可通过“地面遥测”启动CIR 检测各功能模块, 并接收自检结果。CIR自检过程如下:

在MMI操作终端按“设置”键, 进入设置界面, 再进入维护界面中, 设置库检IP和库检电话。在设置界面选中“0.出入库检测”, 按“确认”键进入出入库检测界面, 再选中“1.自检”, 按“确认”键选择库检IP, 开始自检, 自检结束后, MMI上对于配置设备均应显示检测成功, 如若出现检测失败, 应检查相应相关单元模块。

3.1 人机操作界面及故障处理

人机操作界面是GSM-R机车综合无线通信设备与运营维护人员的交流平台, 通过打印终端、扬声器、MMI操作终端、送受话器等设备完成信息显示、人机信息交流和控制操作传输等工作。

MMI操作终端常见故障有MMI液晶屏不亮、MMI按键无反应、MMI扬声器无声音、送受话器挂机MMI无反应、送受话器PTT无反应等;送受话器则出现按键不起作用、对方听不到声音或听不到对方的声音、有杂音等故障。检查处理方法如下:

①MMI液晶屏不亮:应检查电源供电是否正常或MMI内部连接线有无松动;再检查逆变器、液晶屏、工控板是否完好, 不好则更换;

②扬声器无声音:若喇叭完好, 应是功放芯片D9和音频通道故障, 更换相应芯片;

③打印终端:可能是打印机电缆松动、打印机机芯、打印机控制板故障;

④送受话器:听不到对方声音可能是喇叭损坏或电线虚焊;对方听不到本机声音则可能是MIC头、芯片D3 、耦合电容C1、C5损坏。

3.2 CIR主机主要内部模块功能及故障处理

(1) 450 MHz单元模块

450 MHz单元模块在主控单元的控制下完成450 MHz调度通信所规定的机车电台功能及承载的数据传输功能。设备不能正常工作:若电源模块输出和CPU供电都正常时, 可能是晶振或CPU坏;无发射功率:先检查控制线连接是否正常, 再检查信道机、转接板、控制板是否正常, 如不正常则更换;调度不能呼叫机车:检查信道机接收、转接板、接收载频、呼入信令解码是否正常, 如不正常更换故障模块及外围元件;呼叫正常、查询列尾风压故障:检查发送FFSK是否正常, 如正常, 应是接收FFSK故障。

(2) 800 MHz单元模块

800 MHz机车电台单元 (LBJ单元) 具有向KLW (旅客列车尾部安全防护装置) 查询列车尾部风压和控制KLW排风制动的功能, 具有发送和接收列车防护报警信息等功能。

CIR已安装内置式LBJ单元, 但MMI未显示CIR含有该设备 (MMI操作界面未显示“报警”两字) :此类问题可能是CIR主机对LBJ供电出现故障, 即LBJ电源接口与CIR主机供电接口连接不好、LBJ电源接口尾缆存在断路或开焊、LBJ与CIR设备通讯连接不牢靠、内置式LBJ单元主控板接口芯片故障等。

CIR关机后, LBJ未正常关机 (CIR断电之后, MMI未提示“LBJ三分钟后关机”) :备用电池连接电缆松动、断路及连接处断裂。

LBJ通讯不畅, 多数功能无法使用:故障原因是800 MHz天线与CIR主机连接不良、800 MHz内部天线连接电缆、800 MHz天线及馈线故障。

(3) GSM-R语音单元模块、GSM-R数据单元模块、GPS单元模块

GSM-R语音单元故障:网络信号正常但不能送话。SIM卡坏;无网络信号可能是模块坏或SIM卡坏。

GSM-R数据单元故障:无法获取有效的本机IP。电源LED灯灭, 后又慢慢亮起。网络指示LED会闪烁、快闪。如果MMI上的机车号和路局的APN (Access Point Name) 正确, 应是SIM卡坏或GPRS模块坏或天线与设备连接不良。

GPS单元故障:设备上电后指示灯不亮可能是GPS单元模块电源配件、指示灯或晶体器件损坏, CPU供电不正常;开电1～3 min后运行灯亮5 s、灭5 s周期循环, 应是GPS天线或天馈不良或被遮挡。

(4) 电源及电池单元模块

A单元电源单元模块故障有:开关损坏、开关部分引入线虚焊、无110 V电源输入、短路、熔丝烧毁、无13.3 V电压输出。如果测试点S无电压或测试点G电压低于25 V, 判定模块V8损坏, 更换V8即可;如果测试点S电压约等于输入电压, 且输出无电压, 判定芯片N1损坏, 更换N1即可;有13.3 V输出 (发光二级管HL1绿灯亮) , 但无19 V电压:如果设备能够正常启动, 并且在450 MHz模式下, 功能正常使用, 但在GSM-R模式下, 语音模块、数据模块都无法工作, 有可能是没有19 V电压造成的;故障点:电阻R13、芯片N2或V15已损坏。

(5) 记录单元模块

记录单元使用录音功能时, 面板上“录音”指示灯不闪烁应是电控信号故障。处理方法:用万用表测量芯片D5管脚1电压, 当有电控信号时, 正常约为5 V, 不正常则更换三极管V2;用示波器查看D5管脚3的波形, 正常时能检测到1 kHz方波, 不正常则更换D5。记录单元使用数据记录时, “数据”指示灯不闪烁则主控单元数据接口故障, 应更换器件D11。

(6) 主控单元模块

CIR主机上电后, 控制单元“电源”指示灯不亮:若CIR主机其他单元存在同样的问题, 外部供电可能异常, 检查CIR主机供电有无110 V直流, 供电正常情况下检查CIR主机电源电缆是否完好;若主机电源单元异常, 更换主机电源单元, 若单元内其他指示灯存在同样的问题, 可能是单元接插件未与主机可靠接触, 应检查控制单元96芯插座是否与CIR主机可靠连接, 若单元内其他指示灯显示均正常, 则是指示灯的发光二极管坏, 更换二极管。

(7) 接口单元模块

接口板故障:录音通道不通 (XS11) , 应是变压器T5烧坏;终端A语音通道不通 (XS19) , 应是变压器T1 (MIC) , T2 (SP) 烧坏;终端B语音通道不通 (XS20) 应是变压器T3 (MIC) , T4 (SP) 烧坏。

汇接板故障:测试点+3.3V2电压不正常应是24N1损坏;XS11 (DMIS) 的4脚上送245 mV/100 Hz的信号, 若测试点DDML-IN、FSKIN1无信号应是芯片N25损坏。

接口单元故障:数据1灯不正常可能是发光二级管HL2或芯片D11损坏;数据2灯不正常可能是发光二级管HL3损坏或芯片 D12损坏;数据3灯不正常可能是发光二级管HL4或芯片D13损坏;TDCS (列车调度指挥系统) 入灯不正常可能是发光二级管HL7或芯片D6损坏;调度命令灯不正常可能是发光二级管HLI或芯片D20损坏。

机车综合无线通信设备篇2

1 无线通信设备的基本构成

1.1 设备组成

主机的构成包括了机柜、主控单元、450MHz机车电梯单元等的接口, 及安装位置。操作显示终端机是由多个零件共同组成的, 分别是显示器、扬声器、按键、外部接口等。

1.2 主机各单元实现下述功能

主控单元的功能在于对各模块单元加以控制并对状态信息进行详细记录。打印终端在操作显示终端机的控制下将调度命令打印出来。接口单元设备实现内部有关单元的连接并同时提供接口以实现数据和话音应用业务的接入。电源单元的主要功能是为设备提供电源满足用电需求。当外界直流供电切断后, 电池单元则开始进行GSM-R注销并提供备用电源。GPS单元的任务则是为系统提供准确的位置信息, 并且可将时钟信息设置为标准时间信息。GSM-R话音单元和数据单元受来自于主控单元的控制, 分别完成调度通信任务和数据的收发任务。高速数据单元支持IEEE802.11b标准中规定的通用数据传输功能。记录单元则需要将业务信息的详细内容进行记录。另外, 450HMz机车电台单元也会在主控单元的控制下完成调度通信对机车电台所规定的功能接承载的数据传输任务。

2 无线通信设备的应用

2.1 调度通信

2.1.1 个呼

第一, 发起呼叫

个呼的方式有三种, 首先是通过按下单键可以直接完成的呼叫。按键包括“调度”、“前站”、“本站”“后站”等, 根据需要呼叫的对象, 按下相应的单键来发起呼叫。第二种是使用功能号呼叫, 如需要呼叫调度员, 只要输入与之对应的功能号, 就可进行呼叫。第三, 则是用户号码呼叫, 将被呼叫方的ISDN号码输入到GSM-R中, 即可完成呼叫。

第二, 接收呼叫。

列车调度员、机车调度员等相关工作人员都可以对机车司机进行呼叫。当有个呼呼入时, 操作显示终端机会发出提示音, 同时在显示屏上显示呼叫方信息。

2.1.2 组呼

第一, 发起组呼

在GSM-R线路下, 机车综合无线通信设备可进行组呼, 共有两种模式分别为邻站组呼和站内组呼。

第二, 接收组呼

当有组呼进入时, 操作显示终端机的扬声器会发出呼入提示音, 并显示呼叫方信息, 同时可自动将组呼接入, 只需要打开扬声器就可以听到组呼成员的讲话。

2.1.3 广播呼叫

广播呼叫的操作与组呼的方式大同小异, 区别在于广播呼叫的发起只能是调度员等其他少数用户, 而机车综合无线通信设备则不具备广播呼叫的功能。

2.1.4 紧急呼叫

紧急呼叫是组呼当中的最高优先级, 如果以这种模式发起呼叫会被设备选择自动接听, 而且只有呼叫发起方才能撤除紧急呼叫。

2.1.5 呼叫等待

当有呼叫进入, 而本机正处于通话状态时, 如果新的呼叫符合优先级规定的呼叫, MMI则会对新的呼入进行提示, 并显示呼叫方信息。

2.1.6 呼叫转移

如果系统设置了无应答呼叫前转业务, 当进入的呼叫超过等待时间而始终无人接听, 系统会将呼叫转移到设定好的前转号码上。

2.1.7 混合通信

机车综合无线通信设备允许同时存在多种类别的呼叫, 并将同时呼入的信息保存在系统的呼叫队列当中, 而呼叫方的选择则分为以下三种情况

第一, 不同优先级的呼叫。如果有不同优先级的呼叫进入, 优先接通最高优先级的呼叫;当有优先级呼叫或通话进行中时, 有高于或等于此等级的呼叫进入, 将自动接通高优先级呼叫;其它情况可手动选择接通呼叫。

第二, 同等级的呼叫。如果同时进入的呼叫属于同一等级, 用户可自主选择接通其中一个呼叫。

第三, 呼叫结束。当一直保持通话状态的呼叫结束后, 机车综合无线通信设备将按照“优先级+呼叫保持时间”的原则, 自动接通始终保持呼叫状态的呼叫。

2.2 数据传输

2.2.1 调度命令

第一, 接收、处理调度命令。

机车综合无线通信设备通过调度命令信息的接收, 从而对列车车次号和车号是否与本列车相符做出判断, 如果相符则向信息发送方发送自动确认信息。当接收到一个完整命令后, 操作显示终端机上会显示调度命令信息, 同时发出提示音提醒机车司机阅读信息。机车司机完成阅读后, 按确认键发送手动签收信息。

第二, 调车请求。

司机在调车作业通知的指导下进行调车任务时, 在操作显示终端机上, 按“调车请求”键, CIR会按照当前的GRIS地址将调车信息发送给CTC。

2.2.2 车次号校核

第一, 车次号信息由CIR从机车数据采集编码器获得, 并通过GSM-R网络GIRLS的IP地址。

第二, 补机状态中不对车次号信息、列车启动和停稳信息进行发送。

第三, CIR在接收到CTC/TDCS发送的车次号信息查询命令后, 会及时发送当前位置的车次号信息。

3 无线通信设备的维护

机车综合无线通信设备, 即CIR是GSM-R网络的终端设备, 对于铁路运行安全给予了可靠的信息保障, 因此应加强其日常维护, 确保设备的正常运转, 为此必须加强CIR的日常维护经验, 并对故障部位进行及时的维修。

3.1 库检

3.1.1 自检

选择自检项目, 机车综合无线通信设备将以自动检测的方式进行所有单元的检测工作。检测任务包括GSM-R语音单元工作状态、数据单元工作状态、机车数据采集编码器单元状态等各个单元工作状态的检测。

3.1.2 人工检测项目第一, GSM-R通话

CIR将通过GSM-R网络呼叫库检设备, 接通呼叫后, 检测人员讲话, 库检设备会记录话音并回放。如果可以清楚地听到回放录音, 证明GSM-G语音单元运转正常。

第二, 450MHz通话

450HMz的人工检测过程与GSM-R语音单元的检测过程类似, 都是由CIR通过450HMz呼叫库检设备, 接通呼叫后, 检测人员讲话, 库检设备会记录话音并回放。如果可以清晰地听到录音的回放, 则证明该部分工作正常。

第三, 450MHz数据

CIR通过450MHz机车电台单元向库检设备发送数据库检请求命令。库检设备接收到请求命令后, 向CIR发送库检调度命令信息, CIR收到库检凋度命令后自动发回确认信息并将信息显示在操作显示终端机上。如果此过程能够顺利完成, 则说明该部分工作正常。

3.2 复位

按住MMI上的“复位”键超过三秒, 设备将自动进行复位操作, 即断电2秒后, 重新启动。

参考文献

[1]储勇, 铁路机车综合通信设备 (CIR) 常见故障处理[J], 科技创新, 2011, 12

[2]边艳涛, 李永, 刘志川, 简析机车综合无线通信设备的应用及维护[J], 科技致富向导, 2012, 20

[3]孟宪斌, 铁路大功率机车CIR的常见故障分析[J], 通信管理与技术, 2009, 5

机车综合无线通信设备篇3

CIR/LBJ设备是由主机、MMI、送受话器、扬声器、打印终端和各种缆线组成。其中, CIR主机由A子架和B子架两部分组成。A子架主要包括主控单元、GSM-R话音单元、GSM-R数据单元、卫星定位单元、记录单元和电源单元等;B子架主要包括接口单元、450 MHz机车电台单元、800 MHz列尾单元和列车防护报警车载电台单元等。A子架、B子架由前面板的电缆连接, 以实现电源供电、通信控制等功能。

2 A子架各单元面板指示灯状态和含义

A子架各单元面板指示灯状态和含义如表1 所示。

3 CIR/LBJ日常维护参数设置 (以太原局为例)

按下MMI主控键3 s后, MMI进入主控状态, 按键有效。在守候界面中按下“设置”键进入设置界面, 选择“维护界面”, 输入密码“123456”后进入维护界面。这时, 就可以完成机车功能号、APN、主用与备用GROS、归属GRIS IP、密码修改、软件版本号查询、系统校对、库检电话和IP等设置。部分参数设置如表2 所示。

4 CIR/LBJ出入库检测

按下CIR的MMI“设置”键进入设置界面, 移动光标或直接按“0”选择“出入库检测”选项, 按下“确认”键, 则CIR进入出入库检测界面。这项工作主要包括以下几个步骤: (1) 自检, 查看各个单元模块是否能够正常工作, 重点查看GSM-R数据单元是否注册网络, 并获取相应的IP地址; (2) 测试GPRS数据, 查看接收到的出入库信息是否正常; (3) 利用CIR库检平台进行450 M、GSM-R呼叫通话试验; (4) 语音记录单元试验, 语音回放; (5) 检查、测试打印机。

5 CIR/LBJ设备故障处理

处理CIR/LBJ设备故障是通信工维护技能中的重要内容之一。在处理CIR故障时, 维修人员应遵循“一询问、二查看、三分析、四处理”的基本原则。上车后, 他们应该先观察主机各单元的灯显状态, 查看MMI显示是否正常、各单元版本号是否正确, 而不是盲目更换单元器件, 要运用自己所掌握的专业知识作专业的分析。对于GSM-R线路区段, 维修人员可以借助库检台设备进行出入库检测, 通过测试结果判断故障点。下面介绍几种常用的故障处理方法。

5.1 观察分析法

这种方法是采取看、听、查等方式检查比较明显的故障。它主要是查看CIR各单元的状态, 特别是灯显状态、各模块指示灯显示是否正常。与此同时, 还要查看各种插头是否松动, 线缆是否破损、断线等。另外, 要检查扬声器、耳机中的声音, 并进行送话试验。通过MMI状态查询、自检试验可以确定具体的故障位置。

案例:

故障现象:MMI显示无语音信号, 语音模块状态灯为红灯, 且闪烁。

故障处理:直接检查SIM卡的安装情况或SIM卡是否正常。

查找过程:CIR主机语音盘灯显正常状态为网络和状态指示灯全绿, 如果网络和状态指示灯全红, 则检查SIM卡是否松动或丢失;如果网络指示灯为红, 状态指示灯为绿, 则查看网络信号, 检查天线接头是否松动, 线缆是否完好。

5.2 替换法

替换法是用好的单元替换疑似故障的单元, 对比故障现象, 判定故障点, 这是工作中常用的方法之一。在此过程中要注意, 替换的设备必须是完好无损的。

使用替换法时必须要牢记各单元的功能, 初步确定发生故障的位置后, 可重新插拔被怀疑的部件或线缆, 以排除线路松动或接触不良的情况。如果将各种线缆重新插拔、紧固后仍不能排除故障, 可以替换可能引发该问题的板件, 以排除故障。

案例:

故障现象:机车无语音信号。

故障处理: (1) 将数据天馈缆插入语音模块 (排除语音天线和天馈缆故障) , 依然没有语音信号; (2) 更换语音模块, 仍然没有信号; (3) 测试语音卡是否正常, 将语音卡取下插入手机中, 看其是否能获得GSM-R网络信号; (4) 更换主控盘, 故障依旧存在; (5) 更换A子架母板, 故障恢复, 获得语音信号。

5.3 配置数据法

CIR设备是由软硬件组成, 如果参数设置错误, 将会影响设备的正常使用。因此, 应仔细检查设备的参数配置情况, 查询各单元版本号是否正确。在设备运行过程中如果发生故障, 还需要提取CIR运行数据分析设备的运行状态。

案例:

故障现象:某机车更换CIR主控单元后, 数据上不了网, 无IP地址。

故障处理: (1) 更换数据模块、数据SIM卡后故障依旧存在; (2) 检查发现参数设置时将路局APN拼错, 修正后故障被解决。

5.4 系统最小化法

系统最小化法用于开机后有故障但无明显痕迹的故障处理, 应用上述几种方法已经无法判断故障产生的原因。这时, 工作人员可以采取最小系统法作必要的诊断, 即只留下能正常开机、显示的单元, 只安装电源、A子架、主控单元、B子架和MMI。如果这时设备还不能正常工作, 则应在这5 个关键部件中采用替换法查找存在故障的部件;如果设备能正常工作, 再插语音盘、数据盘……以此类推, 直到找出引发故障的部件。

案例:

故障现象:设备显示正常, 但无法通话。

故障处理:应用系统最小化法时, 主机只安装电源、A子架主控单元、B子架和MMI, 断开其他一切连接电缆。这时, 450 M通话正常。安装语音模块, 通话正常, 依次安装了数据模块、记录单元、GPS单元及相关天线电缆, 均正常。在接DMIS线后故障现象再次出现, 当即断开又恢复, 由此判断故障部件为TAX线。这时, 更换TAX线后恢复通话。

6 结束语

本文简要论述了机车综合无线通信设备 (CIR/LBJ) 的运用情况及其维护工作的内容, 以期能为今后的日常检修、维护工作提供一定的帮助和指导。

摘要：机车综合无线通信设备 (CIR/LBJ) 是安装在机车、动车组上的车载无线通信终端设备, 它可以满足列车司机与地面行车指挥人员 (比如调度员、车站值班员) 、列车上相关人员 (比如运转车长) 之间的各种通信需求, 包括语音通信和数据通信。作为机车、动车组上直接面对司机的操作设备, CIR/LBJ设备关系着列车的安全运行、正点运行, 它能有效保障机车车载通信设备运行的安全性和可靠性, 所以, 其维护和检修工作是非常重要的。以北京世纪东方CIR/LBJ设备为例, 从CIR/LBJ设备的构成、日常维护和常见故障处理方面入手, 简要分析了CIR/LBJ设备的运用和维护情况。

机车综合无线通信设备篇4

机车无线设备是铁路行车调度的重要通信设备,是车机联控、工机联控、列尾车载设备查询、控制的载体,对行车组织、列车运行安全起着至关重要的作用。南宁铁路局新的行车组织规则规定,列车在始发站或运行途中机车无线设备发生故障时,如不能及时修复,必须更换机车,在繁忙的客运站如更换机车至少需要30分钟以上,不但造成当次客车晚点、打乱行车秩序,如晚点时间过长,还会耽误旅客行程,造成较大的社会影响。为了尽可能减少由于机车无线设备发生故障对行车造成的影响,迫切需要研制便携式机车应急综合无线电台,当机车无线设备发生故障时能替代使用。

2 设计要求

便携式机车应急综合无线电台的功能主要是能代替机车电台,实现机车司机与车站值班员(车站电台)、助理值班员、运转车长(手持对讲机)、其它机车司机(机车电台)之间同、异频通话。

市场上已有内置铁路8组同异频频率(457.500/467.500、457.700/467.700、457.825/467.825、458.000/468.000、457.925/467.925、457.550/467.550、458.200/468.200、458.250/468.250MHz)的信道机,如日本健伍公司生产的TK868G信道机,该信道机具备铁路无线列车调度电话所有频率的收、发信功能,关键是设计控制电路,用来控制信道机的发射和接收,即通过信令呼叫接通车站电台和其它移动电台,当车站电台或其它移动电台呼叫应急电台时能发一回铃信号并接通且保持通话状态。

按无线列调系统制式及主要技术条件(TB/T 3052-2002)规定,作为机车电台的替代设备,便携式机车应急综合无线电台同频发送123Hz、异频发送131.8Hz的音频信令即可实现与车站电台的通话,同频发送114.8 Hz的音频信令即可实现与其它机车电台或便携台的通话。当便携式机车应急综合无线电台用异频呼叫另一机车台或便携台需要通过车站台转接时,发送114.8Hz+186.2Hz音频信令,为保持车站台的转接状态,呼叫接通后随话发186.2Hz转接控制信号即可实现与其它机车台或便携台间的异频通话。当接收到其它电台同频114.8Hz、异频114.8+186.2Hz呼叫信号时,接收机开启,即可用同频或异频方式与其它电台建立通信关系。只要设计一块主控单元板,能收发上述亚音频信号,控制信道机的收发,同时主控单元板集成录音单元。

3 硬件设计

便携式应急机车综合无线电台采用一体化思路设计,集主被呼叫、列尾查询、录音等功能于一体。并采用锂电池为设备供电,在稳定情况下可满足5小时以上工作;并且在操作面板上还有一个110V直流电源接口可以在列车上直接使用110V直流电源工作。

设备由主控单元、录音单元、电源单元、电台控制单元、列尾司机控制盒及信道机组成。

主控单元板选用工业级ATmega1280为核心控制CPU,它是采用RISC结构的单片机,数据线和指令线分离,即所谓哈佛结构,这使得取指令和取数据可同时进行,且由于一般指令线宽于数据线,使其指令较同类CISC单片机指令包含更多的处理信息,执行效率更高,速度更快,主控单元主要实现亚音频编解码、信道机收发控制、录音等功能。

电源单元具备直流110V输入12V输出和交流220V对电池的充电功能。

4 软件设计

(1)小三角(机车司机、车站值班员、车长之间通信)子程序:

(2)按键子程序:

(3)低端接收子程序:

(4)DMIS(调度指挥管理信息系统)子程序:

(5)测试子程序:

5 结束语

便携式机车应急综合无线电台是列车行驶中机车电台发生故障时的替代设备,是一款大功率无线通信专用设备,设备集成了机车电台的大部分功能,并弥补了手持电台的部分不足,填补了机车电台和手持电台之间的空白。

参考文献

[1]铁道部.列车无线调度通用式机车电台主要技术条件(V2.0)[S].运基通信(2005)138号.

[2]铁道部.TB/T3052-2002.列车无线调度通信系统制式及主要技术条件[S].