客運通信系統(tǒng)設(shè)計論文
時間:2022-10-15 03:58:00
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摘要:近年來,國家大力發(fā)展客運專線的建設(shè),武廣客運專線是中國規(guī)劃的一條高等級客運專線。武廣客運專線通信系統(tǒng)主要由通信承載系統(tǒng)、通信業(yè)務(wù)系統(tǒng)以及通信支撐系統(tǒng)組成,分14個通信子系統(tǒng)。文章主要對武廣客運專線14個通信子系統(tǒng)的構(gòu)成進行了詳細(xì)介紹。
關(guān)鍵詞:客運專線;通信系統(tǒng);武廣;系統(tǒng)組成
中國鐵路客運專線由很多控制系統(tǒng)構(gòu)成。通信系統(tǒng)是客運專線重要組成系統(tǒng)之一,武廣客運專線正線全長968.52km雙線,共設(shè)18個車站,通信系統(tǒng)建設(shè)通過采用先進、成熟、經(jīng)濟、適用、可靠的系統(tǒng)設(shè)備,構(gòu)建高可靠、數(shù)字化的綜合通信網(wǎng)絡(luò)平臺,為客運專線行車指揮和運營管理提供語音、數(shù)據(jù)、圖像等多種通信手段。
一、武廣客運專線通信系統(tǒng)構(gòu)成
通信系統(tǒng)是客運專線重要系統(tǒng)組成之一,系統(tǒng)由通信承載系統(tǒng)、通信業(yè)務(wù)系統(tǒng)以及通信支撐系統(tǒng)組成,共14個通信子系統(tǒng)。
通信承載系統(tǒng)由傳輸系統(tǒng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)、通信線路以及車站、段所綜合布線系統(tǒng)組成,為通信系統(tǒng)以及其他各類應(yīng)用系統(tǒng)提供語音、數(shù)據(jù)、圖像業(yè)務(wù)的傳送服務(wù)。
通信業(yè)務(wù)系統(tǒng)由電話交換及接人系統(tǒng)、調(diào)度通信系統(tǒng)、專業(yè)移動通信系統(tǒng)、會議電視系統(tǒng)、應(yīng)急救援指揮通信系統(tǒng)、綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)組成,提供有線、無線相結(jié)合的公務(wù)通信、調(diào)度通信等基本通信業(yè)務(wù)。
通信支撐系統(tǒng)由通信綜合網(wǎng)管系統(tǒng)、同步和時鐘系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、電源及通信信號機房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)組成,作為上述通信承載網(wǎng)、通信業(yè)務(wù)網(wǎng)相關(guān)子系統(tǒng)的運營支撐,提供電源、時鐘同步、網(wǎng)絡(luò)管理等功能。
二、通信各子系統(tǒng)功能
2.1傳輸網(wǎng)
提供對車站間物理層業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)鏈路層業(yè)務(wù)的支持,實現(xiàn)TDM、以太網(wǎng)等業(yè)務(wù)的接入、處理和傳送。
滿足信號系統(tǒng)、牽引供電系統(tǒng)、客運服務(wù)等涉及安全生產(chǎn)、資金往來的應(yīng)用系統(tǒng)的通信傳送需求,并為通信業(yè)務(wù)網(wǎng)提供傳送通道。
采用STM-6410Gb/s系統(tǒng)組建多業(yè)務(wù)傳輸平臺(MSTP)骨干匯聚層;采用STM-4622Mb/s接入網(wǎng)系統(tǒng)組建多業(yè)務(wù)傳輸平臺(MSTP)接人層;采用STM-6410Gb/s設(shè)備組成鏈型網(wǎng)絡(luò),MSP鏈型復(fù)用段保護方式;采用STM-4622Mb/s設(shè)備,根據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點的類型組成多個通道保護環(huán)。
2.2數(shù)據(jù)網(wǎng)
為不涉及安全生產(chǎn)、資金往來的各種應(yīng)用系統(tǒng)提供網(wǎng)絡(luò)層的廣域網(wǎng)互聯(lián)服務(wù),包括綜合視頻監(jiān)控、會議電視、各類信息系統(tǒng)等。采用MPLSVPN技術(shù)提供各個業(yè)務(wù)系統(tǒng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的隔離和QoS保證,利用本線MSTP傳輸系統(tǒng)作為承載平臺。采用核心、匯聚、接入3層結(jié)構(gòu)。
核心層在客專調(diào)度所設(shè)置骨干路由器,對全線的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進行轉(zhuǎn)發(fā);匯聚層在沿線大站設(shè)置匯聚路由器,負(fù)責(zé)區(qū)域內(nèi)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)發(fā);接入層在沿線客運站、段所、客專公司設(shè)置接人路由交換設(shè)備,負(fù)責(zé)站內(nèi)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的接人。節(jié)點之間通過MSTP系統(tǒng)提供的155Mb/s通道互連,構(gòu)成環(huán)形、星型雙歸。
利用MSTP多業(yè)務(wù)光接入網(wǎng)提供未設(shè)置數(shù)據(jù)網(wǎng)沒備節(jié)點的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的匯聚和接人。
2.3通信線路
在鐵路兩側(cè)電纜槽道內(nèi)各敷設(shè)1條主干32芯光纜,形成不同物理路徑的光纜線路,纖芯容量及分配滿足各專業(yè)的需求;沿線另敷設(shè)8芯短段光纜解決GSM-R光纖直放站的纖芯需求。
2.4車站、段所綜合布線
在客運公司、動車段、綜合維修段及各車站設(shè)置綜合布線系統(tǒng),由工作區(qū)子系統(tǒng)、水平子系統(tǒng)、干線子系統(tǒng)、設(shè)備間子系統(tǒng)、管理子系統(tǒng)組成。
2.5電話交換及接入系統(tǒng)
利用鐵通既有程控交換設(shè)備,按照綜合維修段管界分段納人既有鐵路電話交換網(wǎng)統(tǒng)一編號組網(wǎng)。
新沒接入網(wǎng)系統(tǒng),沿線車站新設(shè)ONU設(shè)備,分段接入新設(shè)OLT設(shè)備,OLT設(shè)備通過V5.2接人鐵通程控交換設(shè)備。
2.6調(diào)度通信系統(tǒng)
提供各種具有調(diào)度通信特征的語音通信業(yè)務(wù),實現(xiàn)固定用戶與移動用戶的統(tǒng)一呼叫。提供鐵路專用通信、站場通信、站間通信。采用固定用戶接人交換系統(tǒng)WAS組織調(diào)度通信系統(tǒng)。通過與CSM-R系統(tǒng)互連,實現(xiàn)有線無線調(diào)度一體化。在客專調(diào)度所、通信站新設(shè)調(diào)度所FAS設(shè)備,互為備用,實現(xiàn)調(diào)度所FAS設(shè)備的同城異地備用。沿線各車站、動車段、動車運用所新設(shè)站段FAS,通過傳輸系統(tǒng)提供的E1接入調(diào)度所FAS設(shè)備。新設(shè)FAS設(shè)備通過30B+D接口、DSS1信令與既有部干調(diào)、路局?jǐn)?shù)調(diào)系統(tǒng)互聯(lián),解決調(diào)度臺間聯(lián)絡(luò)業(yè)務(wù)。
2.7專用移動通信系統(tǒng)
采用GSM-R系統(tǒng)提供無線列調(diào)、ETCS-2列控、車次號跟蹤、調(diào)度命令傳輸、區(qū)間公務(wù)移動通信等業(yè)務(wù)應(yīng)用。系統(tǒng)采用GSM-R技術(shù)實現(xiàn),由交換子系統(tǒng)、基站子系統(tǒng)、運行與維護子系統(tǒng)、移動智能網(wǎng)子系統(tǒng)、通用分組無線業(yè)務(wù)子系統(tǒng)以及GSM-R終端組成。
交換子系統(tǒng)、移動智能網(wǎng)子系統(tǒng)、通用分組無線業(yè)務(wù)子系統(tǒng)由GSM-R核心網(wǎng)工程建設(shè)。
為避免基站子系統(tǒng)部分設(shè)備的單點故障提高GSM-R系統(tǒng)的可靠性,基站子系統(tǒng)可采用單網(wǎng)冗余覆蓋建設(shè)方案,當(dāng)某一個基站出現(xiàn)故障時,相鄰兩個小區(qū)的覆蓋電平仍然能夠達到系統(tǒng)規(guī)定的性能要求。根據(jù)行車密度、車站股道數(shù)和定員數(shù),結(jié)合話務(wù)模型進行測算,基站容量按樞紐站四載頻、一般車站三載頻、區(qū)間基站兩載頻設(shè)計。
2.8會議電視系統(tǒng)
會議電視系統(tǒng)為全線的運營管理提供高質(zhì)量的視頻會議功能。系統(tǒng)采用H.323架構(gòu),H.264壓縮編碼格式,利用數(shù)據(jù)網(wǎng)進行承載。
2.9應(yīng)急救援指揮通信系統(tǒng)
應(yīng)急救援指揮通信系統(tǒng)由應(yīng)急中心設(shè)備以及沿線現(xiàn)場設(shè)備組成,緊急情況下為應(yīng)急中心提供事故現(xiàn)場的實時動態(tài)圖像,并建立雙向的語音、數(shù)據(jù)傳輸。
長大水底隧道(武廣瀏陽河隧道)另設(shè)緊急電話系統(tǒng)、隧道視頻監(jiān)控系統(tǒng)和廣播系統(tǒng),為隧道的緊急救援提供更多的通信保障。
2.10綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)
由監(jiān)控中心、監(jiān)控分中心、監(jiān)控終端以及前端設(shè)備構(gòu)成。監(jiān)控中心設(shè)于客專調(diào)度所,負(fù)責(zé)全線視頻監(jiān)控設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一管理和調(diào)度,可以對全線的視頻監(jiān)控圖像進行調(diào)用。監(jiān)控分中心設(shè)于沿線客運站,負(fù)責(zé)本站及相鄰區(qū)間的圖像存儲、后期分析處理以及圖像的分發(fā)管理。監(jiān)控終端設(shè)于調(diào)度所、綜合維修段、路局相關(guān)部門。可以對管內(nèi)的視頻監(jiān)控圖像進行調(diào)用。前端由攝像機設(shè)備、光端機、視頻服務(wù)器(編碼器)設(shè)備組成,設(shè)置于沿線車站、區(qū)間現(xiàn)場,實現(xiàn)對監(jiān)控對象圖像的采集和前期分析處理。
2.11通信綜合網(wǎng)管系統(tǒng)
在客專調(diào)度所設(shè)置綜合網(wǎng)管系統(tǒng)中心設(shè)備,包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、應(yīng)用、采集服務(wù)器、磁盤陣列、交換機、第三方軟件、應(yīng)用軟件、管理終端等,實現(xiàn)對客專調(diào)度所管轄范圍內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)的管理。前端通過與各通信子系統(tǒng)網(wǎng)元級管理系統(tǒng)互連,實現(xiàn)對通信子系統(tǒng)網(wǎng)管信息的采用。在綜合維修段、路局沒置遠程管理工作終端,滿足相關(guān)運營維護人員對其管內(nèi)通信系統(tǒng)的管理。
2.12同步及時鐘分配系統(tǒng)
為通信系統(tǒng)以及其他信息系統(tǒng)提供時鐘同步、時間同步功能。時鐘同步采用主、從同步方式,沿線設(shè)置多個二級節(jié)點時鐘BFF$,時鐘同步源取自鐵通既有LPR時鐘信號。在客專調(diào)度所設(shè)置中央主時鐘(包括GPS)以及NTP分配單元,通過數(shù)據(jù)網(wǎng)、傳輸系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)時間信號。
2.13電源系統(tǒng)
系統(tǒng)采用直流通信設(shè)備提供高可靠性的48v直流電源、交流通信設(shè)備提供高可靠性的220V交流電源。
采用組合開關(guān)電源設(shè)備和閥控式密封鉛酸蓄電池組,電源整流模塊采用N+I方式備份,配置2組蓄電池組,后備時間1h。采用UPS系統(tǒng)和后備電池組,配置1組蓄電池組,后備時間1h。
2.14通信電源及通信信號機房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)對通信、信號機房的機房運行環(huán)境和安全等進行實時監(jiān)控,可監(jiān)測的環(huán)境量包括溫濕度、煙霧、水浸、門禁、非法入侵、空調(diào)的控制;對通信系統(tǒng)所采用的交、直流電源設(shè)備進行監(jiān)測。公務(wù)員之家
由一級監(jiān)控中心、二級監(jiān)控中心、前端監(jiān)測單元SU設(shè)備構(gòu)成。一級監(jiān)控中心設(shè)于客專調(diào)度所,負(fù)責(zé)對全線動力設(shè)備和環(huán)境的集中監(jiān)控和管理;二級監(jiān)控中心沒于沿線通信站、綜合維修段,負(fù)責(zé)對其管內(nèi)的動力設(shè)備和環(huán)境進行監(jiān)控和管理。
前端監(jiān)測單元由設(shè)置在各個機房的智能一體化采集器及環(huán)境傳感器(溫濕度、煙霧、水浸、門禁、空調(diào)控制等)等構(gòu)成,實現(xiàn)對各種信息量的采集。
三、結(jié)束語
客運專線通信系統(tǒng)是保障客運專線安全、穩(wěn)定、高效運營的基礎(chǔ)設(shè)施,客運專線通信網(wǎng)絡(luò)是客運專線信息化的公共基礎(chǔ)平臺。