導(dǎo)語(yǔ)：萬(wàn)噸列車(chē)無(wú)線通信論文一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢(xún)客服老師，歡迎參考。

1準(zhǔn)東線開(kāi)行列車(chē)的現(xiàn)狀及開(kāi)行萬(wàn)噸列車(chē)所遇到的無(wú)線通信問(wèn)題

目前，準(zhǔn)東線開(kāi)行的為5000噸列車(chē)，采用“1+0”編組形式，主車(chē)可以直接查詢(xún)列尾。為了進(jìn)一步挖掘運(yùn)輸潛能，滿足日益劇增的能源需求，開(kāi)行重載萬(wàn)噸列車(chē)是一種行之有效的解決方案。重載萬(wàn)噸列車(chē)必須采用“2+0”的編組牽引方式，機(jī)車(chē)與各從車(chē)站之間通暢、可靠的通信和及時(shí)、準(zhǔn)確的列尾查詢(xún)是開(kāi)行萬(wàn)噸列車(chē)安全前提。當(dāng)前全國(guó)鐵路普遍采用的通信系統(tǒng)為400M+400M中繼系統(tǒng)、鐵路專(zhuān)用的GSM-R系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱(chēng)G網(wǎng)）。400M+400M中繼系統(tǒng)是在全線測(cè)完400M場(chǎng)強(qiáng)的情況下，根據(jù)線路的實(shí)際情況，在場(chǎng)強(qiáng)弱的區(qū)段（如隧道內(nèi)、大的S型彎道等）架設(shè)400M直放站遠(yuǎn)端機(jī)及漏纜，通過(guò)預(yù)先埋設(shè)在鐵路沿線的光纜和附近車(chē)站機(jī)房的400M直放站近端機(jī)連接，近端機(jī)再和車(chē)站電臺(tái)連接，從而解決線路的機(jī)車(chē)與車(chē)站的通信問(wèn)題。準(zhǔn)東鐵路若采用該套通信系統(tǒng)，機(jī)車(chē)與車(chē)站之間的通信問(wèn)題完全可以解決，然而機(jī)車(chē)與列車(chē)尾部之間的通信卻無(wú)法解決，因?yàn)闄C(jī)車(chē)與列尾之間為直接通信，及為機(jī)車(chē)上的電臺(tái)將查詢(xún)信息之間發(fā)給列車(chē)尾部的列尾電臺(tái)，而尾部的列尾電臺(tái)將后面的尾部信息之間發(fā)給前面的機(jī)車(chē)，完全未能利用上400M中繼系統(tǒng)，而在準(zhǔn)東鐵路線路大部分區(qū)段400M信號(hào)衰減極大，衰減值達(dá)到30-35dB，通信距離大概只有200-300米。在目前的5000噸編組的列車(chē)上列尾試驗(yàn)，利用單純的400M系統(tǒng)，可通率不足30%，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了開(kāi)行萬(wàn)噸的安全要求，即使在編組的萬(wàn)噸列車(chē)中部加掛列尾中繼器，全線列尾通信的可通率也不足65%，這也滿足不了開(kāi)行萬(wàn)噸列車(chē)的安全要求。而且該系統(tǒng)在線路上采用220V交流供電，對(duì)電壓對(duì)的要求極高，供電的任何變化都影響著系統(tǒng)的可靠性，且架設(shè)在線路上的遠(yuǎn)端機(jī)及漏纜需要定期的維護(hù)、保養(yǎng)，這也增加了管理部門(mén)的工作強(qiáng)度。鐵路專(zhuān)用的GSM-R系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱(chēng)G網(wǎng)），該系統(tǒng)的開(kāi)通首先要向鐵路總公司（原來(lái)的鐵道部）申請(qǐng)相應(yīng)的頻點(diǎn)（此項(xiàng)很困難，因?yàn)閲?guó)家無(wú)線電委員會(huì)分配給鐵路總公司的頻點(diǎn)有限，目前遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿足全國(guó)鐵路通信系統(tǒng)的使用需求），在申請(qǐng)到頻點(diǎn)后，每年還需向有關(guān)部門(mén)繳納一定的頻率使用費(fèi)。在以上工作完成的條件下，方能進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的勘察、設(shè)計(jì)，等設(shè)計(jì)完后以后，根據(jù)設(shè)計(jì)方案才能進(jìn)行施工，據(jù)了解，該項(xiàng)施工耗資較大，每公里投資達(dá)到幾百萬(wàn)元之多，按目前準(zhǔn)東鐵路的規(guī)模，僅該項(xiàng)投資就要幾億元。在目前提倡節(jié)約型社會(huì)的前期下，該方案的實(shí)施可能性不大。

2尋找一種適合目前準(zhǔn)東開(kāi)行萬(wàn)噸列車(chē)的無(wú)線通信方式

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的考察、調(diào)研，我們發(fā)現(xiàn)由西安鐵路局科研所研制、開(kāi)發(fā)的400K+400M雙信道無(wú)線通信系統(tǒng)適合當(dāng)前準(zhǔn)東開(kāi)行萬(wàn)噸列車(chē)的無(wú)線通信需求。該系統(tǒng)采用的是400KHz、400MHz雙頻率同發(fā)同收工作方式，兩個(gè)頻率在工作中相互補(bǔ)充，實(shí)現(xiàn)無(wú)縫式對(duì)接，完全可以滿足開(kāi)行萬(wàn)噸列車(chē)的安全需求。其中，400KHz通信方式為感應(yīng)式無(wú)線通信，我們近一步從理論上的了解一下其特點(diǎn)：

3解決限制空間的電波傳播的可靠性辦法

我國(guó)感應(yīng)通信的應(yīng)用起步較晚，大約在七十年代才開(kāi)始感應(yīng)通信的研究，除一些大型國(guó)家煤礦少量地應(yīng)用國(guó)外進(jìn)口的感應(yīng)通信器材外，主要在鐵路上使用?，F(xiàn)已在幾個(gè)大型礦井中采用但還沒(méi)推廣到全國(guó)煤礦及地鐵。我所開(kāi)始研究感應(yīng)通信是在電氣化鐵路開(kāi)通后，無(wú)線列調(diào)在山區(qū)電氣化鐵路不能即時(shí)順利的推廣應(yīng)用。

4無(wú)線通信的基本原理

當(dāng)導(dǎo)線接近于天線時(shí)，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，導(dǎo)線吸收了輻射場(chǎng)的輻射能量和感應(yīng)場(chǎng)的儲(chǔ)存能量，這些能量在波導(dǎo)線上將產(chǎn)生較高的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，并沿波導(dǎo)線傳輸。這就是感應(yīng)通信的全部傳播過(guò)程。當(dāng)導(dǎo)線切割天線輻射的電磁波，導(dǎo)線上產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，產(chǎn)生感應(yīng)電流。由于導(dǎo)線的引導(dǎo)，電磁波就在導(dǎo)線的邊緣。被引導(dǎo)的電磁波被稱(chēng)為電磁波導(dǎo)或定向電磁波。用來(lái)引導(dǎo)電磁波的導(dǎo)線稱(chēng)為波導(dǎo)線。我們將感應(yīng)天線置于波導(dǎo)線下（或附近），感應(yīng)天線與波導(dǎo)線的距離遠(yuǎn)小于工作頻率的波長(zhǎng)，在天線電磁場(chǎng)（輻射場(chǎng)和感應(yīng)場(chǎng)）作用下，產(chǎn)生的感應(yīng)電流沿著波導(dǎo)線流動(dòng)，流動(dòng)的電流又在波導(dǎo)線周?chē)a(chǎn)生電磁場(chǎng)，形成第二次輻射，在一定遠(yuǎn)的距離上，波導(dǎo)線附近的天線將通過(guò)感應(yīng)方式接受到信號(hào)。

從以上分析中我們得出：在無(wú)線通信中，通過(guò)電臺(tái)把所要傳輸?shù)母哳l信號(hào)發(fā)送到天線，天線上產(chǎn)生了電磁場(chǎng)，從而在鐵路接觸上產(chǎn)生較高的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，產(chǎn)生感應(yīng)電流，沿著接觸網(wǎng)傳輸。由于信號(hào)會(huì)沿著導(dǎo)線的方向傳輸，電磁波會(huì)有一定損耗。波導(dǎo)線在傳播電磁場(chǎng)能量的同時(shí)，還不斷向外輻射能量，在波導(dǎo)線周?chē)纬呻姶艌?chǎng)，處于波導(dǎo)線附近的感應(yīng)臺(tái)天線將波導(dǎo)線周?chē)碾姶艌?chǎng)接收，實(shí)現(xiàn)了兩感應(yīng)電臺(tái)之間的通信。這是應(yīng)用無(wú)線通信與有線載波通信特點(diǎn)相加的導(dǎo)引輻射通信系統(tǒng)，形成了一種獨(dú)特的鏈狀移動(dòng)通信方式。通過(guò)以上理論的分析，完全能夠滿足目前準(zhǔn)東鐵路開(kāi)行萬(wàn)噸列車(chē)的需求。

作者:海平安單位:準(zhǔn)東鐵路公司運(yùn)輸部