前言:我们精心挑选了数篇优质铁路通信论文文章,供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发,助您在写作的道路上更上一层楼。
1.1SDH传输技术
SDH是取代PDH的新数字传输网体制,主要针对光纤传输,是在SONET的标准基础上形成的。它把信号固定在帧结构中,复用后以一定的速率在光纤上传送。SDH是在电路层上对信号进行复用和上下。当带着信号的光纤通ODF(光纤分配架)进入ADM时,信号必须通过O/E转换和设备上的支路卡才能下成2Mb/s的基本电信号,并经过通信电缆和DDF(数字配线架)接到用户接口或基站BTS(基站收发信机)。
1.2ATM网络传输技术
ATM是一种基于信元的交换和复用技术,即一种转换模式,在这一模式中信息被组织成信元。它采用固定长度的信元传输声音、数据和视频信号。每个信元有53个字节,开头的五个字节为信头,用以传输信元的地址和其他一些控制信息,后面的48个字节用以传输信息。利用标准长度的这种数据包,通过硬件实现数据转换,这比软件更快速、经济、便宜。同时,ATM工作速度有很大的伸缩性,在光缆上可以超过2.5Gbps。
在网络传输中,为了使多个用户共享高速线路,通常采用时分复用方式。时分复用方式又可分为同步传输模式和异步传输模式。在数字通信中通常采用同步传输模式,这种传输模式把时间划分为一个个相等的片段,成为时隙,一定量的时隙组成一个帧,一个信道在一个帧里占用一个时隙,一个用户占用一个或多个信道。而在异步传输模式中,各终端之间不存在共同的时间参考,各个时隙没有固定的占用者。在ATM中时隙有固定的长度而且比较短,一个时隙传输一个信元,每一个信元相当一个分组。各信道根据业务量的大小和排列规则来占用时隙,信息量大的信道占用的时隙多。
1.3MSTP传输技术
MSTP依托于SDH平台,可基于SDH多种线路速率实现,包括l55Mb/s、622Mb/S、2.5Gb/s和10Gb/s等。一方面,MSTP保留了SDH固有的交叉能力和传统的PDH业务接口与低速SDH业务接口,继续满足TDM业务的需求;另一方面,MSTP提供ATM处理、以太网透传、以太网二层交换、RPR处理、MPLS处理等功能来满足对数据业务的汇聚、梳理和整合的需求。
1.4RTKGPS网络传输技术
随着GPS无验潮测深技术应用的不断深入,传统电台数据链的传输模式已不能满足长距离RTK作业的需要。而网络RTK技术则是利用网络来取代UHF电台进行数据传输,它传输距离远,信号稳定,抗干扰性强,已成为数据链传输的新宠。
通用分组无线业务GPRS,是在GSM系统上发展出来的一种新的分组数据承载业务,GSM是一种使用拨号方式连接的电路交换数据传送方式。GPRS利用现有通信网的设备,通过在GSM网络上增加一些硬件和软件升级,形成一个新的网络逻辑实体。
1.5WDM传输技术
WDM(或DWDM)是在光纤上同时传输不同波长信号的技术。其主要过程是将各种波长的信号用光发射机发送后,复用在一根光纤上,在节点处再对耦合的信号进行解复用。WDM(或DWDM)系统在信号的上下上既可以使用ADM、DXC,也可以使用全光的OADM和0XC,WDM(或DWDM)是基于光层上的复用,它和SDH在电层上的复用有着很大的区别。同时,通过OADM进行光信号的直接上下,无需经过O/E转换,而拥有EDFA的WDM(或DWDM)可以进行较长距离的光传输而不需要光中继。
2接入网技术
随着通信技术的快速发展,人们对铁路通信技术提出了更高的要求,铁路部门必须采用先进的、现代化的有线和无线通信的传输和接入方式,实现铁路通信网的升级,发挥铁路通信网在国民经济中的社会效益和经济效益。
接入网技术是铁路通信中一项关键技术,由于原有用户铜缆接入的普遍性和现在光纤技术的发展,接入网建设就必须考虑通信网络的现状与发展,这就决定了接入网技术的多样化。接入网从接入方式上可分为有线接入和无线接入。
2.1有线接入技术
(1)高速率数字用户环路技术。
通过2-3对双绞线双向对称传送基群数字速率信号,传送距离为3km-5km,上行速率与下行速率相等。通过回波抵消技术实现在一对双绞线上全双工传输,通过特定的编码和调制方式提高传输质量,用多线对并行传输,以降低每对双绞线上的传输速率,增加无中继传输距离。
(2)非对称数字用户环路技术。
它的上行速率和下行速率不相等,下行速率可高达(9-10)Mbit/s,上行速率只有数十或数百kbit/s,此技术适用于视频点播VOD系统;其高速下行信道可向家庭用户提供多路的数字图像信号及低速语音信号,而上行信道用于传送用户控制信号。ADSL的优势在于它几乎不需要对现有的对1双绞线作任何改动就可获得高传输速率。
(3)混合光纤同轴电缆接入技术。
它是基于有线电视系统CATV发展起来的。在有线电视中心与地区中心、地区中心与光节点之间采用光纤连接,光节点与用户设备之间采用同轴电缆连接。其主要是使用副载波调制,将CATV原有的单向传输系统改造成双向传输系统。HFC可以充分利用现有的CATV网络,进行少量投资,就可形成一个支持多种业务的宽带综合业务网。
(4)光纤用户环路技术。
以光纤为主要传输媒介,根据光纤向用户延伸的距离,可以分为FTTC(光纤到路边),FTTB(光纤到大楼),FTTH(光纤到家)等。FTTB是用户接入信息高速公路的最终理想目标,但根据现有通信发展的实际,FTTC、FTTB与铜缆相结合的用户接入,虽然是有过渡性质的折衷方案,但价格相对经济,并且在时机成熟时易扩展到FTTH,所以是现实并且可行的。
2.2无线接入技术
无线接入网是在接入网中部分或全部引人无线传输媒介,为用户提供固定终端业务和移动终端业务。无线接入可分为固定接入和移动接入两大类。其基本结构由控制器、基站和用户终端设备构成。应用技术主要包括微波1点多址技术、蜂窝技术和微蜂窝技术等。无线接人由于其灵活方便易于建设,目前已得到极大的重视。
集群通信系统是一种功能强大的专用移动通信系统,是通信与微处理机技术、程控交换技术、计算机网络技术紧密结合的产物。它集交换、控制、通信于一体,通过无线拨号的方式把一组信道自动最优地动态分配给系统内部用户,最大限度地利用系统资源和频率资源,降低系统内呼损,提高服务质量。由于它具有群呼、组呼、强插、强拆等功能,特别适合于调度指挥以及应急、抢险等场合,并较好地解决了通信频率合理分配的问题,因而倍受专业运营管理部门的青睐,被确定为现行铁路移动通信方式的首选类型。
3结语
铁路通信网是保证行车安全、提高运输效率的有力工具,我国铁路引入现代通信技术还不久,对铁路通信工程建设还需要一段时间对其了解、分析和试验,对其中所要注意的问题,特别是技术问题要认真对待,只有这样才能为铁路通信现代化作出贡献。
参考文献
[1]梁培超.浅析铁路通信工程应用接入网技术[J].科技资讯,2008.
[2]毛文铎.浅析铁路通信工程应用接入网技术[J].信息科学,2008.
[3]廖旭波.论传输技术在通信工程中的应用及发展方向[J].科技资讯,2009.
摘要:随着铁路列车向高速化与准高速化方向的迈进,为保证有效的人机控制和提高运输效率,要求建立一个功能完善的、技术构成先进的铁路通信网。主要介绍了在现实的铁路通信工程建设中,我们应该注意的问题。
一、铁路传输技术
1.1SDH传输技术
SDH是取代PDH的新数字传输网体制,主要针对光纤传输,是在SONET的标准基础上形成的。它把信号固定在帧结构中,复用后以一定的速率在光纤上传送。SDH是在电路层上对信号进行复用和上下。论文百事通当带着信号的光纤通ODF(光纤分配架)进入ADM时,信号必须通过O/E转换和设备上的支路卡才能下成2Mb/s的基本电信号,并经过通信电缆和DDF(数字配线架)接到用户接口或基站BTS(基站收发信机)。
1.2ATM网络传输技术
ATM是一种基于信元的交换和复用技术,即一种转换模式,在这一模式中信息被组织成信元。它采用固定长度的信元传输声音、数据和视频信号。每个信元有53个字节,开头的五个字节为信头,用以传输信元的地址和其他一些控制信息,后面的48个字节用以传输信息。利用标准长度的这种数据包,通过硬件实现数据转换,这比软件更快速、经济、便宜。同时,ATM工作速度有很大的伸缩性,在光缆上可以超过2.5Gbps。
在网络传输中,为了使多个用户共享高速线路,通常采用时分复用方式。时分复用方式又可分为同步传输模式和异步传输模式。在数字通信中通常采用同步传输模式,这种传输模式把时间划分为一个个相等的片段,成为时隙,一定量的时隙组成一个帧,一个信道在一个帧里占用一个时隙,一个用户占用一个或多个信道。而在异步传输模式中,各终端之间不存在共同的时间参考,各个时隙没有固定的占用者。在ATM中时隙有固定的长度而且比较短,一个时隙传输一个信元,每一个信元相当一个分组。各信道根据业务量的大小和排列规则来占用时隙,信息量大的信道占用的时隙多。
1.3MSTP传输技术
MSTP依托于SDH平台,可基于SDH多种线路速率实现,包括l55Mb/s、622Mb/S、2.5Gb/s和10Gb/s等。一方面,MSTP保留了SDH固有的交叉能力和传统的PDH业务接口与低速SDH业务接口,继续满足TDM业务的需求;另一方面,MSTP提供ATM处理、以太网透传、以太网二层交换、RPR处理、MPLS处理等功能来满足对数据业务的汇聚、梳理和整合的需求。
1.4RTKGPS网络传输技术
随着GPS无验潮测深技术应用的不断深入,传统电台数据链的传输模式已不能满足长距离RTK作业的需要。而网络RTK技术则是利用网络来取代UHF电台进行数据传输,它传输距离远,信号稳定,抗干扰性强,已成为数据链传输的新宠。
通用分组无线业务GPRS,是在GSM系统上发展出来的一种新的分组数据承载业务,GSM是一种使用拨号方式连接的电路交换数据传送方式。GPRS利用现有通信网的设备,通过在GSM网络上增加一些硬件和软件升级,形成一个新的网络逻辑实体。
1.5WDM传输技术
WDM(或DWDM)是在光纤上同时传输不同波长信号的技术。其主要过程是将各种波长的信号用光发射机发送后,复用在一根光纤上,在节点处再对耦合的信号进行解复用。WDM(或DWDM)系统在信号的上下上既可以使用ADM、DXC,也可以使用全光的OADM和0XC,WDM(或DWDM)是基于光层上的复用,它和SDH在电层上的复用有着很大的区别。同时,通过OADM进行光信号的直接上下,无需经过O/E转换,而拥有EDFA的WDM(或DWDM)可以进行较长距离的光传输而不需要光中继。
二、接入网技术
随着通信技术的快速发展,人们对铁路通信技术提出了更高的要求,铁路部门必须采用先进的、现代化的有线和无线通信的传输和接入方式,实现铁路通信网的升级,发挥铁路通信网在国民经济中的社会效益和经济效益。
接入网技术是铁路通信中一项关键技术,由于原有用户铜缆接入的普遍性和现在光纤技术的发展,接入网建设就必须考虑通信网络的现状与发展,这就决定了接入网技术的多样化。接入网从接入方式上可分为有线接入和无线接入。
2.1有线接入技术
(1)高速率数字用户环路技术。
通过2-3对双绞线双向对称传送基群数字速率信号,传送距离为3km-5km,上行速率与下行速率相等。通过回波抵消技术实现在一对双绞线上全双工传输,通过特定的编码和调制方式提高传输质量,用多线对并行传输,以降低每对双绞线上的传输速率,增加无中继传输距离。
(2)非对称数字用户环路技术。
它的上行速率和下行速率不相等,下行速率可高达(9-10)Mbit/s,上行速率只有数十或数百kbit/s,此技术适用于视频点播VOD系统;其高速下行信道可向家庭用户提供多路的数字图像信号及低速语音信号,而上行信道用于传送用户控制信号。ADSL的优势在于它几乎不需要对现有的对1双绞线作任何改动就可获得高传输速率。
(3)混合光纤同轴电缆接入技术。
它是基于有线电视系统CATV发展起来的。在有线电视中心与地区中心、地区中心与光节点之间采用光纤连接,光节点与用户设备之间采用同轴电缆连接。其主要是使用副载波调制,将CATV原有的单向传输系统改造成双向传输系统。HFC可以充分利用现有的CATV网络,进行少量投资,就可形成一个支持多种业务的宽带综合业务网。
(4)光纤用户环路技术。
以光纤为主要传输媒介,根据光纤向用户延伸的距离,可以分为FTTC(光纤到路边),FTTB(光纤到大楼),FTTH(光纤到家)等。FTTB是用户接入信息高速公路的最终理想目标,但根据现有通信发展的实际,FTTC、FTTB与铜缆相结合的用户接入,虽然是有过渡性质的折衷方案,但价格相对经济,并且在时机成熟时易扩展到FTTH,所以是现实并且可行的。
2.2无线接入技术
无线接入网是在接入网中部分或全部引人无线传输媒介,为用户提供固定终端业务和移动终端业务。无线接入可分为固定接入和移动接入两大类。其基本结构由控制器、基站和用户终端设备构成。应用技术主要包括微波1点多址技术、蜂窝技术和微蜂窝技术等。无线接人由于其灵活方便易于建设,目前已得到极大的重视。
集群通信系统是一种功能强大的专用移动通信系统,是通信与微处理机技术、程控交换技术、计算机网络技术紧密结合的产物。它集交换、控制、通信于一体,通过无线拨号的方式把一组信道自动最优地动态分配给系统内部用户,最大限度地利用系统资源和频率资源,降低系统内呼损,提高服务质量。由于它具有群呼、组呼、强插、强拆等功能,特别适合于调度指挥以及应急、抢险等场合,并较好地解决了通信频率合理分配的问题,因而倍受专业运营管理部门的青睐,被确定为现行铁路移动通信方式的首选类型。
三、结语
铁路通信网是保证行车安全、提高运输效率的有力工具,我国铁路引入现代通信技术还不久,对铁路通信工程建设还需要一段时间对其了解、分析和试验,对其中所要注意的问题,特别是技术问题要认真对待,只有这样才能为铁路通信现代化作出贡献。
参考文献:
[1]梁培超.浅析铁路通信工程应用接入网技术[J].科技资讯,2008.
铁路通信网发展至今,其通信技术已经非常成熟,具有良好的信息传递能力,给铁路的运营、管理能力和效率的提升,奠定了良好基础。随着人类社会进入信息化时代,我国铁路通信网中信息技术的应用也越来越广泛,也越来越成熟,并且成为了当前我国现代铁路通信网中的主体技术,发挥着重大作用。具体而言,我国现代铁路通信网中的主体技术包括以下几种。(1)无线接入网。列车在铁路上运行的过程中,其位置坐标处于不断变化中。因此,无线接入网的方式成为了铁路和通信网联系的主要技术手段。我国铁路通信网中,大多使用的是SDH光同步数字传输设备,信息传递能力非常强大,能够满足我国当前铁路运行的信息传递需求。在网络建设的过程中,为了让列车无线接入的方式更加合理,同时促使通信网的构建更加科学,针对主干网的构建技术,可以采用ATM交换技术和TP通信技术等先进的铁路通信技术,以此保证铁路通信网拥有强大的信息管理、传递能力。(2)集群通信系统。在铁路通信网中,网络用户比较多,而为了使这些用户能够获得高速的铁路通信网信息体验,同时为了促使用户可以第一时间从通信网中调用所需的资源,铁路通信网就应该采用集群通信系统。该通信系统增加了通信网的信息资源整合、储存、调取能力,促使铁路通信网在信息储备、传递的过程中,效率更高、速度更快、更加人性化。集群通信系统的应用,也使得我国铁路调度和指挥效率更高、事故应急反应速度更快,在很大程度上,推动了我国铁路通信网络的进一步发展,从而满足用户对高质量通信质量的要求。(3)通信、信号一体化。随着社会经济的飞速发展,人们对铁路通信质量的要求越来越高。而传统的通信、信号相分离的做法已经难以满足实际需求,因而逐渐被时代所淘汰,通信、信号一体化的铁路通信网管理模式已经成为了时展的主流。一方面,信息化技术在21世纪的飞速发展,使铁路通信、信号一体化成为了可能,并且逐渐成熟;另一方面,通信、信号一体化在很大程度上使得铁路信息的传递更加灵活、高速,并且增加了信息传输量,增强了信息传输的可靠性。在未来,通信、信号一体化的信息传递模式,仍将会是铁路通信网信息传递的主流模式。随着现代铁路系统的快速发展,上述无线传输技术在一定程度上满足不了铁路信息化的要求。因此,必须寻求一种高速,安全,便捷的通信技术,来实现铁路信息化的要求。而有线传输技术就是很好的选择,综合多方面因素考虑,有线传输技术中的OTN技术拥有多项优势,是未来铁路通信网选择的重要载体。下一部门就将重点介绍OTN技术的内容,发展和在铁路通信网中的应用。
2有线传输技术——OTN技术
2.1采用有线传输——OTN技术的必要性
铁路通信网作为铁路运行的技术支撑,需要对铁路的运营状况,实时数据进行传送,目前我国铁路通信网主要依靠无线传输技术和有线传输技术来完成数据的传送。然而,无线传输技术由于受到平台限制,具有一定的弊端,不能很好地完成传输任务。此外,传统的铁路通信网也存在很多问题。例如,在铁路部门采购通信网络设备时,是通过招投标但是形式进行的。在这一过程中容易出现通信设备不配套的问题。各厂商的产品都有自己的一套网管系统,而这些网管系统在开发之前没有定义统一的信息交换和信息管理协议与格式,而是采用各自的管理协议、互不兼容。这就导致了信息不能共享局面的出现,每个网络系统只能对本网络系统的资源进行传输,极大地影响了铁路通信的效率;另一方面,传统的铁路通信网无法实现跨系统的调度,当然也就不能保证信息传输业务的完成。而有线传输技术能够恰到好处的完成这一任务。通过有线传输技术能够时时监测与管理铁路运营所反馈回来的信息,促进了铁路网络系统的优化。以上这些原因都是采用有线传输——ONT技术的必要性。
2.2ONT技术的概念及发展
ONT技术是一种结合了数字传送和模拟传送技术的新概念,它最大的优势就是能够提供巨大的传送容量,并且给予一定级别的保护,能够传送宽带大颗粒业务。正因为其具有如此大的优势,在现代通信领域才会被广泛应用。除此之外,ONT还在SDH的基础上加以继承,其内容包括了光层与电层。客户通过使用OTN技术能够提高信息的传输效率,同时一开OTN技术的监测,为跨运营商传输提供了合适的管理手段。OTN技术虽说是一项较为先进的有线传输技术,但是其发展的历史却并不短暂。早在上个世纪九十年代,国际电信联盟就提出了OTN这一概念,当时这一概念的提出在业界引起来巨大的反响。在随后几年的发展中OTN技术可以看作是传送网络向全光网演化过程中的一个过渡应用。随着人们对通信技术要求越来越高,OTN技术也在不断发展之中。更多的电信产品制造商开始亲赖于OTN技术,这也使得这一技术在本世纪初得到了长足的发展。同时,系统制造商们也推出具有更多OTN功能的产品来支持下一代传送网络的构建。
2.3ONT技术下的铁路通信网组成部分
OTN技术下的铁路通信网主要由传输子系统,通信子系统,闭路电视监视子系统,数字专用电话调度子系统,广播子系统和程控电话子系统组成。其中传输子系统主要是起到为其他系统提供信息传输通道的作用。而通信子系统则为车站、列车、维修以及安保等部门提供通信联系,以完成整个铁路运行。闭路电视监视子系统主要是为列车调度员,司机,站台人员提供图像信息的,以便于铁路工作人员处置突发状况。数字专用电话子系统则是为了列车的正常运行调度而设立的,主要分为数字调度主系统、分系统、前台及分机组成。广播子系统则是为了实现列车广播,以及车站广播的目的。以上这些子系统共同构成了OTN技术下的铁路通信网,实现了铁路通信跨时代的转变。
2.4对ONT技术下铁路通信网的管理
1.1在铁路中建设无线通信光纤直放站可以大大提高无线网在整个列车中的使用
与传统的信号发射装置不同,铁路无线通信光纤直放站与以往最大的优点就是在信号的传输途径上,铁路无线通信光纤直放站中装置了WCMD3G/4G信号,使信号的传输速度更为快捷,信号的质量更加稳定,可以实现对整个列车进行无线网的覆盖。作者为了让文章更为实际,亲自体验过在建设多座铁路无线通信光纤直放站的列车,经过作者的测试,在有铁路无线通信光纤直放站的网络信号覆盖的地区,移动通讯设备的信号是满格,与普通的列车上移动通讯设备信号时断时续有着相当大优势。
1.2作者通过对张集(张家口至集宁)铁路内蒙古段为调查对象
对光纤直放站在解决弱场覆盖和位置定位的问题上做过一部分分析,得出了以下结果。张集铁路内蒙古段共有5个中间站:友谊水库、兴和、庙梁、西土城、古营盘,线路地形虽没有高山、隧道,但沿线路段有部分丘陵及小山包,多处有挖方地段,路堑最高有近50米,站间距一般在20公里以上,其中庙梁至西土城站间距离28.6公里,线路存在弯道。安照铁路无线列调场强覆盖的要求,车站信号传输距离应达到站间距的一半,为达到这一要求,并根据以上地形特点,在区间增设光纤直放站以加强信号覆盖,这无疑是一个非常明智的选择。
1.3光纤直放站由近端机和远端机组成
近端机设在通信机房内,远端机设在区间,在近端机和远端机之间利用有线通信沿线敷设的20芯光缆中的11芯、12芯光纤,将车站无线信号转换成光信号传输到光纤直放站远端机,再由远端机天线继续进行发射已增强信号覆盖。
2进行铁路无线通信光纤直放站建设的最佳位置选址工作
2.1铁路无线通信光纤直放站与交通运输总站之间一定要有传输介质的存在
这样才能确保铁路无线通信光纤直放站能及时获取运输总站发出的信息,从而根据铁路无线通信光纤直放站所处的地段,运用信息放大器来增加信息量的发射功率,让列车接收到电讯号更加准确。
2.2在列车形式在云贵山区这样崎岖的山谷里的时候
由于回音而可能造成对铁路无线通信光纤直放站发出信号的干扰,在列车行驶在这样的路线中时,可能由于回音与无线网络信号混杂而产生电磁波。电磁波对铁路无线通信光纤直放站发出的无线信号有着极大的干扰作用,从而使得全车的信号覆盖率降低。就是因为这样,在这种山谷地区,应该加大对这铁路无线通信光纤直放站的建设,通过建设成功的多座铁路无线通信光纤直放站之间的联系作用,才能抵抗电磁波的冲击。因此,在设置铁路无线通信光纤直放站的位置时应该考虑:远端机覆盖相互独立,不会因为一台设备而使其它设备中断。
2.3在选择建设铁路无线通信光纤直放站车站的地址时
应当避免噪音对铁路无线通信光纤直放站的影响。铁路无线通信光纤直放站在接收电台接收端接收列出发出的信号时,也会收到其他噪音的影响,使得信息质量存在严重问题。这些杂音会混杂在铁路无线通信光纤直放站发出的信号里,破坏铁路无线通信光纤直放与列车的有效平衡。因此,选址的时候要充分考虑植物的优势,植物会对噪音有吸收作用,对铁路无线通信光纤直放站的功能有所提升。
2.4在选址的时候要考虑电力系统供应方便的地方作为铁路无线通信光纤直放站的建设地点
由于铁路无线通信光纤直放站需要可靠的电源,在铁路系统一般选择沿铁路两边架设的10kV自闭和贯通电源,两路电源一主一备,因此,要考虑电力电缆方便过轨的地方。如果电力供应不可靠,会严重影响铁路无线通信光纤直放站与列车之间的实时交流,造成列车驾驶员无法对前方路段进行了解。
3对铁路光纤直放站位的建设位置做出恰当的调整
3.1直放站附近地势起伏较大时
应选择高地段进行立塔,这样可以减少铁塔高度以降低成本及延长传输距离。
3.2在建设铁路光纤直放站位时
应考虑发射塔与电气化铁路回流线的安全距离,一般选择塔身最近处距回流线不小于3.5米。
3.3电力系统的供应对铁路光纤直放站的影响
铁路光纤直放站也需要电力的供应。如果,在铁路光纤直放站的电力系统时断时续会对网络信号的传输起到阻碍的作用。因此,有铁路光纤直放站应该建设在电力系统供应充足的电线杆附近,能源源不断的获得电力的供应,从而保证铁路光纤直放站发出的网络讯号的完整性。
3.4铁路光纤直放站位置一般有设计定位
设计定位时分析地形,并进行场强测试,但由于设计进行场强测试时,一般路基还没有成效,特别是无法测出高挖方地段的场强,而且设计进行场强测试时发射及接收和线路竣工后车站电台发射及列车台接收还有误差,因此要根据需要进行调整。
4结束语
论文摘要:随着铁路列车向高速化与准高速化方向的迈进,为保证有效的人机控制和提高运输效率,要求建立一个功能完善的、技术构成先进的铁路通信网。主要介绍了在现实的铁路通信工程建设中,我们应该注意的问题。
1铁路传输技术
1.1SDH传输技术
SDH是取代PDH的新数字传输网体制,主要针对光纤传输,是在SONET的标准基础上形成的。它把信号固定在帧结构中,复用后以一定的速率在光纤上传送。SDH是在电路层上对信号进行复用和上下。当带着信号的光纤通ODF(光纤分配架)进入ADM时,信号必须通过O/E转换和设备上的支路卡才能下成2Mb/s的基本电信号,并经过通信电缆和DDF(数字配线架)接到用户接口或基站BTS(基站收发信机)。
1.2ATM网络传输技术
ATM是一种基于信元的交换和复用技术,即一种转换模式,在这一模式中信息被组织成信元。它采用固定长度的信元传输声音、数据和视频信号。每个信元有53个字节,开头的五个字节为信头,用以传输信元的地址和其他一些控制信息,后面的48个字节用以传输信息。利用标准长度的这种数据包,通过硬件实现数据转换,这比软件更快速、经济、便宜。同时,ATM工作速度有很大的伸缩性,在光缆上可以超过2.5Gbps。
在网络传输中,为了使多个用户共享高速线路,通常采用时分复用方式。时分复用方式又可分为同步传输模式和异步传输模式。在数字通信中通常采用同步传输模式,这种传输模式把时间划分为一个个相等的片段,成为时隙,一定量的时隙组成一个帧,一个信道在一个帧里占用一个时隙,一个用户占用一个或多个信道。而在异步传输模式中,各终端之间不存在共同的时间参考,各个时隙没有固定的占用者。在ATM中时隙有固定的长度而且比较短,一个时隙传输一个信元,每一个信元相当一个分组。各信道根据业务量的大小和排列规则来占用时隙,信息量大的信道占用的时隙多。
1.3MSTP传输技术
MSTP依托于SDH平台,可基于SDH多种线路速率实现,包括l55Mb/s、622Mb/S、2.5Gb/s和10Gb/s等。一方面,MSTP保留了SDH固有的交叉能力和传统的PDH业务接口与低速SDH业务接口,继续满足TDM业务的需求;另一方面,MSTP提供ATM处理、以太网透传、以太网二层交换、RPR处理、MPLS处理等功能来满足对数据业务的汇聚、梳理和整合的需求。
1.4RTKGPS网络传输技术
随着GPS无验潮测深技术应用的不断深入,传统电台数据链的传输模式已不能满足长距离RTK作业的需要。而网络RTK技术则是利用网络来取代UHF电台进行数据传输,它传输距离远,信号稳定,抗干扰性强,已成为数据链传输的新宠。
通用分组无线业务GPRS,是在GSM系统上发展出来的一种新的分组数据承载业务,GSM是一种使用拨号方式连接的电路交换数据传送方式。GPRS利用现有通信网的设备,通过在GSM网络上增加一些硬件和软件升级,形成一个新的网络逻辑实体。
1.5WDM传输技术
WDM(或DWDM)是在光纤上同时传输不同波长信号的技术。其主要过程是将各种波长的信号用光发射机发送后,复用在一根光纤上,在节点处再对耦合的信号进行解复用。WDM(或DWDM)系统在信号的上下上既可以使用ADM、DXC,也可以使用全光的OADM和0XC,WDM(或DWDM)是基于光层上的复用,它和SDH在电层上的复用有着很大的区别。同时,通过OADM进行光信号的直接上下,无需经过O/E转换,而拥有EDFA的WDM(或DWDM)可以进行较长距离的光传输而不需要光中继。
2接入网技术
随着通信技术的快速发展,人们对铁路通信技术提出了更高的要求,铁路部门必须采用先进的、现代化的有线和无线通信的传输和接入方式,实现铁路通信网的升级,发挥铁路通信网在国民经济中的社会效益和经济效益。
接入网技术是铁路通信中一项关键技术,由于原有用户铜缆接入的普遍性和现在光纤技术的发展,接入网建设就必须考虑通信网络的现状与发展,这就决定了接入网技术的多样化。接入网从接入方式上可分为有线接入和无线接入。
2.1有线接入技术
(1)高速率数字用户环路技术。
通过2-3对双绞线双向对称传送基群数字速率信号,传送距离为3km-5km,上行速率与下行速率相等。通过回波抵消技术实现在一对双绞线上全双工传输,通过特定的编码和调制方式提高传输质量,用多线对并行传输,以降低每对双绞线上的传输速率,增加无中继传输距离。
(2)非对称数字用户环路技术。
它的上行速率和下行速率不相等,下行速率可高达(9-10)Mbit/s,上行速率只有数十或数百kbit/s,此技术适用于视频点播VOD系统;其高速下行信道可向家庭用户提供多路的数字图像信号及低速语音信号,而上行信道用于传送用户控制信号。ADSL的优势在于它几乎不需要对现有的对1双绞线作任何改动就可获得高传输速率。
(3)混合光纤同轴电缆接入技术。
它是基于有线电视系统CATV发展起来的。在有线电视中心与地区中心、地区中心与光节点之间采用光纤连接,光节点与用户设备之间采用同轴电缆连接。其主要是使用副载波调制,将CATV原有的单向传输系统改造成双向传输系统。HFC可以充分利用现有的CATV网络,进行少量投资,就可形成一个支持多种业务的宽带综合业务网。
(4)光纤用户环路技术。
以光纤为主要传输媒介,根据光纤向用户延伸的距离,可以分为FTTC(光纤到路边),FTTB(光纤到大楼),FTTH(光纤到家)等。FTTB是用户接入信息高速公路的最终理想目标,但根据现有通信发展的实际,FTTC、FTTB与铜缆相结合的用户接入,虽然是有过渡性质的折衷方案,但价格相对经济,并且在时机成熟时易扩展到FTTH,所以是现实并且可行的。
2.2无线接入技术
无线接入网是在接入网中部分或全部引人无线传输媒介,为用户提供固定终端业务和移动终端业务。无线接入可分为固定接入和移动接入两大类。其基本结构由控制器、基站和用户终端设备构成。应用技术主要包括微波1点多址技术、蜂窝技术和微蜂窝技术等。无线接人由于其灵活方便易于建设,目前已得到极大的重视。
集群通信系统是一种功能强大的专用移动通信系统,是通信与微处理机技术、程控交换技术、计算机网络技术紧密结合的产物。它集交换、控制、通信于一体,通过无线拨号的方式把一组信道自动最优地动态分配给系统内部用户,最大限度地利用系统资源和频率资源,降低系统内呼损,提高服务质量。由于它具有群呼、组呼、强插、强拆等功能,特别适合于调度指挥以及应急、抢险等场合,并较好地解决了通信频率合理分配的问题,因而倍受专业运营管理部门的青睐,被确定为现行铁路移动通信方式的首选类型。
3结语
铁路通信网是保证行车安全、提高运输效率的有力工具,我国铁路引入现代通信技术还不久,对铁路通信工程建设还需要一段时间对其了解、分析和试验,对其中所要注意的问题,特别是技术问题要认真对待,只有这样才能为铁路通信现代化作出贡献。
参考文献
[1]梁培超.浅析铁路通信工程应用接入网技术[J].科技资讯,2008.
我国铁路通信接入网现状分析
随着我国铁路列车的速度不断提高,其对通信要求也越来越高,以往的铁路通信网基本采用的都是有线接入,这已经无法满足列车不断提速对通信网络的要求。为此,无线接入网必然会成为铁路通信工程的首选。但车站以及一些固定设施还会以有线接入网为主。同时,也可以考虑采用双纤单向环的接入方式,这种接入方式不仅高速、安全,而且价格合理、传输质量也能得到可靠保障。在组网的过程中,应当充分考虑经济型和实用性,并且还要考虑铁路未来的发展需要,这样才能达到一劳永逸的效果。目前,接入网在铁路通信工程中占有较大的比重,既有无线接入网,也有有线接入网,它们的应用为铁路通信带来了极大的便利。
接入网在铁路通信工程中的具体应用
LTE是一项宽带无线通信技术,具有数据速率更高、成本更低、时延更短以及覆盖质量、系统容量更好的特点。LTE是铁路更早使用的GSM-R数字通信技术升级版的系统技术,与未来无线通信系统宽带化、移动化以及IP化等发展趋势相一致,可以为铁路提供更加好的业务承载平台。LTE技术可分为TD-LTE时分系统与FDD-LTE频分系统,其中TD-LTE时分系统在国内占据主导地位,不但有知识产权,还具有配置比较灵活、频谱利用率比较高的特点。
1.1TD-LTE网络结构
TD-LTE网络结构具有扁平化的特点,其组成部分即为eUTRAN演进无线接入网与eCN核心网。其中eCN核心网的组成部分就是服务网关和移动管理,其主要工作内容就是对用户信息和数据安全性进行管理,还负责用户鉴权、移动信令和软交换等内容。而eUTRAN演进无线接入网的组成部分则是eNodeB基站,具有无线承载控制、无线资源管理和移动性管理以及数据寻址等功能。
1.2TD-LTE的技术特点
TD-LTE可以为核心网、具有增强功能的IP多媒体子系统、多媒体广播多播技术等提供技术支持。同时还能够对处于1.25~20MHz的带宽单一频段提供支持,而且并不需要进行上下行对称频谱。TD-LTE采用的技术包括正交频分复用技术、多入多出技术、混合自动重传技术以及AMC自适应调制编码技术等,上、下行峰值的相关数据速率分别可以达到75Mbit/s、150Mbit/s。TD-LTE技术的频谱利用率比较高,在进行数据传输时,其时延用户面小于10ms(双向),控制面小于100ms,而且还能支持具有非对称性的上下行数据传输、多种方式的同频组网、高速达到350km/h的移动用户。另外,TD-LTE技术还为GSM-R系统升级提供技术支持,而且网络建设成本比较低,比3G无线通信网络低两倍。TD-LTE技术还能够通过VOIP协议开展承载话音等服务,为femto等微基站连接提供技术支持,具有比较灵活的覆盖模式。
1.3TD-LTE频率资源
国家分配给国内三大运营商的频段分别为中国移动共获得130MHz,分别为1880~1900MHz、2320~2370MHz、2575~2635MHz;中国联通获得40MHz,分别为2300~2320MHz、2555~2575MHz;中国电信获得40MHz,分别为2370~2390MHz、2635~2655MHz。而较早使用在铁路上的GSM-R技术则使用900MHz频段,无法满足TD-LTE宽带通信数据移动业务的开展要求,因此可以考虑申请使用1785~1805MHz的TDD行业用户频段以及1447~1467MHz的固定移动用户频段等。
1.4TD-LTE系统容量
TD-LTE系统主要对通信的最大吞吐量这个要素进行考量,而且还会实现对最大用户数的支持。在铁路通信系统中,用户数量和链状覆盖模式一般都比较有限,通常会用承载业务的质量与数量来表示吞吐量。而吞吐量的重要表征则是用户峰值速率,一般都会受到控制信道开销、时隙配比和调制方式等方面的因素影响。
1.5TD-LTE系统组网技术
TD-LTE为异频、同频以及混合等形式的组网提供技术支持。其中频谱利用率最高的就是同频组网,但是小区的同频干扰会极大地影响到通信速率。而频谱利用率较低的则是异频组网,和同频组网相反,不会对小区边缘的通信速率产生太大影响。而混合组网虽然将同频对控制信道的干扰减少了,也对边缘通信质量与频谱利用率进行了改善,但是却仍然需要其他设备来为这项功能提供支持。因此,可以采用混合组网或者同频来解决,将小区扩大,还要将小区边缘重叠的区域进行压缩并且减小,再结合ICIC小区干扰协调技术以实现对小区整体数据吞吐量的提高。LTE切换与GSM-R相似,其过程都是硬切换,由源eNodeB发起,再由UE进行辅助。当切换过程失败之后,可以返回源小区。在切换的过程中,数据传输的时延至多只能是50ms。如果是二次连续进行切换,则其间隔最多为200ms。在对切换区进行设计时,列车经过的信号重叠区所用到的时间应该比切换间隔还要大。如果高铁速度为350km/h,切换区长度至多只能是20m。而常规切换机制都要基于业务负荷控制、覆盖功率预算、移动速度与移动位置,还需要对其进行强制切换。LTE在定位上精度要求比较高,一般可以达到10m量级。铁路用户的使用轨迹以及区域一般都具有固定性,采取的混合切换机制可以建立在功率预算以及位置之上。这样,就可以将切换时间尽可能地减少,同时也能够将切换的成功率切实提高起来。另外,减少切换时间,对小区边缘的地方进行压缩,还能够实现对小区数据吞吐率的有效提高。
1.6隧道覆盖技术
根据隧道漏缆覆盖要求可以将允许路径损耗值计算出来,如上行100.6dB,下行111.27dB。而当泄漏电缆频段为1.8GHz,覆盖长度为上行730m,下行为880m时,按照铁路业务量的相关需求,每个射频拉远单元小区范围可以达到4km。隧道内两侧都可以分别敷设一根漏缆,从而实现双流多入多出。而通过RRU、直放站和TD-LTE数字射频拉远等中继设备,可以将隧道LTE的覆盖范围进行有效扩大。
2TD-LTE在铁路上的应用
由于IP具有连接特性以及LTE的高速宽带等特点,LTE被广泛应用于铁路领域之中。其应用形式一般有列车视频监控、列控车地传输、旅客多媒体业务服务、列车无线调度通信以及应急通信等等。如今LTE无线宽带通信系统已经逐渐被应用于朔黄铁路列控系统以及地铁车地通信之中。而在铁路中,TD-LTE网络的主要业务组成有eCNS核心网和eUTRAN无线接入网、高速IP传输网、移动终端以及业务应用层。其中业务应用层包括RBC列控业务、TDCS业务、应急通信业务、视频监控业务以及防灾预警业务等等。
2.1无线调度系统
到目前为止,铁路无线列调提供的业务只有两种,包括窄带数据业务和语音业务。通过VOIP技术,LTE可以使得一个eNB小区在同一时间满足600个用户的语音通信需求。另外,LTE技术还具备宽带集群调度的功能,比GSM-R的系统容量更加大、时延也更加短,而且具有语音数据融合调度的特点。LTE还可以为视频调度提供技术支持,有利于使用车辆的人进行精确定位,从而将列车调度的可靠性以及安全性有效提高起来。
2.2车载数据与视频监控
车载数据具有五种类型:第一是列车设备运行监控数据,它可以对机车的电力与动力等相关设备状态进行实时监控;第二是列车控制数据,其数据内容包括车机联控、ATO、ATP以及列控等,具有较高的可靠性;第三是列车多媒体视频广播,能够根据旅客的相关类型与地域的特点而播放高清视频广播,为旅客提供比较舒适的环境;第四是车厢视频监控,可以对车厢以及乘客的状态进行了解,从而为列车与乘客的安全提供保证;第五是列车外部视频监控数据,能够对司机的工作状态进行监督以及了解,确保列车的驾驶安全。而调度中心也可以通过视频而对车厢内外的实际情况随时进行了解,从而掌握列车与乘客的状态,确保列车与乘客安全。车载数据会通过数据而实现与单元之间的接入,然后再通过LTE把车内的IP局域网数据传输到地面上。TD-LTE列车与单元TAU相接入,可以支持多种专网频段。而且在高速移动的前提下,TAU单元还能够满足其性能要求。在TAU单元中,可以将双天线接口外置,而且能够支持双流以及多集。同时还可以内置NAT、DNS以及DNCPServer等多种功能,提供EEE802.3/3u的以太网接入。其管理界面以WEB方式建立,具有方便而且非常直观的特点。TAU单元还对远程维护功能提供支持,包括软件升级、状态管理以及配置管理三个方面。除此之外,还能够与车厢内湿热、高温以及严酷电磁环境的相关使用要求相适应。
2.3LTE安全网络
LTE网络需要通过对容灾进行备份而为铁路安全数据提供可靠性的保证。首先就要采用双层网络与双网冗余实现对核心网的连接,eNodeB板卡要进行冗余配备,然后再采用双频和双网对其进行交织与覆盖,必须要在系统安全冗余有保证的前提下,避免同频干扰,从而为网络的性能及其安全提供保证。
2.4旅客信息服务系统
如今社会经济发展快速,信息化程度日渐提高,网络越来越成为社会生活非常重要的一部分。而其中LTE可以通过单元TAU提供质量较优的多媒体信息服务,如网络等。另外,还有高清视频广播服务以及乘客互联网服务。其中高清视频广播服务采用的技术一般都是MPEG4或者H.264流媒体技术,乘客可以在车上观看高清或者标清电视节目。其采用的技术码率一般都是1.5~3Mbit/s。另外,还可以在实时性与数据丢包矛盾发生时,通过HARP重传机制进行解决,从而使得图像和视频都能够保持流畅以及稳定。而在乘客互联网服务中,如果根据每辆列车有100个用户来进行相关估计,当每个用户都上网时,那么LTE网络能够提供的连接速率不会低于100kbit/s,能够为乘客提供良好的互联网服务,提高乘客舒适度以及满意度。
3结语
本文作者:贺伟工作单位:中铁电气化局集团第三工程有限公司
施工技术要点的把握是工程管理人员开展相关质量控制工作、体现出质量控制工作的系统性的前提。而就铁路通信工程而言,铁路通信工程的施工要点主要就集中在光缆线路和电缆线路两类线路之间。光缆线路和电缆线路的施工是贯通着整个铁路通信工程一项重要工作,也是整个铁路通信系统的最主要安全保障。如何更好地控制电缆线路和光缆线路的施工,已经成为了现今每一个铁路通信工程工程管理人员都应考虑的一个问题了。
光缆线路埋设方式的选择光缆线路的埋设工作是整个光缆线路施工的最主要工作,同时,由于光缆线路贯通着整个铁路通信工程的,所以其埋设的方式的选择往往也会影响到整个工程的正常开展。因此,施工人员在进行线路埋设的过程中应该尽量避免线路的重叠,充分保证整个工程开展的合理搭配。这就要求施工设计书的设计人员在对光缆线路进行设计的过程中,必须有一个全局的掌控能力和相关的施工经验,并召集施工过程中各环节各工种的负责人开展相关的施工座谈会,对光缆线路的埋设施工过程中所可能影响到的施工问题进行全方位地解析,并根据各施工负责人的施工建议进行整合,充分保证整个施工项目的顺利开展。
严格控制线路埋设施工在埋设方式确定、相应设计书出台后,施工人员则应严格按照相应设计书进行施工,在读通读懂设计书的前提下对施工各个环节的要点进行全方位的控制。从根本上规范化施工过程,让施工设计落到实处,避免因为施工的不当而造成预计之外的施工事故发生。
实际化线路开挖回填工作对于光缆线路的开挖和回填,应尽量依照相关的施工设计要求进行开挖回填,但在这过程中,施工人员也应对施工现场的地质环境进行评估,并对设计书所要求的开挖回填工作进行客观合理的可行性分析,如发现不可行,则应立即上报,确保整个施工更具实效。选择合适工艺通信光缆接续及引入光缆纤芯接续可采用自动熔接机进行电弧熔接工艺,光纤接头处用加强热缩管保护,外护套接续采用光缆接头盒接续,光缆接续必须认真执行操作工艺的要求。接续环境的控制光纤接续的环境必须整洁,接续作业过程中应特别注意防尘、防潮和防震。光缆各连接部位及工具、材料应保持清洁,确保接续质量和密封效果;15)进行光纤接续时,应进行双向监测,双向平均接续衰耗值合格后,才允许按工艺要求收容于接头盒内,接头盒安装完毕后,应进行双向复测,无变化后,才能按要求放置保护。
覆盖范围广中国地域广阔,共有31个省市自治区,部分省市之间相距几千多公里,并且列车在运行过程中要通过多个铁路局及集团公司的管辖区域,每个单位均有调度指挥及为车辆服务的部门及人员,所以通话对象不固定,这就需要一个统一的呼叫方式及规则,由联合控制中心根据列车运行区间及位置确定呼叫路由及地址。这也是符合我国铁路特得点的独特通信方式。需要具备数据的传输功能列车无线电台设备不仅需要语音传送,还需要有传输数据的能力,应具备多功能的数据接口,可以传输列车运行所需的各种数据,交换信息,确保列车通信及监控的实时性和有效性。综合性要求强铁路运营所需支撑体系庞大,车务、机务、工务、电务、车辆等单位各司其职,对通信的需求也存在差异,这就要求无线通信设备具备很好的适应性,结合各部门需要开发相应功能。设备要有良好的综合应用能力,一机多用,即能传递语音还能传送数据,将列车信息根据需求传递到不同单位,各取所需,便于部门间联动,提高统一协调能力。
铁路移动通信系统介绍
GSM-R(GSMforRailway)为铁路专用数字移动通信系统,和GSM网络标准相似,是从欧洲引进的铁路通信专用系统。GSM-R是基于GSM技术平台,针对铁路无线通信的特点,专门为铁路设计的数字移动通信系统,提供特色的附能的高效综合无线通信系统,并增加铁路移动通信所需业务(组呼、群呼、强插、强拆、优先级别等功能),构成整体的解决方案。GSM-R同时还具备数字集群的功能,满足列车高速运行时的无线通信要求,可以提供应急通信、无线列调等语音通信功能,安全可靠。GSM-R还是一个信息化的平台,使得用户可以在这个信息平台上轻松开发各种各样的铁路应用。GSM-R通信系统主要由基站系统(BSS)、网络系统(NSS)、管理系统(OSS)三大部分和移动终端设备组成。其中网络系统包括移动交换系统、移动智能网系统、和分组交换无线业务系统,是GSM-R系统的核心组成部分,实现了与其他网络的有机结合。GSM-R系统网络结构图4GSM-R技术的应用GSM-R系统不仅可以提供语音业务,还可以提供数据业务、智能业务。针对铁路通信需求,GSM-R系统还提供了组呼叫、寻址、广播呼叫、紧急呼叫等特殊方面的要求。
经过GSM-R网络组成的数据链路传送到车载无线通信设备,机车就能接收到调度下发的命令。调度命令是各级调度指挥人员向列车司机下达的书面指令,是列车运行指挥系统的重要组成部分。列车调度指挥:调度与司机之间的通话是行车通信系统的重要组成,负责指挥各种车辆的运行,保证机车司机、车站值班员、列车调度员之间以及车站值班员、机车司机、运转车长之间的通信畅通,确保安全。机车同步控制:有时列车需要多个机车牵引,在运行过程中,两台机车之间包括加速、减速和制动等一系列行为必需同步操纵,利用本业务可实现机车间信息的传递和交换。列车自动控制:通过GSM-R提供车地之间双向安全数据传输通道,接收由GPS或其他的定位工具提供的位置信息,控制列车运行,可代替以前的信号灯指示,保证列车运行安全。机车信号和监控信息传送:实现车载设备和地面间的数据传输,提供机车信号和监控信息传输,储存调车模式的相关信息,构成站场通信系统重要组成部分。列车停稳信息传送:利用数据采集传输应用系统,可传送列车是否停稳信息,提高车辆运行的安全性。车次号传输:车次号传送是实现车辆调度指挥的重要一环,通过对列车车次号的自动跟踪,实现调度中心对车辆运输业务的监控机办理。列车尾部监控数据传输:在列车行进当中,司机应当准时了解列车性能变化。列车监控系统可以提供车尾风压数值,电池电压情况,主风管风压情况等等,实现对车辆状态进行实时监控。区间无线通信:在区间作业可以使用GSM-R作业手持终端,包括机务、车务、工务、电务、公安等单位可根据需要进行内部的业务联系,在有特殊情况时可与列车调度人员或其他用户联系,在遇到突发状况时,还可通过无线终端直接与司机通话。旅客业务信息收集:每辆客车都与控制中心保持一条实时双向数据传输通道,作为数据通信业务使用,与旅客相关的所有移动信息通过此通道进行传输,为旅客提供各种信息,增加旅客的便利性,提供各种人性化服务。
1.1案件信息管理(1)案件信息登记该模块主要用于向基层警队提供录入案件现场勘查的详细情况,包括勘查地点、勘查时间等。系统根据案件基本信息的层次结构,将整个案件基本信息分为案件索引主库、勘查警员信息库、见证人信息库、物证库、附件库等5个主从库,使之更符合案件现场信息的组织结构。该模块分列表选择和输入拼音码两种方式提供编辑功能;可按勘验时间、勘查地点等关键字提供数据检索功能;对于基本信息填写后,半个月内未上传附件的,系统可提供自动提醒功能;警队委托的鉴定完成后,系统可向所队用户提醒移交信息。(2)案件信息导出该模块按勘验时间、勘查地点等提供数据检索功能,并对检索出来的信息提供到电子表格的数据导出功能。(3)数据上报该模块可将现场勘查的案件信息以列表的方式显示出来,用户可按照“上传案件基本信息”和“上传附件”两种方式,从列表中挑选已经立案的勘察信息上传公安处
1.2鉴定信息管理(1)委托鉴定信息登记该模块用于记录基层所队或个人委托公安处、以及公安处委托上级单位进行活体、尸体、物证鉴定等信息,包括委托单位、委托日期等。(2)活体检验鉴定该模块用于记录法医出具的活体检验报告,内容包括委托单位、委托事由、案情概述、伤者信息、活体检查状况等信息,并提供原电子文档的保存功能。(3)尸体检验鉴定该模块用于记录法医出具的尸体检验报告,内容包括案情简介、死者信息、尸表检验、尸体解剖等信息,并提供原电子文档的保存功能。(4)未知名尸体勘验信息登记该模块根据现场勘查情况用于记录未知名尸体勘验信息,包括案件编号、勘验日期、勘验单位等信息,并提供原电子文档的保存功能。(5)未知名尸体登记信息撤销该模块根据查明的情况,用于记录未知名尸体登记撤销的原因及部分原始登记信息,包括原勘验信息、查明单位等信息,并提供原电子文档的保存功能。(6)鉴定信息导出该模块按案件编号、登记编号、送检单位等提供数据检索功能,并对检索出来的信息提供到电子表格的数据导出功能。(7)数据通用查询接口该模块提供公安处具有一定数据库SQL语言基础的技术人员直接和数据库对话的查询接口,方便这些技术人员对系统所提供的案件鉴定信息查询功能之外的检索需求。
1.3人员信息管理(1)人员学历登记该模块用于记录警队技术人员的学历信息,包括姓名、编号、所在学校、专业、毕业时间、学位等信息。(2)人员培训登记该模块用于记录公安处技术人员的历次培训信息,包括姓名、编号、学校名称、起止时间等。(3)工作简历登记该模块用于记录警队技术人员的工作简历信息,包括姓名、编号、工作单位、职务、起止时间等信息。(4)警衔晋级登记该模块用于记录警队技术人员的历次警衔晋级信息,包括姓名、编号、警衔级别、授予时间等信息。(5)职称晋级登记该模块用于记录警队技术人员的历次职称晋级信息,包括姓名、编号、技术职称、授予时间等信息。(6)行政晋级登记该模块用于记录警队技术人员的历次行政晋级信息,包括姓名、编号、行政级别、晋级时间等信息。(7)立功受奖登记该模块用于记录警队技术人员的历次立功受奖信息,包括姓名、编号、颁奖单位、奖项、获奖时间等信息。(8)受罚情况登记该模块用于记录警队技术人员的历次受到处分的信息,包括姓名、编号、批评单位、处分决定、时间等信息。(9)休假情况登记该模块用于记录警队技术人员的历次休假情况,包括姓名、编号、假期理由、起止时间等信息。(10)人员信息导出该模块按身份证号、姓名、单位名称、表类型提供数据检索功能,并对检索出来的信息提供到电子表格的数据导出功能。以上各个模块的信息登记,均可通过身份证的表间关联,系统可将人员的关键登记信息和基础字典中的人员基本资料进行连接。
1.4统计分析管理(1)案件类别统计该模块分一般、重大、特大3种情况统计指定时间段内,各个警队以及整个公安处所处理的各类现场勘验案件的案件类别情况。系统提供时间段参数设置。(2)七率统计该模块统计各个警队和整个公安处指定时间段内用于计算勘验率、痕迹物证提取率、现场书面分析率、现场勘验检查记录制作率、现场痕迹物证建档率、刑事科学技术检验鉴定率、刑事科学技术起关键作用率。和基层警队系统类似,由于立案总数、刑事科学技术在破案或处理作案人中起关键作用的10类案件数等数据无法由系统自身提供,比率值仍需操作人员根据实际情况输入以上数值后,系统才能根据既定的计算公式进行计算。(3)技术人员工作量该模块统计指定时间段内,各个警队技术员出警、制作笔录、拍照、绘图、录像、录音、制作检验鉴定书的数量情况。系统提供时间段参数设置。(4)案别物证该模块统计指定时间段内,公安处在各种案别中提取的各类别物证的数量情况。(5)所队提取物证该模块统计指定时间段内,各个警队和整个公安处提取、保存的各类别物证的数量情况。(6)鉴定类别该模块统计指定时间段内,各个警队委托各种鉴定类别的数量情况。(7)案别鉴定该模块统计指定时间段内,公安处所有警队在各种案件级别所作的各类鉴定的数量情况。(8)技术人员工龄该模块用于统计各个警队技术人员每个工龄段人员的汇总信息。(9)技术人员职称该模块用于统计各个警队技术人员各种技术职称人员的汇总信息。(10)技术人员年龄该模块用于统计各个警队技术人员各个年龄段人员的汇总信息。
1.5基础数据字典管理该部分信息用于系统中使用到的各种相关字典类型的定义,主要是方便操作者利用拼音码或者列表选择等快捷输入方式。包括:案件类型字典、案件级别字典、鉴定类型字典、警衔类型字典、学历类型字典、民族类型字典、行政级别字典、职称类型字典、附件类型字典、物证类型字典、勘查工作类型字典、死亡类型字典、警队资料字典、人员基本资料管理等。
1.6后台管理(1)角色权限定义该模块用于预定义能够操作该系统的角色名称及相应的权限信息,即可设置某个角色能够操纵那些具体功能模块。(2)系统用户定义根据预先设置好的角色,该模块用于定义可以操纵本系统的用户名称、口令、角色名,如果该用户是基层警队用户的话,还必须设置该用户所在警队的授权计算机IP地址。系统将根据这些信息判断试图登录的用户是否为合法用户。(3)操作轨迹管理系统对可能影响到原始数据准确性的关键操作在后台自动进行记录。本功能提供对这些操作信息的查询、追踪功能,包括操作人、操作日期、所操作的数据表、操作内容等信息。
2系统特点
2.1系统设置参数化系统的所有设置全部以参数的形式保存,有足够权限的用户可以自由进行配置。保证系统了在设计上的灵活性,用户可以根据使用情况变化对系统的参数进行配置,而无须修改程序。
2.2创建自主学习型的铁路刑事技术专有信息库系统首次在铁路公安系统中实现了自主学习型的铁路刑事技术专有信息知识库,可以通过系统的自学习功能,不断补充完善铁路刑事技术专有信息,分类整理,规划文档目录,从而为铁路公安相关技术人员完成刑侦工作所需要的专有知识库的采集、查阅及维护。
2.3系统操作分级限制系统用户可以为共同使用该系统的多个用户设置不同的使用级别,不同级别的用户在进入系统后有不同的功能范围,从而实现系统的安全性及用户权限的管理。
3结语
要想使上述构想成为现实,就必须打破常规的铁路通信网的接入方式,采用先进的、现代化的有线和无线通信的传输和接入方式,实现铁路通信网的升级,适应信息社会的发展,发挥铁路通信网在国民经济中的社会效益和经济效益。
一、铁路接入网技术的现状
由于铁路列车具有高速运动的特点,因而无线(移动通信)接入网在铁路通信网中占有相当大的比重。当然,固定位置的车站(场)、单位以及各种固定设施之间的通信方式,首选方案仍是采用SDH光同步数字传输设备进行组建,同时应考虑采用ATM交换以及网络IP通信等先进技术来构成通信主干网及光纤用户接入网。比如采用“双纤单向环”接入方式,其不仅具有高速、安全、传输质量高、价格合理等光纤通信特有的优点,而且还具有路由迂回、设备备用等特点,从而具备自愈合功能,并使系统的可靠性大大提高。另外,采用远端用户单元(RSU)和数字环路载波(DLC)设备,组网更灵活、方便。组网的过程中要把投资与效益综合统筹来考虑,使系统不仅满足现在乃至几年内铁路通信的需求,而且还能够为出行的旅客及地面用户提供先进的电信业务,并且还需具备便于扩容的功能。
按照通信网被分为主干网,局域网和接入网等三部分的构思来看,铁路通信网也可以通过上述划分方法进行。就铁路的通信网来看,接入网占有相当大的比重,包括有线接入网和无线接入网两大部分。铁路有线接入网的情况与电信的接入通信网相似,铁道部将在未来的1~2年内建成可覆盖全国大中城市的铁路互联网,它是由铁路部门依托于基础铁路电信网,组织建设的可以支持众多信息服务的、具有多媒体通信能力的全国范围的计算机网络,铁道部将有可能成为我国第六个面向大众的计算机信息互联网络单位,为铁路通信走向市场做准备。关于有线接入这里不再叙述,下面主要讨论铁路的无线接入网,为此首先回顾一下移动通信的发展过程。
1.移动通信的发展过程
移动通信技术经历了由模拟到数字,由频分多址到频分+时分多址,再到码分多址(CDMA)的发展过程,并即将向宽带化、智能化和个人化的方向发展。移动通信系统大体可分为二代,第一代是以模拟技术为主,频分多址,工作在400~800MHz频段。由于模拟系统存在频谱利用率低、容量小、设备复杂、抗干扰性能差、保密性不强、价位高、业务面窄等固有缺点,不能满足通信市场急速发展的需要,因此诞生了第二代移动通信系统。第二代移动通信系统采用数字化、时分多址方式等全数字化技术,克服了第一代移动通信的缺点,得到了迅速发展,目前的移动通信数模兼容,以数字系统为主。随着用户对信息接入量的需求呈指数的增长,电信工作者们着手建立最新一代的移动通信第三代移动通信系统。
第三代移动通信系统具有全球化、智能化、个人化和综合化的特点,工作在2000MHz波段,采用宽带的CDMA技术,涵盖地面系统和卫星系统,包括海陆空三维服务面,集成话音、数据、视像、ISDN和多媒体多种业务。这一系统以多种空中接口和接入方式,可向高速和慢速移动用户提供服务。
2.铁路无线接入网现状
铁路通信网是为旅客和铁路公务、应急抢险、行车维修等人员提供及时可靠的通信,以提高服务等级和运输效率。保证列车的安全,达到高效运营而建立的,它是一种集列车公务通信和区间移动作业通信为一体的列车移动通信系统。但是铁路结构自身的特点,决定了该系统与公用移动通信网和区域性的专业移动通信网的差别,它是一种属于线面结合、以线为主的链状网。
铁路通信的无线接入部分目前仅有的是400MHz的无线列调系统,它完成车站值班员与进入其管辖区段的列车车长以及列车司机之间的通话联系。当列车即将进站或即将出站时,这些通话才进行,否则如果没有特殊的情况,则在列车运行于区间时,通话一般不进行,这主要是从节约频率资源,减少同频干扰的角度出发的。但是,随着铁路现代化改造进程的迅速推进,从前单一的无线列调系统已经远远不能满足铁路无线通信的需要,这样就迫切需要建设一套适合于铁路现代化运营指挥需要的先进的无线通信系统。这一系统应该采用小区制,并完成大三角功能。也就是说,系统必须可以实现调度中心与车站值班员之间、车站值班员与列车司机之间、列车司机与调度中心之间的通话功能,必须可以实现线路管理区间的公务移动通信功能,同时还必须能够实现调度中心与列车司机室之间实时的双向数据通信功能。基于这一想法,构成铁路无线通信接入网的方式可以采用现有的无线通信方式的集群通信方式、GSM(全球移动通信系统)移动通信方式、CDMA移动通信方式。
集群通信系统是一种功能强大的专用移动通信系统,是通信与微处理机技术、程控交换技术、计算机网络技术紧密结合的产物。它集交换、控制、通信于一体,通过无线拨号的方式把一组信道自动最优地动态分配给系统内部用户,最大限度地利用系统资源和频率资源,降低系统内呼损,提高服务质量。由于它具有群呼、组呼、强插、强拆等功能,特别适合于调度指挥以及应急、抢险等场合,并较好地解决了通信频率合理分配的问题,因而倍受专业运营管理部门的青睐,被确定为现行铁路移动通信方式的首选类型。但是这一系统还具有一定的缺点,主要包括采用动态的频率分配,没有考虑与周围公用网的有效融合问题,没有先进的路由合理选择功能,并且在建立通路和自动过网时存在信息丢失现象,保密性不强,容易受干扰等,这些缺点对于话音通信的影响不大,但是会对列车与调度指挥中心之间的实时双向数据通信造成较大的误码,因而对于要求较高数据通信误码率的场合并不适合。
即将动工的秦沈客运专线的移动通信系统主要包括400MHz的无线列调系统和800MHz的集群移动通信系统,考虑到集群移动通信系统在越区切换过程中会存在信息的损伤,因此将数据通信部分交由无线列调系统来完成,集群移动通信系统仅进行区间通信(如大三角功能的话音通信,公务通信以及应急抢险通信等),并留有调度电话进入的余地和接入公用通信网的功能。这一系统也是我国铁路以集群通信的方式为无线接入系统的第一例,是我国铁路通信史上的一个重大变革。
二、铁路无线接入网未来的发展趋势
随着改革的进一步深入和社会信息化的进展,不仅要求铁路通信网具有更强的保障铁路安全运营的通信功能,以适应高速列车通信的需求,而且要以铁道部的全程全网的优势全力发展电信增值服务及经营与中国电信业务范围一样的电信业务,参与同中国电信的竞争,使旅客和网络覆盖区的广大用户方便地享受信息的服务。比如随时随地的提供铁路客货运输资讯信息、订购火车票等服务,在列车就能享受语音、传真、数据、视频、移动通信及Internet等服务。不过,铁路现有的通信网络设施庞大而落后,这是目前该网络发展的最大障碍。
80年代开发应用的集群移动通信系统具有信道利用率高、组网灵活等优点,能够确保旅客通话的高质量和优先等级,可供列车公务人员进行业务通信,也可利用调度功能组成临时的应急通信和收容沿线的移动作业通信,基本上能够满足目前的铁路通信的需要,秦沈客运专线就是采用这一系统来实现铁路移动通信的功能。但从更高的通信目标来说,比如为了实现列车的实时定位、追踪,让列车上和列车下的公务人员都能够随时随地获得整个路况信息,实现列车运行、调度等自动控制,能够为广大旅客提供除语音服务外,还能提供传真、数据、视频、移动通信及Internet等服务,还有向铁路沿线的居民提供电信业务,随着这些业务的出现,原有的通信系统就不能满足要求,应该应用先进的移动通信技术,对铁路通信网进行改造,建立新的、必要的移动通信系统,比如微蜂窝移动通信系统,或者是第三代的移动通信系统。当然,建造铁路通信网,应根据铁路的实际情况,在不同的地区要因地制宜地发展有线和无线接入系统。
考虑到未来铁路发展对通信的需求,认为在通信系统寿命期内,运输会出现明显的增加,作为用户联络手段的通信系统,在规划其指标构成时,必须计算一定的弹性需求。此外还要考虑通信系统的容量扩充性问题,选择便于扩容的通信方式。从系统高可靠性的要求出发,还必须与别的系统(如微波/租用线路等)结合起来构成一个统一的整体,以此提供必要的备份。
在欧洲,经过长期的研究和决策,最初确定的是两种系统,一个是GSM,另一个是TETRA(泛欧集群无线通信)。后来由于GSM的技术日趋成熟,使用范围迅速扩大,造价逐渐下降,并且又由于在用户迅速扩展的情况下,集群移动通信解决方案所存在的问题日趋突出。鉴于此,欧洲的铁路移动通信系统最后定位于GSM的方式,并将铁路移动通信所具有的特色(群呼、组呼、优先级别、强插、强拆等功能)加进去,构成GSMR(用于铁路的全球移动通信系统)的解决方案。
铁路通信网未来的发展趋势应该是向着与公用网相融合的方向,并达到与公用网的统一。从而使得用户无比是在运行中的列车上,还是在铁路网的覆盖区域均能够通过铁路通信网进行如同办公室一样方便的信息交流,如进行电话联络,宽带的数据通信和图像传输,接入Internet等。而要满足这一要求,集群移动通信系统已经远远不够,GSM(R)和现行的CDMA技术也不能达到这一要求。从现在的发展情况看,惟有第三代的CDMA技术才可能担当起这一重任。因此,铁路通信网的无线接入部分今后的发展方向也必须是朝着第三代CDMA的方向。当然,并不是说第三代的CDMA技术就可以直接用来完成未来的铁路无线接入系统的功能,如同GSMR一样,必须将铁路通信所必备的功能(如群呼、组呼、优先级别、强插、强拆等功能)融入这一技术之中,形成具有铁路通信特有要求的公用无线通信接入网。
铁路计算机通信网络管理中存在的问题
由于我国铁路建设起步较晚,导致铁路计算机网络管理系统也只是在近些年初步成型。相比于发达国家,我国在铁路计算机通信网络管理运行中缺乏经验。完善的计算机网络管理可以大大提高铁路运行效率,保障列车安全。但是在实际运行中,由于计算机网络建设不够完善、尖端技术人员缺失、硬件软件达不到规范要求等诸多问题,是影响铁路管理正常运行的重要因素。
铁路计算机通信网络管理问题的解决对策
论文摘要:铁路运输是国家的经济大动脉,铁路通信系统是直接保证铁路运输的重要工具,它的质量的好坏直接影响铁路运输的效率以及运输速度和安全。随着科技的进步和发展,各种高薪技术被广泛地应用在铁路通信系统中,使得铁路通信系统得到逐步提高和完善,并提高了铁路运输的运输速度、效率以及安全可靠性,本文主要讨论移动通信在铁路通信系统中的相关应用。
一、铁路通信的作用
通信,指人与人或人与自然之间通过某种行为或媒介进行的信息交流与传递。铁路通信就是指利用有线通信、无线通信、光纤通信等现代化技术和设备,将铁路运输生产和建设过程中的各种信息进行传输和处理交换。从1825年的人工摇旗引导到1839年的指针式闭塞电报设备的发明以及应用,就说明现代通信技术一开始就是与铁路运输是紧密相关的。随着我国高速铁路的建设和运行,对铁路通信技术提出了更高的要求,只有不断地发展和完善铁路通信系统,才能为现代化铁路的建设与运行提供重要技术支持和安全保障。下面我们就来讨论移动通信在铁路通信系统中的相关应用。
二、无线列调
无线列调是重要的铁路行车通信设备,主要负责列车的位置和运行方向。无线列调系统主要解决行车调度员、车站值班员和机车司机之间的通信和车站值班员、机车司机和运转车长之间的通信。虽然无线列调具有节约资源的优点,但目前使用的无线列调是同频单工电台,随着列车提速的不断深入和列车建设密度的加大,在仅有的一个频道上集中了众多用户,再加上场强的越区严重,容易致使系统阻塞,甚至于瘫痪。对于现代化的高速铁路而言,这种通信系统过于简单,满足不了建设发展的需求。
三、集群通信
集群通信系统是一种高级移动调度系统,代表着专用移动通信网的发展方向。它能按照动态信道指配的方式,实现多用户共享多信道。由于它具有调度、群呼、优先呼、漫游等功能,被广泛地应用于政府、铁路、航空等部门,其中以源自欧洲的TETRA较为出色。不过这种通信系统也有一定的缺点,比如系统设备采购、建网成本和终端价格较高,同时也存在信息丢失、保密性不高、易受干扰等,这从上海局目前所建成的集群系统就能看出来。这些缺点对普通语音通信的影响不大,但对要求较高的场合并不适用,比如列车与指挥中心的实时双向数据通信。
四、GSM-R
GSM-R通信技术最早起源于欧洲,是在GSM公众移动通信系统的基础上增加了铁路运输专用调度通信功能,它主要由交换机、基站、机车综合通信设备、手机等组成,目前在德国、意大利、瑞典等大多数国家普遍应用,我国铁道部于2000年底正式确定将GSM-R作为我国铁路通信系统的发展方向。它主要提供无线列调、编组调车通信、区段养护维修作业通信、应急通信、隧道通信等语音通信功能,可为列车自动控制与检测信息提供数据传输通道,并可提供列车自动寻址和旅客服务。比如全世界海拔最高的青藏铁路,它的绝大部分线路都是在高原缺氧的无人区,为了满足铁路运输通信、信号及调度指挥的需要,就采用了GSM-R移动通信系统。另外还有:大秦线、胶济线、合武线、京津城际线,京沪高铁等。
五、卫星通信
卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站来转发或反射无线电信号,在两个或多个地面站之间进行通信。它的主要优点是通信范围大、不受陆地灾害的影响,可靠性高、电路开通迅速、多址连接等,不过也存在成本高、传输延时大、传输带宽有限等不足。相对而言,比较适合铁路应急部门使用。
六、无线宽带WIMAX
WIMAX技术是一项于IEEE 802.16标准的宽带无线接入城域网技术。目前,在铁路通信系统中的最新应用成果就是中国神华能源股份有限公司的自主研发项目 -“WIMAX技术在铁路移动通信中的应用研究”。该项目自主研发了基于WIMAX无线宽带技术的机车同步操控通信、列尾通信、无线列调通信、视频监控等组成的铁路通信应用系统,在经过车载运行实验和室内动力分布实验后,经专家组检验,表明该系统可满足朔黄铁路运行的技术要求,具有创新性,技术成果达到国际领先水平。
七、结束语
铁路通信是以运输生产为重点,主要功能是实现行车和机车车辆作业的统一调度与指挥。但因铁路线路分散,支叉繁多,业务种类多样化,组成统一通信的难度较大。所以,在铁路通信系统中应当将各种现代化的通信技术有机结合,以保证行车安全、防止作业事故,提高运输效率,加速机车周转,以及改善服务质量等。
参考文献
[1]田裳,沈尧星主编.铁路应急通信[J].中国铁道出版社,2008,6(16):154-156
[2]丁奇编著.大话无线通信[J].人民邮电出版社,2010,1(24):1021-1024
论文摘要:铁路运输是国家的经济大动脉,铁路通信系统是直接保证铁路运输的重要工具,它的质量的好坏直接影响铁路运输的效率以及运输速度和安全。随着科技的进步和发展,各种高薪技术被广泛地应用在铁路通信系统中,使得铁路通信系统得到逐步提高和完善,并提高了铁路运输的运输速度、效率以及安全可靠性,本文主要讨论移动通信在铁路通信系统中的相关应用。
一、铁路通信的作用
通信,指人与人或人与自然之间通过某种行为或媒介进行的信息交流与传递。铁路通信就是指利用有线通信、无线通信、光纤通信等现代化技术和设备,将铁路运输生产和建设过程中的各种信息进行传输和处理交换。从1825年的人工摇旗引导到1839年的指针式闭塞电报设备的发明以及应用,就说明现代通信技术一开始就是与铁路运输是紧密相关的。随着我国高速铁路的建设和运行,对铁路通信技术提出了更高的要求,只有不断地发展和完善铁路通信系统,才能为现代化铁路的建设与运行提供重要技术支持和安全保障。下面我们就来讨论移动通信在铁路通信系统中的相关应用。
二、无线列调
无线列调是重要的铁路行车通信设备,主要负责列车的位置和运行方向。无线列调系统主要解决行车调度员、车站值班员和机车司机之间的通信和车站值班员、机车司机和运转车长之间的通信。虽然无线列调具有节约资源的优点,但目前使用的无线列调是同频单工电台,随着列车提速的不断深入和列车建设密度的加大,在仅有的一个频道上集中了众多用户,再加上场强的越区严重,容易致使系统阻塞,甚至于瘫痪。对于现代化的高速铁路而言,这种通信系统过于简单,满足不了建设发展的需求。
三、集群通信
集群通信系统是一种高级移动调度系统,代表着专用移动通信网的发展方向。它能按照动态信道指配的方式,实现多用户共享多信道。由于它具有调度、群呼、优先呼、漫游等功能,被广泛地应用于政府、铁路、航空等部门,其中以源自欧洲的TETRA较为出色。不过这种通信系统也有一定的缺点,比如系统设备采购、建网成本和终端价格较高,同时也存在信息丢失、保密性不高、易受干扰等,这从上海局目前所建成的集群系统就能看出来。这些缺点对普通语音通信的影响不大,但对要求较高的场合并不适用,比如列车与指挥中心的实时双向数据通信。
四、GSM-R
GSM-R通信技术最早起源于欧洲,是在GSM公众移动通信系统的基础上增加了铁路运输专用调度通信功能,它主要由交换机、基站、机车综合通信设备、手机等组成,目前在德国、意大利、瑞典等大多数国家普遍应用,我国铁道部于2000年底正式确定将GSM-R作为我国铁路通信系统的发展方向。它主要提供无线列调、编组调车通信、区段养护维修作业通信、应急通信、隧道通信等语音通信功能,可为列车自动控制与检测信息提供数据传输通道,并可提供列车自动寻址和旅客服务。比如全世界海拔最高的青藏铁路,它的绝大部分线路都是在高原缺氧的无人区,为了满足铁路运输通信、信号及调度指挥的需要,就采用了GSM-R移动通信系统。另外还有:大秦线、胶济线、合武线、京津城际线,京沪高铁等。
五、卫星通信
卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站来转发或反射无线电信号,在两个或多个地面站之间进行通信。它的主要优点是通信范围大、不受陆地灾害的影响,可靠性高、电路开通迅速、多址连接等,不过也存在成本高、传输延时大、传输带宽有限等不足。相对而言,比较适合铁路应急部门使用。
六、无线宽带WIMAX
WIMAX技术是一项于IEEE 802.16标准的宽带无线接入城域网技术。目前,在铁路通信系统中的最新应用成果就是中国神华能源股份有限公司的自主研发项目 -“WIMAX技术在铁路移动通信中的应用研究”。该项目自主研发了基于WIMAX无线宽带技术的机车同步操控通信、列尾通信、无线列调通信、视频监控等组成的铁路通信应用系统,在经过车载运行实验和室内动力分布实验后,经专家组检验,表明该系统可满足朔黄铁路运行的技术要求,具有创新性,技术成果达到国际领先水平。
七、结束语
铁路通信是以运输生产为重点,主要功能是实现行车和机车车辆作业的统一调度与指挥。但因铁路线路分散,支叉繁多,业务种类多样化,组成统一通信的难度较大。所以,在铁路通信系统中应当将各种现代化的通信技术有机结合,以保证行车安全、防止作业事故,提高运输效率,加速机车周转,以及改善服务质量等。
参考文献:
[1]田裳,沈尧星主编.铁路应急通信[J].中国铁道出版社,2008,6(16):154-156
[2]丁奇编着.大话无线通信[J].人民邮电出版社,2010,1(24):1021-1024
关键词:铁路信号;微机监测网络系统;构建
信号微机监测系统是铁路上非常关键的设备,他能够维护车厢运行安全、对铁路信号设备的运行情况进行检测与监督,提高信号管理质量,信号微机监测网络系统的形成体现出铁路信号技术的进步、完善与发展。这一系统的优势体现为:通过微机系统来迅速处理信息,加强对信号设备的实时检测与监督,加强故障问题的判断、分析和处理,凭借微机系统信息高容量、高速处理能力来加强对数据的存储、记录、分析与总结,这一信号监测系统实现了同网络世界的链接,利用网络的先进功能来提高管理效率。
一、铁路信号微机监测网络系统简介
作为铁路系统运行过程中最关键的交通安全设施,能够有效支持信号设备的状态检修,利用这一网络系统能够有效确保信号设备的安全度,提高接合部管理水平,积极维护铁路系统运行现场的修理。铁路信号微机监测网络系统能够对铁路系统的整个运行过程进行跟踪、记录与管理,实现对安全问题的监测、对事故故障的事后分析,达到维护系统安全运行的良好效果。
以往的信号微机监测系统单纯局限于通过微机技术来对信息进行处理、监督与监测等等,从中判断、诊治故障问题,对相关信息自动加以储存、分析、总结与反馈等等。
随着信息技术的发展,铁路信号微机监测系统也实现了同网络世界的链接,朝着网络化方向发展,在已有的监测系统上利用广域网数据传输系统,把来自于火车站、电力等等同上层网络系统相链接,打造出一个健全完善的网络监测系统。
这个广域网数据传输体系发挥着数据传输的功能和作用,他能够支持信息在不同计算机系统之间的传播与输送,例如:路由器、集线器等等,达到对整个信号系统的统一监督和控制,无需过多的人员监控,有效节省了人力成本,能够更加高速、快捷地找到各项设备故障问题,从而确保了铁路交通系统的工作效率。
二、信号微机监测系统组网分析
因为铁路交通系统的特点就是路线长、站点多、站与站距离较远,因此,要想确保整个铁路交通系统的各个站点、线路有效联系起来,实现相互之间的信息传输与交流,达到整个铁路系统的网络链接就要引入计算机信息技术。
1、微机监测网络的结构模型
信号微机监测系统主要发挥着远程监测与控制功能,通常是对铁路线路上各个站点间、信息装置以及铁路交通线路间信息传播与传递情况的监控,能够对整个铁路系统中的故障、问题等进行及时捕捉、提前预测、发出警报等等,从而确保火车安全运行。
根据相关的法律法规中的规定,信号微机监测系统通常包括三个层面,具体如下图所示:
在这三个监测层中,电务段层发挥着同上级部门网络链接的作用,整个系统的结构呈现为树形。
2、广域网
广域网通常的覆盖范围较广,最短距离在几十千米,最长能够达到几千千米,线路通常选择公共交换的形式。因为铁路交通系统线路长、站点多,基于这样的特点,在电务段层通常选择广域网的网络模式,通过这一网络来实现不同站点、不同方位的数据链接与信息联系。
在空间结构上,广域网需要选择星形网络拓扑结构,同时选择环网的链接方式,从而确保网络运行的安全、稳定。通过这种方式即使网络通道发生了切断,也依然能够维持不同网点间正常通信,实际工作过程中,也能够有效确保通信效率,带来良好的通信效果。在环网链接模式下,需要在各个车站中配置一个路由器,并在网络中心处设置一个多口路由器,这样就实现了不同站点共享网络流量,达到了彼此间信息有效沟通、交流的功效。
3、信号微机监测网络系统的管理
这一网络系统能够发挥网络管理的作用,在各个端口,都能够凭借形状、符号、线路图等方式来呈现不同网络节点之间的链接情况,也能够呈现出监测程序的链接情况。
其中选择曲折、迂回的网络通道来构成回路,因为这样能够有效克服由于各别站点出现故障或其他意外问题时,整个网络系统被切断的风险。
在这一网络系统内部设置一个监控服务器,在路由器这一网络系统媒介的帮助下,服务器实现了同各个站机的链接,具体链接方式为:迂回通道串行,这样就能够打造一个良好的广域网,而且这个网络系统中的任何一个站机、信息处理器等都配置了一套属于自己的站码、IP地址、电报码等等,这些配置具体的作用如下表:
(1)站机
主要包括微机主机、电源、数据采集设备、广域网路由器、CAN网等等。整个系统承担着采集信息、归类数据、分析与处理信息等等,同时会把所搜集到的信息里有网络设备来输送至服务器。
(2)服务器
服务器是整个微机监测系统的核心,发挥着信息管理中心的职能和功效,负责监测信号数据,实现信息通讯。
具体的功能和作用体现为:对站机的信息和数据进行接收与储存,向站机输送命令,并负责执行相关操作,向终端机输送信息数据并供其查询等等。
(3)监测终端
监测终端主要由人工进行运行,负责对管理范围内车站相关数据信息的查询与管理,形成报表数据进行汇报并总结。具体的数据累计、模型以及图形等都能够被真实、清晰地打印出来,而且监测终端也可以将通讯网络结构拓扑图、实际的通信状况等信息明显地呈现出来,从而开展科学网络规划、分析与管理,为大众用户带来一个便捷、自由又易于观察和操作的交互环境。
4、TCP/IP
铁路信号微机监测网络系统采用TCP/IP协议,形成一种约束,其中对通信规律做出了详细规定,在这一协议的规定与约束下,铁路信号微机监测网络系统能够发挥良好的通信功能,确保通信安全、稳定,而且这一协议具有广泛的适用性,能够适应不同类型的网络通道和现实的物理通道,同时能够随着通道的优化来不断提高自身性能。■
总结:
铁路信号微机监测网络系统的构建与形成是铁路信号监测系统优化升级与发展的体现,必须加强对网络系统的优化管理,提高系统运行效率,发挥网络信息技术的优势功能,确保其有力支持铁路信号微机监测系统的运行与发展,维护期功能与作用的积极发挥。■
参考文献
[1]魏艳.罗永康. 基于C/S和B/S模式结合的铁路信号微机监测网络系统[期刊论文]-铁路通信信号工程技术2011,4(3)
[2]王伟峰.王强.嵌入式网关在铁路信号微机监测系统中的应用[期刊论文]-铁路通信信号工程技术2011,5(1)
[3]尹春雷.关于铁路信号微机监测未来发展的探索[期刊论文]-铁路通信信号工程技术2009,6(5)