徐沛鐵路通信系統(tǒng)優(yōu)化改造

江 玲

*徐沛鐵路管理處 工程師，221611 江蘇徐州

徐沛鐵路運(yùn)輸調(diào)度等管理系統(tǒng)的設(shè)施設(shè)備仍處于二三十年前的水平，極不適于國鐵現(xiàn)代化、專業(yè)化、信息化管理要求，與國鐵的日常運(yùn)輸業(yè)務(wù)接洽十分被動(dòng)。特別是2011年，上海鐵路局在貨運(yùn)上強(qiáng)制實(shí)行路企“按圖行車”規(guī)定，要求徐沛鐵路必須和國鐵運(yùn)輸管理系統(tǒng)接軌。為了配合徐沛鐵路運(yùn)輸調(diào)度指揮系統(tǒng)技術(shù)改造，通信系統(tǒng)在既有線路和設(shè)備上也進(jìn)行了更新改造。

1 改造要求

徐沛鐵路既有通信系統(tǒng)設(shè)備新舊結(jié)合，傳速慢、故障率高，可靠性差;管理系統(tǒng)落后，未能形成一個(gè)專業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，每日統(tǒng)計(jì)工作量大，易出現(xiàn)失誤。作業(yè)現(xiàn)場無監(jiān)控記錄系統(tǒng)，以至于現(xiàn)場作業(yè)情況無法實(shí)時(shí)傳送至調(diào)度指揮中心，影響調(diào)度指揮人員的工作質(zhì)量。所以，徐沛鐵路擴(kuò)能增效技術(shù)改造勢在必行。

對(duì)既有通信系統(tǒng)的改造，要求實(shí)現(xiàn)鐵路運(yùn)輸調(diào)度指揮系統(tǒng)的自動(dòng)化、智能化和綜合化，要求提供公務(wù)電話交換系統(tǒng)、調(diào)度專用通信系統(tǒng)、信號(hào)CTC系統(tǒng)、信號(hào)微機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)、64D半自動(dòng)閉塞光電轉(zhuǎn)換設(shè)備、區(qū)間計(jì)軸設(shè)備、電力遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)備用通道(主用光纖)、機(jī)房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)所需通信通道。通過對(duì)信息的采集、處理、傳遞和控制，與鐵路其他部門協(xié)同工作，保證列車的正常運(yùn)行。

2 工程概況

2.1 傳輸及接入系統(tǒng)

根據(jù)專用線業(yè)務(wù)需求及用戶的分布情況，結(jié)合既有傳輸系統(tǒng)現(xiàn)狀，傳輸系統(tǒng)采用622 Mb/s二纖環(huán)形多業(yè)務(wù)傳輸平臺(tái) (MSTP)組網(wǎng)，如圖1所示。

圍繞沛屯調(diào)度中心，按地域組建3個(gè)二纖622 Mb/s環(huán)形傳輸系統(tǒng)。既有二纖環(huán)形傳輸系統(tǒng)撤出龍固站ADM設(shè)備，其他節(jié)點(diǎn)保持不變。在調(diào)度中心新設(shè)ADM設(shè)備，組成沛屯以南專用線二纖環(huán)形傳輸系統(tǒng)，本環(huán)內(nèi)各既有ADM設(shè)備需升級(jí)為MSTP設(shè)備;利用新建干線光纜，將沛屯調(diào)度中心新設(shè)的ADM與孔莊、徐莊、電廠、姚橋站新設(shè)622 Mb/s ADM設(shè)備，組成第2個(gè)二纖622 Mb/s環(huán)形傳輸系統(tǒng);沛屯調(diào)度中心新設(shè)的ADM與龍固站、三河尖和張雙樓新設(shè)ADM，組成第3個(gè)二纖622 Mb/s環(huán)形傳輸系統(tǒng)。

沛屯中心機(jī)房既有OLT設(shè)備移設(shè)至調(diào)度中心通信聯(lián)合機(jī)械室，并擴(kuò)容增加音頻2/4線接口及2 Mb/s中繼板，沛屯以南各站ONU擴(kuò)容增加音頻2/4板。沛屯以北孔莊、徐莊、電廠、姚橋、龍固、張雙樓、三河尖站新設(shè)接入網(wǎng)ONU設(shè)備，接入沛屯中心機(jī)房OLT。新設(shè)ONU需要配置自動(dòng)電話接口、2/4線音頻接口及64 kb/s數(shù)據(jù)接口。

圖1 徐沛鐵路通信網(wǎng)圖

沛屯中心機(jī)房既有傳輸系統(tǒng)及接入網(wǎng)網(wǎng)元管理中心設(shè)備移設(shè)至調(diào)度中心通信網(wǎng)管室，并升級(jí)改造，完成全線既有和新設(shè)傳輸及接入網(wǎng)設(shè)備的性能、故障、配置及安全方面的管理。

為保證徐沛鐵路整個(gè)通信系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，在沛屯調(diào)度中心通信機(jī)械室新設(shè)BITS時(shí)鐘源設(shè)備;同步系統(tǒng)采用主、從同步方式，在新設(shè)BITS(含分配設(shè)備)的同時(shí)，設(shè)置GPS接收機(jī)作為備用;同步信號(hào)采用數(shù)字傳輸鏈路，逐級(jí)傳送至各車站等節(jié)點(diǎn)。

2.2 電話交換系統(tǒng)

沛屯中心機(jī)房既有專網(wǎng)程控交換機(jī) (大唐電信SP30)利舊，沛屯以南各站自動(dòng)電話保持既有連接，沛屯以北各礦站自動(dòng)電話通過新設(shè)接入網(wǎng)接入沛屯中心機(jī)房程控交換機(jī)。

2.3 調(diào)度通信系統(tǒng)

采用數(shù)字調(diào)度專用通信系統(tǒng)組建徐沛鐵路調(diào)度電話、站場電話系統(tǒng)，并為無線列調(diào)系統(tǒng)提供實(shí)現(xiàn)大三角功能所需的音頻共線通道。

在沛屯調(diào)度中心通信機(jī)械室，新設(shè)數(shù)調(diào)主系統(tǒng)設(shè)備，移設(shè)擴(kuò)容升級(jí)數(shù)調(diào)網(wǎng)管設(shè)備，原數(shù)調(diào)主系統(tǒng)設(shè)備作為車站分系統(tǒng)設(shè)備安裝在其他車站使用。沛屯以南各站既有數(shù)調(diào)車站分系統(tǒng)利舊，并增加音頻2/4線共線板，為無線列調(diào)提供音頻共線通道。沛屯以北各站新設(shè)數(shù)調(diào)車站分系統(tǒng)設(shè)備。

沛屯以南沙塘、劉集、鄭集、灣集、崔集、張寨、沛縣等7站既有數(shù)調(diào)分系統(tǒng)設(shè)備，通過傳輸系統(tǒng)組建一個(gè)2 Mb/s中繼環(huán)路接入數(shù)調(diào)主系統(tǒng);龍固站移設(shè)并擴(kuò)容既有數(shù)調(diào)分系統(tǒng)設(shè)備，與三河尖、張雙樓新設(shè)數(shù)調(diào)車站分系統(tǒng)設(shè)備組成一個(gè)2 Mb/s中繼環(huán)路接入數(shù)調(diào)主系統(tǒng);徐莊、孔莊、姚橋、電廠新設(shè)數(shù)調(diào)車站分系統(tǒng)設(shè)備，組成一個(gè)2 Mb/s中繼環(huán)路接入數(shù)調(diào)主系統(tǒng)。在各車站值班員處設(shè)值班臺(tái)，在沛屯調(diào)度中心行調(diào)值班員處新設(shè)值班臺(tái)，在調(diào)度中心設(shè)置集中錄音設(shè)備，并在各新設(shè)數(shù)調(diào)分系統(tǒng)設(shè)備的車站設(shè)錄音儀，既有各站錄音設(shè)備利舊，對(duì)全線調(diào)度臺(tái)的通話進(jìn)行集中錄音。

2.4 無線列調(diào)通信系統(tǒng)

徐沛煤礦專用鐵路沙塘站 (接軌站)至三河尖站新設(shè)450 MHz無線列調(diào)通信系統(tǒng)工程，線路總長130 km，涉及15個(gè)車站，1個(gè)調(diào)度中心、1個(gè)機(jī)務(wù)折返段。

系統(tǒng)采用TB/T 3052-2002規(guī)定的450 MHz無線列調(diào)B1制式。新設(shè)調(diào)度總機(jī)和監(jiān)測總機(jī)均置于沛屯站調(diào)度中心機(jī)房，調(diào)度控制盒放置于調(diào)度值班室，監(jiān)測終端放置于相應(yīng)的網(wǎng)管值班室。專用線上8個(gè)車站 (包括:沙塘、劉集、鄭集、灣集、崔寨、張寨、沛縣、沛屯站)新設(shè)車站電臺(tái)放置于既有車站通信機(jī)械室，礦區(qū)車站 (包括:龍固、三尖河、張雙樓、徐莊、孔莊、姚橋、電廠站)新設(shè)電臺(tái)放置于新建或者改建成的通信機(jī)械室內(nèi)。車站電臺(tái)通過車站數(shù)字調(diào)度分系統(tǒng)提供音頻共線通道接入調(diào)度總機(jī)、調(diào)監(jiān)總機(jī);調(diào)度總機(jī)、監(jiān)測總機(jī)通過數(shù)字調(diào)度主系統(tǒng)與車站電臺(tái)連接，實(shí)現(xiàn)調(diào)度員、車站、機(jī)車無線列調(diào)大三角通信。

系統(tǒng)采用TB/T 3052-2002中450 MHz頻段中第Ⅳ組頻率，四頻組配置。車站電臺(tái)及調(diào)度總機(jī)均設(shè)有錄音設(shè)備，用于通話錄音記錄。車站設(shè)車次號(hào)數(shù)據(jù)接收解碼器和調(diào)度命令車站轉(zhuǎn)接器。各車站均新設(shè)高30 m無線列調(diào)天線鐵塔，共計(jì)15座。車站鐵塔設(shè)置2層工作平臺(tái)，無線列調(diào)天線和無線車次號(hào)設(shè)備天線分層安裝，用于保證區(qū)間場強(qiáng)覆蓋及通話質(zhì)量。機(jī)務(wù)折返段設(shè)機(jī)車出入庫檢測設(shè)備及車次號(hào)/調(diào)度命令出入庫檢測設(shè)備。該鐵路線沿線為平原地形，故暫不考慮區(qū)間弱場處理情況，屆時(shí)根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境可調(diào)試車站天線，以滿足區(qū)間通信要求。

2.5 站間行車、道口專用電話

設(shè)置站間行車電話，為各相鄰車站值班人員提供直通電話，并納入數(shù)調(diào)系統(tǒng)，由數(shù)調(diào)系統(tǒng)提供時(shí)隙通道和操作臺(tái)按鍵作站間行車電話使用。

在沛屯以北各礦線有人看守道口房內(nèi)設(shè)道口電話，通過新設(shè)的地區(qū)電纜接入各站數(shù)調(diào)分系統(tǒng)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)道口看守員與車站值班員間的聯(lián)系。

2.6 視頻監(jiān)控系統(tǒng)

徐沛鐵路全線新設(shè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，先期主要滿足調(diào)度員對(duì)全線重要平交道口的視頻監(jiān)視需求，保證機(jī)車乘務(wù)人員在移動(dòng)中實(shí)時(shí)監(jiān)視前方道口。后期通過擴(kuò)容改造可實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)專用鐵路重要節(jié)點(diǎn)的綜合視頻監(jiān)控。視頻系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)采集、處理、存儲(chǔ)、回放、控制、顯示、管理及與其他系統(tǒng)互聯(lián)或聯(lián)動(dòng)功能，為道口視頻無線傳輸提供視頻信息。視頻采集點(diǎn)設(shè)備由前端攝像機(jī)、編碼器設(shè)備組成。前期主要設(shè)置視頻采集點(diǎn)在鐵路主要道口和沛屯編組場，后期可設(shè)置在沿線重要部位。

2.7 通信電源及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)

沿線各通信機(jī)械室通信設(shè)備均屬一級(jí)負(fù)荷，交流電源應(yīng)采用2路交流供電。徐沛鐵路沛屯以南設(shè)有1條電力貫通線，可滿足一路可靠交流電源。沛屯以北各站均從各礦區(qū)交流電源網(wǎng)接引，可保證2路可靠交流電源。各站通信機(jī)械室設(shè)置直流電源設(shè)備，并配置備用蓄電池。

沛屯以南各站更換為48 V/100 A開關(guān)電源設(shè)備，沛屯中心機(jī)房新設(shè)48 V/200 A開關(guān)電源設(shè)備。以上各站既有備用蓄電池全部利舊。

調(diào)度中心新設(shè)48 V/200 A開關(guān)電源設(shè)備并配2組300 Ah蓄電池組備用，龍固新設(shè)1套48 V開關(guān)電源設(shè)備，移設(shè)100 Ah蓄電池組。沛屯以北徐莊、孔莊、姚橋、電廠、三河尖、張雙樓等站新設(shè)48 V/100 A開關(guān)電源設(shè)備，并配2組100 Ah蓄電池組備用。

通信電源及通信信號(hào)機(jī)房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，可對(duì)機(jī)房動(dòng)力設(shè)備、空調(diào)設(shè)備、機(jī)房運(yùn)行環(huán)境和安全等各類情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，包括溫/濕度、煙霧、水浸、門禁、非法入侵、空調(diào)的控制，同時(shí)可對(duì)通信機(jī)械室的電源設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測。

系統(tǒng)由監(jiān)控中心設(shè)備及遠(yuǎn)端監(jiān)測單元 (SU)組成。SU由智能一體化采集器及環(huán)境傳感器等構(gòu)成，負(fù)責(zé)各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)各種開關(guān)量的數(shù)據(jù)采集，并通過通信網(wǎng)絡(luò)傳送到監(jiān)控中心。

既有環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)利舊。在沛屯以北各站(含龍固站)新設(shè)車站機(jī)房監(jiān)控終端和攝像頭，對(duì)各信號(hào)樓 (室)通信和信號(hào)機(jī)械室實(shí)施監(jiān)控，對(duì)沛屯中心機(jī)房既有監(jiān)控中心進(jìn)行擴(kuò)容，并移設(shè)至調(diào)度中心通信網(wǎng)管室，將新設(shè)各站監(jiān)控終端接入既有監(jiān)控中心。遠(yuǎn)端監(jiān)測單元 (SU)至監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)傳送采用2 Mb/s環(huán)網(wǎng)方式。

3 總結(jié)

徐沛鐵路通信系統(tǒng)改造后，在承載的業(yè)務(wù)量、信息傳送的實(shí)時(shí)性、系統(tǒng)的可靠性和安全性等方面均有很大提高。在信息化建設(shè)方面，使鐵路各信息系統(tǒng)相互融合，徹底改變了傳統(tǒng)的鐵路調(diào)度指揮方式，建立起融信號(hào)、通信、計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)傳輸和多媒體技術(shù)為一體的、可靠、集中、透明的運(yùn)輸調(diào)度系統(tǒng)。本工程的運(yùn)用和實(shí)施，必將進(jìn)一步提升貨物裝車質(zhì)量，增加列車開行密度，提高列車運(yùn)行速度，保證鐵路行車安全。對(duì)于推動(dòng)礦區(qū)持續(xù)健康快速發(fā)展具有重大的現(xiàn)實(shí)意義和深遠(yuǎn)的歷史意義。

［1］ 羅曉．調(diào)度通信系統(tǒng)數(shù)字化改造［J］．鐵道通信信號(hào)，2009(6):58－59．

［2］ 樓向東．自營鐵路數(shù)字調(diào)度通信系統(tǒng)的改造［J］．鐵道通信信號(hào)，2007(4):33－34．

［3］ 楊書芳．鐵路電氣化改造中傳輸系統(tǒng)方案優(yōu)化分析［J］．鐵道通信信號(hào)，2011(6):63 －64．