青藏鐵路格拉段GSM－R系統(tǒng)維護(hù)管理問題剖析

趙隆清

趙隆清:青藏鐵路公司電務(wù)部 工程師 810007 西寧

青藏鐵路格拉段北起青海省格爾木市，南至西藏自治區(qū)拉薩市，全程達(dá)1142 km，是穿越世界高原、永久凍土層最長(zhǎng)的一條鐵路。這里高寒缺氧，空氣稀薄，平均海拔達(dá)4500 m，海拔最高處達(dá)5072 m，自然環(huán)境十分惡劣。

1 通信系統(tǒng)概述

青藏鐵路格拉段全線通信系統(tǒng)大量采用了國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，其中GSM-R系統(tǒng)是全國(guó)鐵路開通的第一條鐵路數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)，主要包括:交換子系統(tǒng)、基站子系統(tǒng)、GPRS子系統(tǒng)、智能網(wǎng)子系統(tǒng)、網(wǎng)管子系統(tǒng)、GPRS接口服務(wù)器、直放站系統(tǒng)和移動(dòng)終端等。無線網(wǎng)絡(luò)采用同站址冗余雙網(wǎng)覆蓋的組網(wǎng)方式，相同站址設(shè)2套BTS設(shè)備，分屬A、B網(wǎng)，西寧核心網(wǎng)連接唐古拉以北的A網(wǎng)和唐古拉以南的B網(wǎng);拉薩核心網(wǎng)連接唐古拉以南的A網(wǎng)和唐古拉以北的B網(wǎng)。格拉段GSM-R系統(tǒng)目前承載的主要業(yè)務(wù)有:無線列調(diào)通信、公務(wù)聯(lián)絡(luò)通信、列車運(yùn)行控制 (ITCS)數(shù)據(jù)和調(diào)度命令、進(jìn)路預(yù)告行車數(shù)據(jù)信息傳送，凍土動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)信息、工務(wù)晃車動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)信息、TCDS車輛動(dòng)態(tài)檢測(cè)信息、直放站網(wǎng)管信息等非行車業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳送。2010～2011年，還進(jìn)行了ITCS虛擬追蹤報(bào)警信息和機(jī)車遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)及診斷的信息傳送試驗(yàn)，效果良好。

青藏鐵路舉世矚目，管好、用好青藏鐵路具有十分重要的政治意義和現(xiàn)實(shí)意義。青藏鐵路GSMR系統(tǒng)自開通之日起，青藏鐵路公司電務(wù)部門就在無任何經(jīng)驗(yàn)可借鑒的情況下，以維規(guī)、維護(hù)管理辦法等規(guī)章制度為龍頭，以應(yīng)用技術(shù)條件、運(yùn)用質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，以安全考核為手段，建立了科學(xué)的維修機(jī)制，不斷加強(qiáng)GSM-R系統(tǒng)維護(hù)管理，在提高設(shè)備維護(hù)質(zhì)量、運(yùn)用質(zhì)量、壓縮故障和故障延時(shí)方面取得了顯著成效。但隨著時(shí)間的推移、技術(shù)應(yīng)用的不斷深入和各種因素的影響，格拉段GSM-R網(wǎng)絡(luò)逐漸暴露出了一些問題，困擾著通信專業(yè)正常的維護(hù)管理工作，對(duì)列車控制和安全運(yùn)輸秩序造成了一定的影響。

2 原因分析與措施

2.1 人員因素

1．維護(hù)管理存在漏洞。目前，維護(hù)質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)要求不夠高，安全責(zé)任界面和考核不明晰，需進(jìn)一步補(bǔ)充、完善、修訂現(xiàn)行的各類規(guī)章制度和管理辦法，建立健全有效的、適應(yīng)新需求、新標(biāo)準(zhǔn)的維護(hù)管理模式和安全保障體系。按照鐵道部相關(guān)規(guī)定和要求，盡快修訂、完善《青藏鐵路公司通信設(shè)備維護(hù)管理辦法》、《青藏鐵路GSM-R網(wǎng)絡(luò)接口監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)管理辦法》、《GSM-R系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理辦法》、《SIM卡及用戶終端設(shè)備管理辦法》、《通信設(shè)備維護(hù)管理運(yùn)用質(zhì)量考核辦法》。根據(jù)鐵道部頒發(fā)的GSM-R維護(hù)規(guī)則，結(jié)合青藏鐵路實(shí)際，制定實(shí)施細(xì)則、工作標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)程序，進(jìn)一步細(xì)化系統(tǒng)維護(hù)項(xiàng)目，為維護(hù)管理的科學(xué)化、規(guī)范化、制度化提供理論依據(jù)。

2．人員技術(shù)業(yè)務(wù)素質(zhì)有待進(jìn)一步提高?，F(xiàn)階段，人員的技術(shù)業(yè)務(wù)水平跟不上維護(hù)管理高標(biāo)準(zhǔn)的要求，需要加強(qiáng)維護(hù)管理人員的崗位技能培訓(xùn)，逐步提高人員的綜合素質(zhì)。維護(hù)管理單位對(duì)設(shè)備廠家、技術(shù)支持服務(wù)單位的依賴性較大，制約了人員技能培訓(xùn)和人才儲(chǔ)備。為了從根本上改變維護(hù)工作依賴廠家的現(xiàn)狀，維護(hù)管理單位應(yīng)盡快與設(shè)備廠家或技術(shù)支持服務(wù)單位合作，抽選一定的技術(shù)骨干，對(duì)其進(jìn)行集中理論培訓(xùn)和實(shí)際操作培訓(xùn)，使其具備基本的發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。骨干人員根據(jù)自己掌握的知識(shí)和維護(hù)需求，編制教材并定期組織授課，同時(shí)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)指導(dǎo)和故障定位傳授，形成“理論學(xué)習(xí)→實(shí)踐探索→技術(shù)交流→崗位練兵”的有利態(tài)勢(shì)，不斷提高員工的維護(hù)技巧、維護(hù)經(jīng)驗(yàn)和非正常情況下應(yīng)急處置能力，實(shí)現(xiàn)對(duì)其他維護(hù)管理人員進(jìn)行全面的傳、幫、帶，加大人員技能培訓(xùn)、人才儲(chǔ)備和維護(hù)管理及考核力度。

2.2 專業(yè)化管理

目前，日常監(jiān)測(cè)、分析等工作還停留在表面和粗放式檢修上，需要發(fā)揮專業(yè)化管理職能，加強(qiáng)GSM-R網(wǎng)絡(luò)分析優(yōu)化工作，使網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作趨于規(guī)范化、專業(yè)化、長(zhǎng)期化。充分利用先進(jìn)的技術(shù)監(jiān)測(cè)手段，加強(qiáng)網(wǎng)管、網(wǎng)絡(luò)接口預(yù)防性監(jiān)測(cè)和分析，定期組織技術(shù)攻關(guān)。每天跟蹤監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行數(shù)據(jù)，定期進(jìn)行無線場(chǎng)強(qiáng)和QoS測(cè)試，對(duì)網(wǎng)絡(luò)覆蓋質(zhì)量和服務(wù)質(zhì)量進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)，找出問題隱患，制定方案加以優(yōu)化調(diào)整。優(yōu)化調(diào)整內(nèi)容包括相關(guān)基站運(yùn)行參數(shù)、天饋線參數(shù)、直放站及漏纜運(yùn)行參數(shù)等。同時(shí)，還要加強(qiáng)沿線區(qū)間設(shè)備的日常監(jiān)測(cè)，提高精細(xì)化檢修質(zhì)量。具體方法如下。

1．BTS內(nèi)DRX板最易出問題，處理方法應(yīng)該從GSM-R機(jī)房網(wǎng)管上對(duì)DRX進(jìn)行軟啟動(dòng)，成功率50%;遠(yuǎn)程啟動(dòng)無用時(shí)，工區(qū)帶DRX備板到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行設(shè)備重啟，不能恢復(fù)則更換。

2．基站、直放站的天饋線需定期檢測(cè)，如果直放站信號(hào)突然變?nèi)?，功率輸出?5 dBm，問題應(yīng)該在直放站遠(yuǎn)端機(jī)天線饋線上，用故障定位的方法測(cè)試遠(yuǎn)端機(jī)到天饋線的駐波比，檢查饋線與天線接頭等。

3．對(duì)天線俯仰角和方位角的檢查調(diào)整要依靠方位儀及角度儀，如發(fā)現(xiàn)與原設(shè)計(jì)和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化后的結(jié)果不一致就需要調(diào)整。另外，要考慮天線處于35～45 m間的鐵塔上，受氣候和大風(fēng)影響，天線的角度會(huì)有變化，要定期監(jiān)測(cè)核對(duì)并進(jìn)行加固。

2.3 系統(tǒng)軟件

1．網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行數(shù)據(jù)管理缺乏統(tǒng)一性和規(guī)范性，需要完善GSM-R基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理工作。青藏鐵路GSM-R系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)直接參與列車控制和行車指揮，數(shù)據(jù)的安全性、可靠性非常重要。需由通信數(shù)據(jù)室統(tǒng)一歸口管理，確保GSM-R系統(tǒng)數(shù)據(jù)及用戶終端管理，確保信令點(diǎn)編碼、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備編號(hào)、網(wǎng)絡(luò)用戶IP等網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，以及移動(dòng)用戶號(hào)碼、終端用戶IP地址分配、組呼、GSM-R固定用戶號(hào)碼等用戶數(shù)據(jù)的安全和可靠，正確使用數(shù)據(jù)，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

2．系統(tǒng)軟件未異地備份。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)問題后，不能及時(shí)恢復(fù)或恢復(fù)延時(shí)過長(zhǎng)，影響范圍大。需責(zé)成維護(hù)管理單位和設(shè)備廠家分別異地備份保管，并及時(shí)更新，保持與運(yùn)用軟件完全一致。

2.4 設(shè)備硬件

1．性能下降。設(shè)備長(zhǎng)期在惡劣環(huán)境下工作，部分設(shè)備性能出現(xiàn)衰退，個(gè)別電路板件發(fā)生自動(dòng)切換、重啟甚至退服，影響行車通信業(yè)務(wù)。為此，要加強(qiáng)日常監(jiān)測(cè)、分析，對(duì)個(gè)別性能指標(biāo)已偏移的電路板件及時(shí)更換;對(duì)頻繁發(fā)生慣性故障的電路板件，分析確認(rèn)后統(tǒng)一更新。

2．核心板件無冗余熱備。板件故障后直接影響行車通信業(yè)務(wù)，需要全面組織排查和整治，實(shí)現(xiàn)“1+1”冗余熱備，并在備件庫(kù)內(nèi)儲(chǔ)備必要的應(yīng)急板件。

3．網(wǎng)絡(luò)設(shè)備出現(xiàn)不明原因的故障，主要有越區(qū)切換超時(shí)引起的切換失敗，車載臺(tái)在個(gè)別區(qū)域掃不到鄰區(qū)A網(wǎng)頻點(diǎn)，核心網(wǎng)個(gè)別不良告警等。應(yīng)集中各方力量，組織技術(shù)骨干、設(shè)備廠家、科研單位定期對(duì)技術(shù)難題進(jìn)行攻關(guān)，對(duì)所有問題進(jìn)行歸類統(tǒng)計(jì)，查找共性問題，加以試驗(yàn)和整改。例如:2009～2010年，通信專業(yè)經(jīng)過大量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，解決了基站控制器至TCU間鏈路頻繁重啟和網(wǎng)絡(luò)3個(gè)接口監(jiān)測(cè)不到網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的問題。

4．傳輸設(shè)備故障，直接影響GSM-R通信業(yè)務(wù)。應(yīng)加強(qiáng)傳輸網(wǎng)管監(jiān)測(cè)分析，預(yù)防性處理隱患;充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，或爭(zhēng)取其他電信運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)資源，對(duì)重要業(yè)務(wù)電路進(jìn)行實(shí)時(shí)迂回環(huán)路保護(hù)，減少傳輸中斷對(duì)GSM-R的影響。在既有傳輸資源條件下，目前已對(duì)全線45個(gè)車站增加2 Mb/s支路板和倒換橋接板，實(shí)現(xiàn)1∶N的TPS保護(hù)，優(yōu)化完善傳輸網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)格拉段中繼層和西寧、拉薩GSM-R MSC交換間重要電路的優(yōu)化調(diào)整和迂回保護(hù)，提高傳輸網(wǎng)絡(luò)的安全可靠性，減少因傳輸電路閃斷造成的ITCS通信超時(shí)故障。

5．通信電源設(shè)備不良影響GSM-R設(shè)備正常工作的事件也曾多次發(fā)生。應(yīng)加強(qiáng)電源設(shè)備自身的日常檢查整治，包括交、直流轉(zhuǎn)換模塊性能指標(biāo)是否滿足標(biāo)準(zhǔn)，整流模塊、饋電線是否老化破損，機(jī)房接地電阻是否符合標(biāo)準(zhǔn);加強(qiáng)蓄電池、逆變器、UPS、發(fā)電機(jī)等備用電源的充放電檢查試驗(yàn)。另外，檢查設(shè)置好通信電源的一、二次下電參數(shù)，確保電源的有效供電時(shí)間，保障通信設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)暢通。

2.5 光纜

1．直埋光纜出現(xiàn)惡化。格拉段有近800 km的凍土地段，受熱脹冷縮的影響，直埋光纜經(jīng)常出現(xiàn)惡化 (光纖拉斷、拉傷等)，直接造成GSM-R通信業(yè)務(wù)中斷。應(yīng)充分利用現(xiàn)有的光纜外皮監(jiān)測(cè)和傳輸網(wǎng)管監(jiān)測(cè)等手段，加強(qiáng)定期預(yù)防性監(jiān)測(cè)與分析，發(fā)現(xiàn)隱患及時(shí)整改。

2．施工造成光纜中斷。工務(wù)部門或有關(guān)單位在軌旁機(jī)械施工，造成光纜中斷事件時(shí)有發(fā)生。應(yīng)定期對(duì)光電纜線路進(jìn)行檢查，包括光功率監(jiān)測(cè)，光電纜線路標(biāo)石、警示牌是否缺失，橋架走線槽包封是否牢固，架空線路或地區(qū)線纜與電力線交越處是否按規(guī)定加裝保護(hù)套管，跨越公路時(shí)高度是否符合標(biāo)準(zhǔn)、有無警示標(biāo)。應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)計(jì)劃內(nèi)施工配合和光纜安全防護(hù)，同時(shí)加強(qiáng)機(jī)車添乘檢查和地面巡檢，隨時(shí)掌握軌旁無計(jì)劃施工的動(dòng)態(tài)，實(shí)施光纜安全卡控。

3．洪澇災(zāi)害造成光纜中斷。雨季洪澇災(zāi)害造成光纜中斷事件也時(shí)有發(fā)生，應(yīng)準(zhǔn)確確定防護(hù)整治點(diǎn)，對(duì)重點(diǎn)防洪區(qū)域進(jìn)行不間斷檢查，對(duì)不安全區(qū)域及時(shí)整治，尤其是涵橋下、河床內(nèi)的光電纜和低洼處的基站。同時(shí)，應(yīng)爭(zhēng)取投資，全線敷設(shè)第2條光纜，實(shí)現(xiàn)不同徑路光纜的迂回保護(hù)，減少光纜中斷對(duì)GSM-R的影響。

2.6 外網(wǎng)無線干擾

隨著其他電信運(yùn)營(yíng)商在格拉段的無線信號(hào)覆蓋，外界頻率尤其是中國(guó)移動(dòng)公司頻率對(duì)GSM-R的干擾越來越嚴(yán)重。應(yīng)加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)、分析，對(duì)發(fā)現(xiàn)的干擾問題及時(shí)排查;嚴(yán)格按照2010年青藏鐵路公司與青藏兩省區(qū)移動(dòng)公司簽訂的維護(hù)工作合作協(xié)議，以及與青藏兩省區(qū)無線電管理委員會(huì)聯(lián)合印發(fā)的鐵路無線電專用頻率保護(hù)長(zhǎng)效機(jī)制和應(yīng)急預(yù)案，雙方建立健全快速反應(yīng)機(jī)制，加快干擾問題的解決。

2.7 車次號(hào)注冊(cè)異常

因機(jī)車乘務(wù)員、運(yùn)轉(zhuǎn)車長(zhǎng)注銷操作不規(guī)范，經(jīng)常發(fā)生車次號(hào)被其他車或手持終端占用而無法注冊(cè)的問題。對(duì)此，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)機(jī)車乘務(wù)員、運(yùn)轉(zhuǎn)車長(zhǎng)的業(yè)務(wù)培訓(xùn)和考核;盡快做好西寧、拉薩GSM-R核心節(jié)點(diǎn)與北京、武漢、西安間的互聯(lián)互通前期準(zhǔn)備工作，力爭(zhēng)年內(nèi)完成互聯(lián)互通，從根本上解決GSM-R覆蓋區(qū)域內(nèi)不能同時(shí)注冊(cè)和使用2個(gè)以上同一車次號(hào)的問題。

3 結(jié)束語(yǔ)

要及時(shí)發(fā)現(xiàn)、分析和處理GSM-R維護(hù)管理存在的問題，需要各級(jí)維護(hù)管理人員尤其是領(lǐng)導(dǎo)干部要定期深入現(xiàn)場(chǎng)，不斷調(diào)查研究，不斷總結(jié)和創(chuàng)新維護(hù)管理模式和體制，簡(jiǎn)化生產(chǎn)關(guān)系，最大限度地調(diào)動(dòng)廣大干部職工的生產(chǎn)積極性和安全責(zé)任心。需要維護(hù)管理人員充分利用先進(jìn)的網(wǎng)管和網(wǎng)絡(luò)接口監(jiān)測(cè)手段，充分發(fā)揮網(wǎng)管中心和技術(shù)支持中心崗位職能，定期歸口統(tǒng)計(jì)并認(rèn)真分析網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行數(shù)據(jù)，及時(shí)處理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備存在的安全隱患，才能確保GSM-R維護(hù)質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行質(zhì)量的不斷提高。

［1］ 鐘章隊(duì)，李旭，蔣文怡．鐵路綜合數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM-R)［M］.北京:中國(guó)鐵道出版社，2007.

［2］ 中華人民共和國(guó)鐵道部．科技運(yùn)［2006］120號(hào).GSMR數(shù)字移動(dòng)通信網(wǎng)技術(shù)體制［S］．2006.

［3］ 中華人民共和國(guó)鐵道部．科技運(yùn)［2006］119號(hào).GSMR數(shù)字移動(dòng)通信網(wǎng)編號(hào)計(jì)劃［S］．2006.

［4］ 中華人民共和國(guó)鐵道部．科技運(yùn)［2006］117號(hào).GSMR數(shù)字移動(dòng)通信智能網(wǎng)技術(shù)條件［S］．2006.

［5］ 中華人民共和國(guó)鐵道部．科技運(yùn)［2008］170號(hào).GSMR無線覆蓋和QoS測(cè)試方法［S］．2008.

［6］ 中華人民共和國(guó)鐵道部．科技運(yùn)［2007］116號(hào).GSMR數(shù)字移動(dòng)通信應(yīng)用技術(shù)條件第一分冊(cè):調(diào)度通信系統(tǒng)［S］．2007.

［7］ 中華人民共和國(guó)鐵道部．鐵運(yùn)［2011］121號(hào).鐵路數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM-R)維護(hù)暫行規(guī)則［S］．2011.