淺談鐵路指揮調(diào)度中心綜合布線應(yīng)用

李 光

(西蒙電氣(中國(guó))有限公司， 上海 200001)

引言

鐵路調(diào)度中心綜合布線系統(tǒng)，作為交通樞紐建筑群信息弱電系統(tǒng)的一個(gè)核心設(shè)施基礎(chǔ)建設(shè)，要求系統(tǒng)具備開放式結(jié)構(gòu)，能支持綜合信息傳輸和連接，實(shí)現(xiàn)多種設(shè)備兼容。根據(jù)GB/T50314標(biāo)準(zhǔn)，交通行業(yè)包括機(jī)場(chǎng)、交通樞紐和停車場(chǎng)。在交通樞紐中，必然包含有指揮調(diào)度中心、售票中心、退票中心、服務(wù)柜臺(tái)及餐飲區(qū)等等，而指揮調(diào)度中心作為交通樞紐的大腦，發(fā)揮著重要作用。因此，在綜合布線的基礎(chǔ)建設(shè)時(shí)需要更多人性化考慮。

1 鐵路指揮調(diào)度中心綜合布線所涉及的系統(tǒng)

首先介紹一下鐵路指揮調(diào)度中心綜合布線應(yīng)用涉及到的各種系統(tǒng)，包含CTC、SCADA、運(yùn)調(diào)網(wǎng)、語(yǔ)音網(wǎng)等。

1.1 CTC調(diào)度集中控制系統(tǒng)

CTC(Centralized Traffic Control System)是鐵路調(diào)度中心對(duì)某一區(qū)段內(nèi)的鐵路信號(hào)設(shè)備進(jìn)行集中控制、對(duì)列車運(yùn)行直接指揮、管理的技術(shù)裝備。CTC基本功能： 列車運(yùn)行實(shí)時(shí)顯示及區(qū)段透明；車次號(hào)追蹤及早晚點(diǎn)顯示；列車到發(fā)點(diǎn)自動(dòng)采集及實(shí)際運(yùn)行圖自動(dòng)描繪；行車計(jì)劃自動(dòng)調(diào)整與下達(dá)；調(diào)度命令與階段計(jì)劃下達(dá)；列車速報(bào)、甩掛車作業(yè)及站存車信息；臨臺(tái)間信息交換及分界口信息顯示；車站行車日志自動(dòng)生成；車站站間透明及語(yǔ)音提示；列車作業(yè)和調(diào)車作業(yè)實(shí)現(xiàn)分散自律控制；信號(hào)設(shè)備集中自動(dòng)控制；列車進(jìn)路按計(jì)劃自動(dòng)排路；中間站調(diào)車作業(yè)納入；無(wú)線列車進(jìn)路預(yù)告；無(wú)線調(diào)度命令/行車憑證發(fā)送；進(jìn)路智能沖突檢測(cè)，站細(xì)數(shù)據(jù)庫(kù)納入集中控制。

1.2 SCADA數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)

SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition)系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域很廣，它可以應(yīng)用于電力系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、石油、化工等領(lǐng)域的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制以及過程控制等諸多領(lǐng)域，在電氣化鐵道上又稱遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)。簡(jiǎn)單的理解SCADA系統(tǒng)，就是這些大型網(wǎng)絡(luò)和設(shè)施的千里眼，順風(fēng)耳，同時(shí)還是靈巧的手，聰明的大腦。它通過計(jì)算機(jī)把整個(gè)網(wǎng)絡(luò)(或工程)中的監(jiān)測(cè)器、控制器連接起來，采用合適的軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、分析和檢測(cè)，同時(shí)發(fā)出控制指令，從而使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)正常、高效地運(yùn)轉(zhuǎn)。

1.3 TMIS鐵路運(yùn)輸管理信息系統(tǒng)

TIMS (Transportation Management Information System)系統(tǒng)由信息源部分、中央處理部分、應(yīng)用系統(tǒng)部分和網(wǎng)絡(luò)部分構(gòu)成。它主要包括確報(bào)、貨票、運(yùn)輸計(jì)劃、車輛、編組站、貨運(yùn)站、區(qū)段站、分局調(diào)度、貨車實(shí)時(shí)追蹤、機(jī)車實(shí)時(shí)追蹤、集裝箱實(shí)時(shí)追蹤、日常運(yùn)輸統(tǒng)計(jì)、現(xiàn)在車及車流推算、軍交運(yùn)輸?shù)茸酉到y(tǒng)。

2 對(duì)綜合布線系統(tǒng)的要求

2.1 系統(tǒng)穩(wěn)定性與可靠性

CTC、SCADA、TMIS、運(yùn)調(diào)甚至語(yǔ)音系統(tǒng)對(duì)于鐵路的正常運(yùn)轉(zhuǎn)起到至關(guān)重要的作用，因此，綜合布線系統(tǒng)必須為100%可靠、穩(wěn)定的布線系統(tǒng)。

2.2 良好的電氣性能

CTC、SCADA、TMIS、運(yùn)調(diào)和語(yǔ)音系統(tǒng)所承載的數(shù)據(jù)量較大，尤其是CTC、SCADA和TMIS系統(tǒng)，需要對(duì)每列列車實(shí)時(shí)監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)追蹤、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)控制、數(shù)據(jù)檢測(cè)和數(shù)據(jù)處理，并且要求整個(gè)系統(tǒng)對(duì)綜合布線系統(tǒng)有一定帶寬余量。因此，要求綜合布線系統(tǒng)具有良好的電氣性能。

2.3 前瞻性和先進(jìn)性

調(diào)度中心的各個(gè)系統(tǒng)建成后將會(huì)為鐵路部門長(zhǎng)期服務(wù)，因此，綜合布線在選用產(chǎn)品時(shí)要具有一定前瞻性和先進(jìn)性(但選用產(chǎn)品必須為成熟可靠并且有普遍成功案例)，在系統(tǒng)不能滿足需求時(shí)，可以很容易的升級(jí)而不需要考慮最底層鏈路是否會(huì)對(duì)需求造成使用上的影響。

2.4 盡量減少宕機(jī)時(shí)間

二次改造對(duì)于集成商、施工方和甲方來說都是很頭疼的事情，可以說寧可做一個(gè)新建的項(xiàng)目，也不愿意做二次改造的項(xiàng)目。隨著信息化越來越重要，宕機(jī)時(shí)間的要求會(huì)越來越短。由于宕機(jī)所帶來的損失越來越大，二次改造難度越來越大，責(zé)任也越來越大，開銷也是越來越大。建議在做新建項(xiàng)目時(shí)考慮今后業(yè)務(wù)發(fā)展，要做出相應(yīng)的點(diǎn)位冗余和備份。一布到位，一步到底。如果萬(wàn)不得已必須要做二次改造的話，還是建議使用可以在前段進(jìn)行維護(hù)和端接的產(chǎn)品，盡量減少宕機(jī)時(shí)間。

總而言之，調(diào)度中心作為整個(gè)系統(tǒng)重中之重，首先考慮的是可靠性、鏈路負(fù)載能力、產(chǎn)品質(zhì)量和可擴(kuò)展能力。對(duì)于投資，在條件允許的情況下建議盡可能一步到位。因?yàn)榻ㄔO(shè)時(shí)的投資可以確保未來不用花費(fèi)更多資金，還能更好地適應(yīng)未來的發(fā)展，這點(diǎn)是客戶需要去考慮的。

3 鐵路調(diào)度中心綜合布線系統(tǒng)設(shè)計(jì)

鐵路調(diào)度中心綜合布線系統(tǒng)作為一個(gè)弱電系統(tǒng)的核心建設(shè)的基礎(chǔ)，要求系統(tǒng)為星型樹狀結(jié)構(gòu)，支持信息傳輸和連接，滿足多種設(shè)備和多種終端的接入。建議綜合布線系統(tǒng)銅纜部分采用6類以上系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建設(shè)(推薦使用Cat.6A系統(tǒng))?？蓾M足現(xiàn)有所支持的語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、多媒體等系統(tǒng)的傳輸速率和傳輸標(biāo)準(zhǔn)的要求，能為數(shù)據(jù)及信息提供1000Mbps 以上及250MHz以上的傳輸能力，滿足千兆以太網(wǎng)的需求。建議綜合布線系統(tǒng)光纜部分采用OS1及OM3以上系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建設(shè)(推薦使用OS2及OM4系統(tǒng))能為數(shù)據(jù)及信息提供萬(wàn)兆以上的傳輸能力，甚至滿足4萬(wàn)兆和10萬(wàn)兆以太網(wǎng)的需求。

3.1 工作區(qū)點(diǎn)位設(shè)計(jì)

語(yǔ)音、數(shù)據(jù)的點(diǎn)位統(tǒng)一采用6 類以上模塊，建議CTC、SCADA、TMIS、運(yùn)調(diào)、語(yǔ)音網(wǎng)等各種子網(wǎng)采用不同顏色模塊進(jìn)行區(qū)分，面板建議采用單口或雙口面板，信息面板自帶防塵蓋。面板應(yīng)具有更高的防火性能，一般用戶會(huì)在墻內(nèi)的線纜上強(qiáng)調(diào)防火等級(jí)，而忽略了長(zhǎng)期裸露在墻外的面板。建議采用著火點(diǎn)高于850℃以上的PC材料制成的面板和模塊。建議采用與模塊顏色配套的彩色跳線，長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況而定。

3.2 水平子系統(tǒng)設(shè)計(jì)

水平子系統(tǒng)應(yīng)采用6類以上系統(tǒng)等級(jí)，防火等級(jí)建議采用LSZH或CM以上。很多用戶有時(shí)會(huì)強(qiáng)調(diào)使用彩色線纜，這個(gè)想法的初衷是很好的，可以把各種網(wǎng)絡(luò)區(qū)分開，但用戶沒有想到的是線纜都是打到配線架后端，而且如果配線架稍微多一點(diǎn)就不會(huì)看到后端的線纜?？梢酝扑]給客戶彩色配線架，用于各種網(wǎng)絡(luò)的區(qū)分。

3.3 干線子系統(tǒng)設(shè)計(jì)

由設(shè)備間至配線間之間的光纜和大對(duì)數(shù)線纜組成，建議采用OS1或OM3以上等級(jí)和50對(duì)或100對(duì)大對(duì)數(shù)線纜，主干線纜一般放置在弱電豎井中。眾所周知，垂直的線纜一旦燃燒比水平放置的線纜更容易燃燒，因此主干線纜防火等級(jí)建議采用LSZH或CMR。

3.4 配線間和設(shè)備間設(shè)計(jì)

配線間是管理一定區(qū)域內(nèi)點(diǎn)位的線纜。設(shè)備間是管理各個(gè)區(qū)域的配線間，配線間內(nèi)設(shè)有樓層配線架，分別負(fù)責(zé)樓內(nèi)語(yǔ)音、數(shù)據(jù)的配線，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音、數(shù)據(jù)互換及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的管理。建議使用可在前端端接維護(hù)的可提供彩色化方案的配線架，同時(shí)建議采用彩色化跳線區(qū)分CTC、SCADA、TMIS、運(yùn)調(diào)和語(yǔ)音網(wǎng)等各種子網(wǎng)。設(shè)備間內(nèi)設(shè)有光纖配線箱，用于熔接各個(gè)配線間引入的光纜和大對(duì)數(shù)線纜。鐵路調(diào)度中心會(huì)有多個(gè)不同功能的機(jī)房，一般包括智能系統(tǒng)機(jī)房、普速SCADA機(jī)房、客專SCADA機(jī)房、普速TMIS機(jī)房、客專TMIS機(jī)房、普速運(yùn)調(diào)系統(tǒng)機(jī)房、客專運(yùn)調(diào)系統(tǒng)機(jī)房、普速CTC機(jī)房、客專CTC機(jī)房和語(yǔ)音機(jī)房等。在這些機(jī)房中光纖系統(tǒng)也同樣建議采用抽屜式可提供彩色化方案的光纖箱。

3.5 其他設(shè)計(jì)

調(diào)度大廳作為指揮和監(jiān)控場(chǎng)所，除了綜合布線、網(wǎng)絡(luò)以外還有許多監(jiān)控和配電設(shè)備。因此，為保證綜合布線系統(tǒng)在各種磁場(chǎng)和輻射的環(huán)境下發(fā)揮更出色的能力，建議調(diào)度大廳采用屏蔽布線系統(tǒng)，屏蔽系統(tǒng)在惡略環(huán)境下出色的屏蔽功能可保護(hù)數(shù)據(jù)不被周圍環(huán)境的噪聲所干擾。如果資金充足，也可在調(diào)度中心采用智能屏蔽布線系統(tǒng)。通過將交換機(jī)端口映射到配線架的方式，跳線跳接在水平配線架和映射配線架上完成。可將設(shè)備柜和配線柜分開管理。通過組網(wǎng)的形式可在任何一臺(tái)安裝客戶端的計(jì)算機(jī)中去監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)跳線現(xiàn)狀、配線架端口空余量。設(shè)置觸發(fā)事件提醒后，在第一時(shí)間將觸發(fā)事件通過郵件方式發(fā)送至信息中心的工作人員。也可通過系統(tǒng)提供的工作流程進(jìn)行派單工作，智能配線架可通過LED指示燈來提醒工作人員所需要插拔的跳線端口。

4 選用適合的產(chǎn)品至關(guān)重要

根據(jù)以上介紹可以看出，綜合布線作為最底層的基礎(chǔ)建設(shè)，其重要性不容小視。因此，選用適合的產(chǎn)品，對(duì)方便管理和快速維護(hù)起到至關(guān)重要的作用。SIMON電氣Advanet系列綜合布線產(chǎn)品可根據(jù)客戶不同應(yīng)用提供最佳的解決方案。在多網(wǎng)絡(luò)集成的環(huán)境下，光纖箱和配線架可提供方便的維護(hù)和管理方式，可在前端端接維護(hù)單個(gè)模塊，也可將整個(gè)箱體抽出。還可根據(jù)不同網(wǎng)絡(luò)配置不同顏色的模塊及模塊底座，使網(wǎng)絡(luò)區(qū)分不只在跳線上區(qū)別。倘若遇到緊急狀況，跳線臨時(shí)更換為普通顏色的跳線，時(shí)間長(zhǎng)了可能不知道這個(gè)端口是屬于哪個(gè)網(wǎng)絡(luò)。因此，模塊及模塊底座的顏色區(qū)別，可以很直觀地去判斷每個(gè)點(diǎn)位屬于哪些網(wǎng)絡(luò)。

長(zhǎng)期裸露在外的面板及模塊更應(yīng)該考慮其防火性能。SIMON電氣 Advanet系列面板及模塊采用進(jìn)口PC材料，區(qū)別于其他ABS工程塑料，屬于原生顆粒制成，而并非回收塑料。并且提供給我司原生顆粒供貨商的產(chǎn)品需要經(jīng)過IEC60884認(rèn)證。從而保證面板著火點(diǎn)為850℃以上。

讓跳線插拔變成一種享受，新型跳線的護(hù)套也會(huì)變得越來越窄，更加方便在高密度設(shè)備上留有空隙，專利的水晶頭護(hù)套可使插拔跳線更加輕松。

以上設(shè)計(jì)是在100%的可靠性和滿足功能前提下，充分考慮了整個(gè)調(diào)度系統(tǒng)靈活性、實(shí)用性、可維護(hù)性以及防火安全性。并以提高工作效率和簡(jiǎn)化工作流程為目的，力求做到以人為本，人性化設(shè)計(jì)。

[1]林海雄，王榮華.交通樞紐綜合布線功能架構(gòu)實(shí)例分析[J].智能建筑與城市信息, 2009(8).