解析藍(lán)煙鐵路電氣化改造通信適應(yīng)性設(shè)計(jì)

【摘要】鐵路電氣化改造成了當(dāng)前的重要趨勢(shì)，尤其是通信系統(tǒng)建設(shè)更為重要，包括增添牽引供電調(diào)度電話、防止通信設(shè)施受到干擾等。藍(lán)煙鐵路建設(shè)較早，很多地方都難以滿足現(xiàn)代化要求，需做新的調(diào)整，為此，對(duì)其原有的通信系統(tǒng)的不足之處做了分析，并提出了較為適宜的解決措施。

【關(guān)鍵詞】鐵路電氣化改造；通信適應(yīng)性設(shè)計(jì)；傳輸系統(tǒng)；接入網(wǎng)；長(zhǎng)途通信線路

引言

山東藍(lán)煙鐵路，指的是從藍(lán)村到煙臺(tái)的線路，與膠濟(jì)線交匯于藍(lán)村，該工程建于1952年，全長(zhǎng)183.7Km，途徑萊陽(yáng)、桃村等地，在山東半島的鐵路交通中發(fā)揮著重要作用，尤其是將煙臺(tái)和膠濟(jì)鐵路相連，為煙臺(tái)提供了更大的便利。該鐵路屬于雙線正線，途中建有萊西、萊陽(yáng)、海陽(yáng)、旺遠(yuǎn)、珠璣等14座車站，因進(jìn)行電氣化改造，需封閉3座。電氣化改造的內(nèi)容包括：增設(shè)牽引供電調(diào)度電話，改造通信線路防電氣化干擾等。

1、鐵路電氣化改造

在鐵路線路中通常有蒸汽、內(nèi)燃及電力三種牽引方式，為適應(yīng)現(xiàn)代化要求，顯然要發(fā)展電力牽引，電氣化改造即是改變內(nèi)燃牽引方式，采用電力機(jī)車牽引，這是國(guó)內(nèi)鐵路牽引的主要趨勢(shì)。電氣化改造具有諸多優(yōu)勢(shì)，如車速大幅提升、運(yùn)載能力增加，能源利用率較高，污染程度輕，有利于降低運(yùn)輸成本，另外，藍(lán)煙鐵路電氣化改造后，與膠濟(jì)線等牽引質(zhì)量相當(dāng)，能夠互相協(xié)調(diào)，充分發(fā)揮路網(wǎng)的整體作用。該鐵路在電氣化改造中，選擇的是直供加回流線的牽引供電方式，在福山、桃村等。

2、通信現(xiàn)狀

2.1 主要通信設(shè)備

在傳輸設(shè)備方面，該線路共有骨干網(wǎng)、中繼網(wǎng)、和接入網(wǎng)3層光數(shù)字傳輸系統(tǒng)；在有線專用通信方面，藍(lán)煙線使用的是ZST—48型號(hào)的站場(chǎng)集中電話，可進(jìn)一步升級(jí)；在電話交換設(shè)備方面，煙臺(tái)、萊陽(yáng)和藍(lán)村三個(gè)通信站共有1000線遠(yuǎn)端交換模塊，全部納入青島電話交換系統(tǒng)；在無(wú)線列調(diào)方面，采用450MHz頻段同頻單工C制式設(shè)備，主備冗余（1+1）配置，通信范圍較小，不能進(jìn)行無(wú)線調(diào)度命令傳送。

2.2 主要通信線路

在長(zhǎng)途光纜線路方面，該鐵路有一條22芯GYSTA53型光纜，鐵通的16芯已經(jīng)用完；在長(zhǎng)途電纜線路方面，原有一條充氣對(duì)稱電纜，在長(zhǎng)期的使用中，各種性能大幅減弱，老化特別嚴(yán)重，引入沿線的通信站時(shí)，因沒有對(duì)電纜絕緣進(jìn)行處理，使得部分地線的阻值與要求不符；在站場(chǎng)通信線路方面，以HQ22型的電纜居多，后來(lái)新增加有HYAT等新型號(hào)電纜，途中某些車站存在有鐵通地市公司的塑料市話電纜。

3、通信網(wǎng)的設(shè)計(jì)方案

3.1 傳輸系統(tǒng)

骨干網(wǎng)和中繼網(wǎng)依舊使用先前的，骨干網(wǎng)是22芯光纜中的2芯開通的北環(huán)傳輸網(wǎng)，以及4芯開通的東環(huán)傳輸網(wǎng)。中繼網(wǎng)則是22芯光纜中4芯開通的SDH155mbit/s傳輸網(wǎng)，并在藍(lán)煙、萊陽(yáng)、煙臺(tái)等地設(shè)有相關(guān)的傳輸設(shè)備。

在接入網(wǎng)方面，通過(guò)電氣化改造，會(huì)增加諸多鐵路專用的信息通道，如紅外探測(cè)、牽引供電遠(yuǎn)動(dòng)、FTMS、數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)等，無(wú)論是擴(kuò)容通道，還是各站的自動(dòng)電話，均由通信傳輸通道提供。在接入網(wǎng)系統(tǒng)中， STM—12Mb/s數(shù)字通道具備分段復(fù)用的功能，以此為基礎(chǔ)，按照最大值對(duì)各個(gè)區(qū)段的同一個(gè)系統(tǒng)通道進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。下面是對(duì)傳輸系統(tǒng)容量的具體估算：

①數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)，以萊陽(yáng)為界，將列調(diào)調(diào)度區(qū)分為2個(gè)列調(diào)環(huán)。為實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)的正常運(yùn)行，需要2×2Mb/s通道，并與濟(jì)南調(diào)度所的數(shù)字調(diào)度主系統(tǒng)相接；②牽引供電遠(yuǎn)動(dòng)，因該鐵路屬于濟(jì)南鐵路局的管轄范圍，牽引供電遠(yuǎn)動(dòng)便按其調(diào)度所至本線各牽引變電所2個(gè)2Mb/s點(diǎn)對(duì)點(diǎn)進(jìn)行配置。藍(lán)煙鐵路沿線設(shè)置了福山、桃村、山前店和郭家莊共4座牽引變電所，所以需要區(qū)段傳輸通道為8×2Mb/s；③紅外探測(cè)，為滿足每點(diǎn)64kb/s的音頻通道的要求，需按照1×2Mb/S通道對(duì)傳輸網(wǎng)進(jìn)行設(shè)置；④自動(dòng)電話，在三個(gè)通信站之間，萊陽(yáng)站接入的交換機(jī)數(shù)量最多，在設(shè)置自動(dòng)電話傳輸通道時(shí)，便依此進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，每一站按1×2Mb/S進(jìn)行配置，共需要6×2Mb/s；⑤FTMS系統(tǒng)：從信息專業(yè)的角度，對(duì)FTMS通道的擴(kuò)容進(jìn)行設(shè)置，每一站的通道容量為1×2Mb/s點(diǎn)對(duì)點(diǎn)，共需要12×2Mb/s；⑥動(dòng)力及環(huán)境監(jiān)測(cè)：因其通道結(jié)構(gòu)為每4站構(gòu)成1×2Mb/s數(shù)字環(huán)，且與煙臺(tái)的環(huán)境監(jiān)測(cè)主系統(tǒng)相連接，需要4×2Mb/s；⑦其他：該線路采用的是SDH155Mb/s傳輸網(wǎng)，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用狀況進(jìn)行分析，將現(xiàn)有業(yè)務(wù)倒入本次工程增添的新傳輸網(wǎng)，需要63×2Mb/s。

從上面的估算結(jié)果中得出，接入網(wǎng)傳輸系統(tǒng)需要98×2Mb/s的帶寬，冗余備用通道按照30%計(jì)算，容量為30×2Mb/s，共需128×2Mb/s?？紤]到原有的155Mbit/s接入網(wǎng)系統(tǒng)2Mbit/s傳輸通道已用完，難以再發(fā)揮應(yīng)有的作用，為此，又添設(shè)了622Mbit/s傳輸接入網(wǎng)系統(tǒng)，主要在舊光纜2芯及新光纜2芯的基礎(chǔ)上開通的，可為新加的電氣化遠(yuǎn)動(dòng)、微機(jī)監(jiān)測(cè)以及調(diào)度指揮等提供必要的傳輸通道。

3.2 電話交換網(wǎng)

改造后會(huì)有許多新增用戶，原有的交換機(jī)容量能夠滿足其要求，所以該工程維持原有的長(zhǎng)途和本地電話交換網(wǎng)。充分利用三個(gè)通信站原有的遠(yuǎn)端交換模塊，改造后新增設(shè)有自動(dòng)電話通過(guò)V5.2接口的方式分別納入各交換設(shè)備。

3.3 鐵路專用通信系統(tǒng)

在有線專用通信方面，數(shù)字調(diào)控系統(tǒng)在2006年開通應(yīng)用，一直以來(lái)處于良好運(yùn)行的狀態(tài)，結(jié)合工程的實(shí)際需求對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)臄U(kuò)容改造。利用接入網(wǎng)為沿線車站的微機(jī)監(jiān)測(cè)、牽引供電遠(yuǎn)動(dòng)以及TDCS等非話業(yè)務(wù)提供相應(yīng)的傳輸通道。

在無(wú)線列調(diào)通信方面，電動(dòng)化改造后，該線路將實(shí)施TDCS工程，需要滿足很多數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?，如車次?hào)校核、無(wú)線調(diào)度命令傳輸?shù)?，因此，需要?duì)無(wú)線列調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的改造，以適應(yīng)新的要求。

4、長(zhǎng)途通信線路

4.1 長(zhǎng)途光纜線路

加強(qiáng)干線22芯的絕緣處理，接頭進(jìn)行懸浮處理，該線路已用完了干線的光纜芯線，加劇了光纖資源的緊張局勢(shì)，因新舊接入網(wǎng)均沒有設(shè)置保護(hù)光纖，對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性構(gòu)成了嚴(yán)重威脅，為緩解此狀況，本工程敷設(shè)了一條新型的直埋式長(zhǎng)途光纜，為新舊接入網(wǎng)提供了光線保護(hù)，在為傳輸系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性提供有力保障的同時(shí)，也使得系統(tǒng)的承載能力大幅提升。

4.2 長(zhǎng)途電纜線路

藍(lán)煙線途徑不同的地形地區(qū)，受其影響，舊電纜有部分設(shè)置在橋梁、路肩，與電氣化鐵路并行的區(qū)段過(guò)長(zhǎng)，以至于區(qū)間過(guò)時(shí)電纜感應(yīng)縱電動(dòng)勢(shì)太高，產(chǎn)生較大的噪音。電氣化改造采用的是直供回流兼容的供電方式，成本較低，不容易出現(xiàn)故障，供電質(zhì)量有良好的保障，但與吸流變壓器等方式相比，會(huì)給電纜帶來(lái)更多的不利影響。為此，必須采取有效的防護(hù)措施，如加強(qiáng)絕緣處理、裝設(shè)電纜屏蔽地線的方式等。

5、結(jié)束語(yǔ)

鐵路電氣化是國(guó)內(nèi)鐵路的主要發(fā)展趨勢(shì)，通過(guò)電氣化改造，可取得良好的實(shí)際效果，如提高車速和承載力，節(jié)約成本、減輕污染程度等。本文以山東藍(lán)煙鐵路為例，對(duì)其電氣化改造中的通信系統(tǒng)進(jìn)行了分析，針對(duì)原有系統(tǒng)存在的各種問(wèn)題，提出了新的改進(jìn)方法，實(shí)現(xiàn)了接入網(wǎng)的升級(jí)，使得通信網(wǎng)更加靈活。

參考文獻(xiàn)

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