城市軌道交通專用無線集群系統(tǒng)設(shè)備安裝設(shè)計

唐 龍

（大連地鐵運營有限公司，遼寧 大連 116113）

0 引言

隨著國內(nèi)人均收入的穩(wěn)步增長與城市化進程的不斷加快，中國城市軌道交通進入快速發(fā)展階段，通過對我國城市軌道交通發(fā)展現(xiàn)狀的調(diào)查與分析，在對比國外城市軌道交通發(fā)展行業(yè)的特征與規(guī)律，發(fā)現(xiàn)專用無線技術(shù)已經(jīng)被廣泛的運用到城市軌道交通行業(yè)中，尤其是在國外城市，已經(jīng)較早的把專用無線集群系統(tǒng)設(shè)備投入到城市軌道交通中去使用。專用無線通信系統(tǒng)滿足現(xiàn)代軌道交通行業(yè)的運行以及指揮沿線工作人員進行日常運營、維護、事故維修及防火救災(zāi)的通信要求。所以，平日使用人員對無線設(shè)備進行維護維修是工作重點，前期如何進行設(shè)備安裝及系統(tǒng)設(shè)計成為了后期方便運維的前提條件[1-3]。

1 設(shè)備安裝要求

1.1 機房建筑要求

為了方便工作人員日常對系統(tǒng)機柜內(nèi)設(shè)備的維護維修操作，可根據(jù)現(xiàn)場實際情況，盡可能把無線機柜空間預(yù)留在不小于1 m。

1.2 機房環(huán)境要求

機房溫度：機房內(nèi)應(yīng)安裝空調(diào)，內(nèi)部溫度保持在 20～24 ℃。

機房濕度：保持在30%～50%，不宜過濕。

機房清潔度：機房建設(shè)過程中應(yīng)做好防塵工作，設(shè)備正常運行后要定期清潔內(nèi)外部灰塵。

機房密封性：機房的門窗，線槽穿墻地方的接縫處，要做好密封。

機房防水性：建設(shè)機房時，要做好防水處理，防止雨水通過墻體滲透到機房內(nèi)造成設(shè)備進水情況

機房承重：機房地面每平方米所需承重800 kg，交換中心機房由于設(shè)備過多承載能力要滿足所有設(shè)備重量并留有余富。

1.3 供電要求

供電參數(shù)要求電壓使用220 V交流電，頻率在50 Hz，單項相位。

交換中心無線設(shè)備由于承載所有交換數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，一旦發(fā)生斷電，會引起整個專用無線設(shè)備的崩潰，對行車安全造成重大隱患，所以，交換中心設(shè)備的供電由UPS并機運行，在突發(fā)斷電的情況下，仍提供穩(wěn)定可靠的不間斷電源。

對于供電方式主要分為以下幾種：

（1）機房設(shè)備機柜供電：需要為每個機柜提供至少3路供電電纜線到機柜。

（2）其它設(shè)備供電：包括行車調(diào)度臺，網(wǎng)管終端等等，需要為相鄰設(shè)備提供一路供電電纜，供電給設(shè)備下方的電源插排，并且需要為電纜的一端配備空氣開關(guān)。

1.4 接地要求

機房接地是保證所有設(shè)備運行安全的一個重要措施，接地線如果連接不合理，將對系統(tǒng)的穩(wěn)定運行造成影響。與此同時，安全接地能保護在設(shè)備發(fā)生故障時的人身安全。

機房接地種類及具體指標標準：

（1）安全保護接地是指設(shè)備外殼的安全接地線：接在所有設(shè)備機柜，電腦設(shè)備等等。

（2）天線防雷器接地：接在所有射頻設(shè)備，包括無線GPS天線、天饋線、漏纜等等。

2 基站設(shè)備安裝

2.1 機柜接地連接

接地線纜到設(shè)備的接線。把機柜接地線頭裝上接地片，確定接地片安全進口在金屬線上；在螺絲和接線片之間，使用星型墊圈和常規(guī)固定墊圈。把常規(guī)固定墊圈放在接線片上，把接線片連接到機柜表面；使用提供的M10柱頭螺栓安全的把機柜地線固定在接口排上，如圖1所示。

圖1 機柜接地連接示意圖

2.2 電源連接

基站的單一直流供電模式。在單一直流模式下，基站從單獨的電源設(shè)備直接取-48 VDC，在使用直流電源線路時，需要一個外部斷路設(shè)備和適當?shù)?0 A保險絲，為了防止意外連接到高壓電傷害到人員，在連接電源線之前，確定所有電源開關(guān)全部斷開；用黑線連接到正極，藍線連接到負極，依照全球工業(yè)標準進行連接，除非當?shù)氐臉藴视兴煌?；用于連接直流電源的電線，應(yīng)該不小于5.3 mm2 CSA(#10 AWG)。藍線推薦用于連接-48VDC[4]。如果電線沒有色標，在每個電線末端用顏色標記好，如圖2所示。

圖2 電源接線示意圖

2.3 基站無線天線

天線到室外設(shè)備機柜的接線?；镜纳漕l天線的連接口位于機柜的頂端，即與濾波器結(jié)合的部分；在連接基站的天線饋線上檢查好所有對應(yīng)接口并做好標記，為了防止基站發(fā)生意外損壞，在射頻輸入端安裝避雷保護裝置；天線接口使用7/16 DIN接口。接口中心常是鍍銀的，而外部是鋁或者銀的。

2.4 E1線纜連接

從基站頂部E1接口到傳輸配線架的連接?；局С指婢斎牒涂刂戚敵觯须娫淳€、地線要采用銅芯電纜，采用整段材料，中間不能有接頭并按要求進行連接

3 MSO設(shè)備安裝

3.1 機柜安裝

MSO機柜直接固定在地面上，固定設(shè)備時至少有4個固定點，固定螺栓最小直徑為10 mm，螺栓嵌入深度最小76 mm。使用水泥地專用固定螺栓，使用膨脹螺栓來裝配固定。螺栓應(yīng)具有優(yōu)異的抗拉力和剪切強度，螺栓嵌入地面時不得與水泥土中的鋼筋或鐵絲網(wǎng)接觸，如圖3所示。

圖3 MSO機柜安裝示意圖

3.2 GPS天線安裝

安裝GPS天線裝置，要求機房建設(shè)時應(yīng)為GPS預(yù)留安裝地點，及GPS饋線由室外進入機房通往交換機機柜預(yù)留走線通道。需要考慮室外GPS天線從水平線10度以上空間的天線接收環(huán)境無高大建筑或樹木阻擋，安裝位置應(yīng)選在朝向南面，并與發(fā)射天線水平距離至少在3.7 m以上，GPS天線安裝地點需要在避雷裝置的保護范圍內(nèi)[5]。

4 無線調(diào)度臺安裝

無線調(diào)度臺設(shè)備組成包括MOTO調(diào)度臺、CCGW、二次開發(fā)調(diào)度臺、腳踏PTT、桌面MIG、主選喇叭、副選喇叭。無線近端調(diào)度臺一般安裝在中心調(diào)度大廳，遠端調(diào)度臺一般安裝在車輛段或者停車場調(diào)度臺。設(shè)備采用桌面擺放方式。

調(diào)度臺對外接口，如圖4所示。

（1）二次開發(fā)調(diào)度臺與二次開發(fā)以太網(wǎng)交換機的連線：網(wǎng)線，兩端接頭均為RJ45水晶頭，均依據(jù)568 B標準制作。

（2）二次開發(fā)調(diào)度臺語音卡與CCGW之間的連線：4W音頻線，可以使用網(wǎng)線。

（3）語音卡：4芯RJ11頭，1、4收，2、3發(fā)。RJ11頭插在語音卡的第2口。

（4）CCGW：RJ45接頭，1、2收，4、5發(fā)。

（5）二次開發(fā)調(diào)度臺與公務(wù)電話系統(tǒng)之間的連線：2W電話線，可以使用普通電話線。

（6）調(diào)度臺與錄音設(shè)備的連線：XLR-3。

（7）MOTO調(diào)度臺與MSO的連線：近端調(diào)度臺采用以太網(wǎng)，遠端調(diào)度臺采用E1。

圖4 調(diào)度臺設(shè)備組成連接圖

5 無線車載臺安裝

車載臺組成部分包括車載臺主機、車載臺控制盒和車載臺天線。這三部分獨立安裝并通過電纜進行連接，其中，車載臺主機與車載臺天線之間的連接線分別是110VDC主控電纜和DC13V電源線；車載臺主機與車載臺天線之間連接線纜為車載臺天線饋線。車載臺與外部設(shè)備接口包括：廣播接口、數(shù)據(jù)接口和電源接口。

車載臺控制盒采用嵌入式安裝，控制盒前面板安裝完成后與車載臺控制盒的安裝面齊平。用4顆十字半沉頭螺釘固定。由于車載臺控制盒后面板安裝了控制盒的大部分對外接口，所以再設(shè)計安裝車載臺控制盒空間的時候，需要考慮車載臺控制盒連線接頭的尺寸大小以及線纜回彎空間。

車載臺主機與車載臺控制盒之間的兩條電纜長度大約為1.5 m左右，需要為車載臺主機和車載臺控制盒安裝和維護預(yù)留一定的余量，如圖5所示。

車載臺安裝步驟：

（1）將車載臺主機和控制盒擺放到安裝位置。

（2）確定車載臺主機DC110V電源開關(guān)處于斷開狀態(tài)，使用車載臺附帶的3芯接頭的電源線連接主機和機車電源。電源線內(nèi)紅線接110 V正極，黑線接110 V負極，為保證設(shè)備及人身安全，在機車斷電的情況下進行操作。

（3）接地線連接到主機背面的地線孔上。

（4）使用車載臺附帶的26芯主控電纜連接主機主控插座和控制盒背面的主控插座。

（5）使用車載臺附帶的13V電源線連接主機13V電源插座和控制盒背面的13V電源插座。

（6）將列車廣播系統(tǒng)提供的電纜連接到車載臺控制盒的廣播接口上。

（7）將車載臺天線的饋線連接到主機的天線接口。

（8）將手柄MIC連接到控制盒正面面板的MIC插座上，手柄掛在面板的掛鉤上。

（9）連接完成，使用設(shè)備附帶的緊固件將車載臺主機、控制盒固定在安裝位置上并檢查電源，即可上電開機。

圖5 車載臺設(shè)備組成連接圖

6 綜合布線要求

機柜設(shè)備的所有電纜均在電纜槽或電纜管中布設(shè)，應(yīng)防鼠咬；電纜線在配電盤上的壓接點需要做密封處理，防潮防氧化；配電盤應(yīng)牢固的固定在機柜內(nèi)，配電盤的外形及尺寸根據(jù)實際情況而定；電源線、地線等電纜放置在機柜下面。預(yù)留長度大約在2 m；設(shè)備走線均為地下走線，要求機房鋪蓋防靜電地板，并預(yù)留走線線槽[6]。

7 結(jié)語

隨著專用無線集群系統(tǒng)設(shè)備在城市軌道交通中廣泛的使用，越來越多的城市地鐵已經(jīng)開始選擇專用無線作為一種主要的通信手段。所以，專用通信無線設(shè)備作為運營軌道交通行業(yè)的核心，在正式使用之前的安裝設(shè)計上也成為了重中之重。