鐵路機(jī)車車載CIR設(shè)備終端系統(tǒng)的維護(hù)管理設(shè)想

姚繼成

[摘要]鐵路機(jī)車車載無線通信系統(tǒng)是鐵路專用通信的重要組成部分，對于鐵路運輸安全起著重要的保障。立足于鐵路現(xiàn)有無線通信的實際運用情況，機(jī)車車載無線通信設(shè)備從傳統(tǒng)的機(jī)車電臺（天津通廣、建伍等WTTJ-II/III，DWJ-II/III型號）換裝為功能更為強(qiáng)大并兼容既有450M、800M、GSM-R無線通信模式的機(jī)車綜合通信設(shè)備（簡稱CIR）。本文主要針對機(jī)車綜合無線通信設(shè)備（簡稱CIR）傳統(tǒng)維護(hù)方式存在的缺陷問題，提出探索性和可行性設(shè)想，以便于克服缺陷，提升維護(hù)質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞]機(jī)車綜合無線通信設(shè)備；維護(hù)；設(shè)想；GSM-R

根據(jù)《鐵路無線通信維規(guī)》要求以及呼和局集團(tuán)公司管內(nèi)運用機(jī)車cIR設(shè)備的日均入庫檢測量將達(dá)80-100臺以上，小輔修機(jī)車cIR設(shè)備檢測數(shù)量將達(dá)20臺以上。與傳統(tǒng)的通用式機(jī)車電臺相比，機(jī)車綜合通信設(shè)備（簡稱CIR）設(shè)備體積較大、笨重，不同型號不同廠家的設(shè)備重量也不一樣。在進(jìn)行機(jī)車CIR設(shè)備維護(hù)時，維護(hù)檢修人員攜帶維護(hù)設(shè)備上下機(jī)車較為困難。尤其對于管內(nèi)內(nèi)燃機(jī)車居多的檢測檢修點來說，需把設(shè)備安裝于電器柜上方，在進(jìn)行設(shè)備的安裝及維護(hù)作業(yè)時形成較大的困難，維護(hù)壓力較大。本文就如何在現(xiàn)有鐵路通信的維護(hù)、管理、技術(shù)和制度下，依據(jù)現(xiàn)有的通信技術(shù)方法和手段，構(gòu)建一套機(jī)車CIR設(shè)備維護(hù)終端管理系統(tǒng)，從而提升機(jī)車CIR設(shè)備的維護(hù)質(zhì)量，探索性地提出了構(gòu)建設(shè)想。

一、機(jī)車ClR設(shè)備傳統(tǒng)的維護(hù)方式

（一）傳統(tǒng)的維護(hù)方式存在的缺陷

1.在進(jìn)行線路數(shù)據(jù)變更、軟硬件版本升級等作業(yè)時，維護(hù)人員只能依靠灌裝用的電腦、U盤、設(shè)備升級的工裝線等設(shè)備，進(jìn)行機(jī)車現(xiàn)場升級維護(hù)作業(yè)，或是在緊急情況下攜帶已升級的設(shè)備等進(jìn)行機(jī)車CIR設(shè)備的倒換升級。這種維護(hù)方法工作量大，攜帶工具過多。

2.機(jī)車無線設(shè)備發(fā)生故障后（站內(nèi)或區(qū)間），機(jī)車電臺不能實時調(diào)取CIR設(shè)備記錄單元的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，而機(jī)車CIR設(shè)備也只能在機(jī)車入庫后，采用專用下載工具（例如SD卡、U盤等）登車提取數(shù)據(jù)或倒換機(jī)車CIR設(shè)備后提取數(shù)據(jù)從而進(jìn)行分析，實時效果較差。

3.機(jī)車CIR設(shè)備運行在線路區(qū)段上時，維護(hù)人員不能實現(xiàn)對設(shè)備運用狀態(tài)的實時監(jiān)控，偶遇突發(fā)情況時較為被動和匆促，采取的應(yīng)急措施較為遲緩和延后。

（二）新型化機(jī)車CIR設(shè)備維護(hù)方式的設(shè)想

1.通過GSM無線網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)對機(jī)車CIR設(shè)備無線方式地升級以及對設(shè)備工作記錄數(shù)據(jù)的隨時調(diào)取。

2.通過GSM無線網(wǎng)絡(luò)，打破時間、空間限制，實時集中監(jiān)控CIR運行狀態(tài)。

3.通過GSM無線網(wǎng)絡(luò)，能夠獨立的對機(jī)車cIR設(shè)備的某個信道機(jī)單元或線路數(shù)據(jù)進(jìn)行單獨版本更新或線路灌裝而不影響其他板件的正常運行。

二、系統(tǒng)方案

（一）系統(tǒng)組成設(shè)想

各機(jī)車CIR設(shè)備上的用戶單元通過機(jī)車CIR設(shè)備既有的GSM-R天線接入無線維護(hù)網(wǎng)；有條件的注冊或注銷本機(jī)IP地址；實時提取發(fā)送cIR設(shè)備各運用參數(shù)；按維護(hù)終端命令執(zhí)行軟件升級或調(diào)閑數(shù)據(jù)提取發(fā)送等功能。

（二）系統(tǒng)各個組成單元介紹

1.系統(tǒng)專用服務(wù)器

用來存儲各用戶單元機(jī)車CIR設(shè)備技術(shù)臺賬、分配各機(jī)車CIR設(shè)備的IP地址、SIM卡編號、庫檢臺IP地址、存儲各種查詢數(shù)據(jù)，識別各維護(hù)終端的維護(hù)請求和權(quán)限分配等，是整個系統(tǒng)的核心。需要具備下列功能：①分配各維護(hù)終端維護(hù)權(quán)限的功能。②下發(fā)各維護(hù)終端升級任務(wù)的功能。③對于狀態(tài)異常的客戶端，有報警顯示的功能，并可通過記錄查詢何時報警及報警周期次數(shù)。④察看維護(hù)端維護(hù)記錄的功能，并具有記錄導(dǎo)出和打印功能。⑤同步各維護(hù)終端機(jī)車CIR設(shè)備臺賬的功能并可導(dǎo)入導(dǎo)出。⑥升級管內(nèi)各維護(hù)終端程序的功能。⑦系統(tǒng)熱備份功能。

2.信息傳輸網(wǎng)絡(luò)

基于GSM網(wǎng)絡(luò)，用來透明傳輸各種數(shù)據(jù)信息時，覆蓋面廣，可靠性強(qiáng)，無需單獨組網(wǎng)建設(shè)基地等優(yōu)點。在信道通信上采用直接呼叫監(jiān)控點，無需級聯(lián)，組網(wǎng)靈活方便，不受地域限制，傳輸速率高、抗干擾能力強(qiáng)，不存在申請專用頻率的問題，因為可以為各個單元之間的相互聯(lián)系提供通道。它在整個系統(tǒng)中起著“橋梁”的作用。

3.各點維護(hù)終端

根據(jù)需要設(shè)在相關(guān)地區(qū)（例如呼和浩特、包頭、集寧等），利用公眾有線通信網(wǎng)或鐵路專用有線通信網(wǎng)與系統(tǒng)服務(wù)器連接：實施對各線路、站點或庫內(nèi)的機(jī)車CIR設(shè)備的軟件升級、數(shù)據(jù)調(diào)閱、遠(yuǎn)程監(jiān)控等實時維護(hù)功能。具有通過系統(tǒng)服務(wù)器利用GPRS通道無線上傳/下載CIR程序和數(shù)據(jù)的功能。且各維護(hù)終端只能對本地臺賬的機(jī)車進(jìn)行上傳/下載。①各維護(hù)終端設(shè)備采用信息化操作來完成。②各維護(hù)終端在無升級任務(wù)狀態(tài)下也可進(jìn)行升級，但需服務(wù)器開放權(quán)限。無下載任務(wù)時，各維護(hù)終端可以自主下載數(shù)據(jù)且不自動把結(jié)果上報服務(wù)器。③機(jī)車臺賬管理功能。④各維護(hù)終端應(yīng)支持?jǐn)帱c續(xù)傳功能。⑤記錄并導(dǎo)出升級明細(xì)表功能。⑥各維護(hù)終端必備設(shè)置項：用戶名、密碼、APN、服務(wù)器IP和端口。⑦察看本地記錄、打印、導(dǎo)入導(dǎo)出功能。

（三）系統(tǒng)方案總述

本系統(tǒng)可采用維護(hù)端/服務(wù)端/用戶終端的軟件架構(gòu)模式。各維護(hù)終端和用戶終端與服務(wù)器均為多對一的關(guān)系。維護(hù)終端與服務(wù)器建立專用以太網(wǎng)（或ADSL/PPPoE），服務(wù)器必須具有靜態(tài)的IP地址，各維護(hù)終端通過互聯(lián)網(wǎng)或?qū)Ｓ梅?wù)器進(jìn)行互聯(lián)；各用戶終端通過公眾GSM網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器系統(tǒng)應(yīng)具備防火墻，確保專用數(shù)據(jù)安全；具備系統(tǒng)從公眾GSM移動通信網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)為GSM-R專用移動通信網(wǎng)絡(luò)的功能預(yù)留。待鐵路無線通信技術(shù)務(wù)件成熟時。通過專用GSM-R網(wǎng)絡(luò)實施本方案。

三、結(jié)語

隨著鐵路高速化的發(fā)展，機(jī)車綜合無線通信設(shè)備（機(jī)車CIR設(shè)備）大量啟用，據(jù)統(tǒng)計未來的中國鐵路系統(tǒng)，每天將有超過3萬臺機(jī)車或動車組CIR設(shè)備運用在全國各線路上。機(jī)車無線通信設(shè)備的安全維護(hù)成為鐵路專用無線通信維護(hù)的重要任務(wù)。如何依靠通信技術(shù)來提升機(jī)車CIR設(shè)備的維護(hù)質(zhì)量，解決鐵路通信維護(hù)高標(biāo)準(zhǔn)要求與維護(hù)人力缺乏之間的矛盾。探索一款新的維護(hù)方式成為必要。本文提出關(guān)于的建立鐵路機(jī)車CIR設(shè)備終端維護(hù)系統(tǒng)的設(shè)想。希望在未來技術(shù)發(fā)展成熟時能夠廣泛采用和運用。