漏纜監(jiān)測系統(tǒng)在城市軌道交通信號系統(tǒng)中的應(yīng)用

韓大鵬

中鐵一局集團電務(wù)工程有限公司 陜西西安 710038

1 漏纜監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)置要求

城市軌道交通信號系統(tǒng)中的漏纜監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)由設(shè)在維修中心的網(wǎng)管設(shè)備、設(shè)置在設(shè)備集中站的現(xiàn)場管理單元、以及安裝在軌旁RRU附近的漏纜監(jiān)測主機及合路器等設(shè)備組成。區(qū)間內(nèi)同一位置處的A、B網(wǎng)共用同一臺在線監(jiān)測主機，監(jiān)測主機設(shè)置間隔不低于1200米。由信號系統(tǒng)設(shè)置的光電綜合箱提供1路電源分路給監(jiān)測主機供電，利用A網(wǎng)RRU光纜的中1根光纖將軌旁的漏纜監(jiān)測主機與設(shè)備集中站的現(xiàn)場管理單元進行星形或鏈形連接，設(shè)備集中站的現(xiàn)場管理單元通過維修網(wǎng)絡(luò)通道與維修中心的網(wǎng)管系統(tǒng)連接[1]。

2 漏纜監(jiān)測系統(tǒng)工作原理

漏纜監(jiān)測系統(tǒng)功能實現(xiàn)主要依靠故障定位主機（監(jiān)測單元）來實現(xiàn)，其工作原理如圖所示：

故障定位單元發(fā)射微功率（雖然傳輸方向是長距離，但對于耦合方向是短距離）的射頻信號，在被監(jiān)測的漏纜中傳輸，如果被監(jiān)測這段漏纜指標非常好，回波損耗非常小，但如果這段漏纜上某點的駐波比惡化（傳輸損耗指標同時惡化）時，則此故障點反饋到漏纜監(jiān)測設(shè)備的回波損耗值變大。

通過測試漏纜及所接的接頭、跳線、避雷器、直流阻隔器、天線、合路器等整個漏纜鏈路每個位置的回波損耗和駐波值，故障定位主機依據(jù)多個射頻信號的回波損耗值和時延，計算出故障點的駐波比值和位置。

3 漏纜監(jiān)測系統(tǒng)功能

漏纜監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)在不影響LTE無線設(shè)備正常工作的情況下，對軌道交通正線所有漏纜的故障點進行準確定位，監(jiān)測數(shù)據(jù)由光纖鏈路傳輸至所屬集中站機房內(nèi)的管理單元及維修中心網(wǎng)管系統(tǒng)，告警并顯示漏纜線路故障及對應(yīng)位置，同時還應(yīng)提供漏纜劣化預(yù)警，當(dāng)駐波比值趨近于設(shè)置的門限值時發(fā)出告警信息，記錄設(shè)備狀態(tài)、告警類型、告警時間、操作日志等信息，并可以設(shè)置設(shè)備的相關(guān)參數(shù)，具體功能為：

（1）遠程實時監(jiān)測漏泄同軸電纜（通斷、傳輸損耗）和監(jiān)測設(shè)備的狀態(tài)；實時顯示告警信息；記錄監(jiān)測設(shè)備狀態(tài)、告警類型、告警時間、操作日志等信息。

（2）實現(xiàn)對漏泄電纜及所接的接頭、跳線、避雷器、直流阻斷器、饋纜、天線、合路器等整個漏纜鏈路每個位置的回波損耗和駐波值的在線監(jiān)測，并在線定位故障所發(fā)生的具體位置。

（3）對漏纜的單端及隧道洞口處與漏纜連接的天饋線進行在線故障定位監(jiān)測。

（4）漏纜劣化預(yù)警，當(dāng)駐波比值趨近于設(shè)置的門限值時發(fā)出告警信息。

（5）漏纜故障定位分析、系統(tǒng)用戶管理、配置管理、數(shù)據(jù)備份和實時告警等功能，能對設(shè)備運行數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計處理，生成各種統(tǒng)計報表。

（6）可納入信號維護支持系統(tǒng)統(tǒng)一網(wǎng)管的能力，同時應(yīng)開放接口滿足通信設(shè)施設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)統(tǒng)一管理的需求[2]。

4 漏纜監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)要求

4.1 對網(wǎng)管的功能要求

具備對系統(tǒng)設(shè)備配置管理、故障管理、安全管理和操作維護管理功能。

（1）能手動/自動添加、刪除設(shè)備，設(shè)備添加成功后系統(tǒng)才能對設(shè)備進行監(jiān)測和管理。設(shè)備刪除不應(yīng)影響LTE系統(tǒng)和其他監(jiān)測設(shè)備正常工作。

（2）系統(tǒng)能對在線設(shè)備信息進行查詢功能，并可對查詢結(jié)果進行統(tǒng)計、打印。

（3）系統(tǒng)能實時接受并顯示各被監(jiān)控設(shè)備得到的運行數(shù)據(jù)、工作狀態(tài)和告警信息；向集中站現(xiàn)場管理單元發(fā)送各種操作指令；

（4）系統(tǒng)提供定時輪詢功能，輪詢時間不小于5min。

（5）與上一級的監(jiān)控中心進行通信，根據(jù)要求向上傳送有關(guān)數(shù)據(jù)信息，接收上級下發(fā)的檢測控制命令；

（6）漏纜監(jiān)測網(wǎng)管系統(tǒng)上至少應(yīng)能顯示漏纜監(jiān)測實時狀態(tài)、設(shè)備連接實時狀態(tài)、漏纜監(jiān)測拓撲圖等，對系統(tǒng)內(nèi)所有設(shè)備、通信路由等進行診斷，發(fā)現(xiàn)故障應(yīng)及時告警。

（7）進行告警確認和處理，至少還應(yīng)包含漏纜新增告警、正在維修告警、設(shè)備連接告警等，實時測試漏纜及所接的接頭、跳線、避雷器、直流阻隔器、天線、合路器等整個漏纜鏈路每個位置的回波損耗和駐波值，并顯示出該不良點所在的具體位置。

（8）對設(shè)備運行數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計處理，生成各種統(tǒng)計報表。漏纜歷史維修記錄數(shù)據(jù)至少要保存一年，并具備漏纜性能趨勢分析的功能。

（9）對維修中心以及設(shè)備集中站的各種配置信息（如設(shè)備基本參數(shù)、管理信息、告警開關(guān)、告警參數(shù)、漏纜參數(shù)等）進行設(shè)置、查詢、修改等操作。

（10）漏纜監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)具有配置管理功能，包括但不限于配置信息添加（用于將來有可能對車輛基地的擴展）、配置信息統(tǒng)計等功能。

（11）系統(tǒng)應(yīng)具備用戶管理功能，包括但不限于個人信息管理、用戶信息列表、操作記錄表等，設(shè)置和檢查用戶密碼和權(quán)限。

（12）系統(tǒng)應(yīng)能對故障分類，故障類型包括：被檢測對象故障、監(jiān)測設(shè)備故障、監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸鏈路故障、系統(tǒng)故障等。

（13）系統(tǒng)按照告警嚴重程度進行劃分，可將告警信息分為緊急告警、重要告警、一般告警、無效告警四級，具體如下：

緊急告警：該告警使所屬子系統(tǒng)無法運行，或使有關(guān)生產(chǎn)的功能缺失，必須及時處理；重要告警：該告警對所屬子系統(tǒng)的運行效率產(chǎn)生影響，但不會使有關(guān)生產(chǎn)的功能缺失?？砂才艜r間處理；一般告警：影響設(shè)備及系統(tǒng)維護保養(yǎng)、但不影響系統(tǒng)運行及效率的相關(guān)告警，可在定期維護中處理；無效告警：不影響系統(tǒng)功能、效率及維護保養(yǎng)的告警，一律不顯示。

4.2 對設(shè)備安裝的技術(shù)要求

（1）設(shè)備應(yīng)具有模塊化結(jié)構(gòu)，能通過改變業(yè)務(wù)板的種類、數(shù)量及調(diào)整軟件對設(shè)備進行擴容、升級。

（2）設(shè)備的總體機械結(jié)構(gòu)，需滿足安裝、維護的方便和擴充容量或調(diào)整設(shè)備數(shù)量的靈活性，實現(xiàn)硬件模塊化。應(yīng)具有足夠的機械強度和剛度，設(shè)備的安裝固定方式應(yīng)具有防振抗震能力，應(yīng)保證設(shè)備經(jīng)過常規(guī)的運輸、儲存，安裝后不產(chǎn)生破損變形。

（3）線纜在機架內(nèi)排放的位置應(yīng)設(shè)計合理，符合MDS（維護監(jiān)測）機柜和IMSS（維護支持系統(tǒng)）機柜的總體要求，不得妨礙或影響日常維護、測試工作的進行。所有的安裝和維護操作均應(yīng)在機架前面進行。

（4）現(xiàn)場管理單元（設(shè)備集中站）、網(wǎng)管服務(wù)器（維修中心）及組網(wǎng)設(shè)備安裝在維護監(jiān)測機柜（MDS）內(nèi)標準通信機架上，尺寸符合MDS機柜的要求。

（5）軌旁加裝的合路器應(yīng)采用金屬箱防水保護，軌旁的監(jiān)測主機箱、合路器保護箱應(yīng)采用厚度不小于2mm的不銹鋼鋼板制作，引線口應(yīng)配備橡膠管防護線纜損傷。區(qū)間設(shè)備要做到防水、防寒、散熱、防震。區(qū)間設(shè)備的安裝不得超出設(shè)備限界范圍，安裝附件應(yīng)做浸鋅處理。

（6）設(shè)備的冷卻優(yōu)選自然通風(fēng)散熱方式，各種用戶接口應(yīng)有過壓過流保護功能。

（7）當(dāng)設(shè)備加電運行時，插入或拔出機盤應(yīng)不引起任何元件的損壞和縮短使用壽命。

5 與其他系統(tǒng)的接口

5.1 與信號維護支持系統(tǒng)接口

信號維護支持系統(tǒng)在信號集中站和維修中心的維護支持系統(tǒng)機柜內(nèi)為漏纜監(jiān)測系統(tǒng)提供現(xiàn)場管理單元和網(wǎng)管設(shè)備安裝空間和設(shè)備接地端子。

信號維護支持系統(tǒng)在信號集中站和維修中心為漏纜監(jiān)測系統(tǒng)提供總線型以太網(wǎng)通道（與維護支持系統(tǒng)共用通道），接口界面在維護支持系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)輸入端（暫定）。

信號維護支持系統(tǒng)在維修中心為漏纜監(jiān)測系統(tǒng)提供同步時間信號，接口界面在維護支持系統(tǒng)輸出端。

5.2 與電源系統(tǒng)接口

電源系統(tǒng)在信號集中站和維修中心為漏纜監(jiān)測系統(tǒng)提供1路AC220V電源，接口界面在電源配電屏輸出端。

5.3 與LTE系統(tǒng)接口

LTE系統(tǒng)為漏纜監(jiān)測系統(tǒng)提供現(xiàn)場監(jiān)測主機至信號集中站管理單元的光纖資源，接口位置分別在區(qū)間光電源綜合箱光纜熔接盒輸出端和信號集中站ODF架處。

LTE系統(tǒng)在區(qū)間為漏纜監(jiān)測系統(tǒng)提供1路AC220V電源，接口界面在區(qū)間光電源綜合箱輸出端子處[3]。