城市軌道交通通信工程施工常見(jiàn)故障問(wèn)題的分析及解決方案

張杰

【摘要】? ? 建立在信息技術(shù)的基礎(chǔ)上，利用智能化和自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)城市軌道交通系統(tǒng)的智能管控是多方關(guān)注的重點(diǎn)，因此本文便是建立在城市軌道交通通信系統(tǒng)的角度，分析其存在的故障和優(yōu)化方法，闡述了城市軌道交通系統(tǒng)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，分析了常見(jiàn)的運(yùn)行故障和原因，并且制定了優(yōu)化解決措施以及未來(lái)發(fā)展規(guī)劃方向，意在通過(guò)文章論述能夠進(jìn)一步提升城市軌道交通通信系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性。

【關(guān)鍵詞】? ? 城市軌道交通? ? 通信系統(tǒng)? ? 常見(jiàn)故障? ? 優(yōu)化分析

進(jìn)一步提升城市軌道工程的運(yùn)行質(zhì)量，是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)過(guò)程中的重點(diǎn)問(wèn)題，而信息技術(shù)的參與讓城市軌道交通系統(tǒng)的通訊體系逐步完善，但是在實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中，通訊系統(tǒng)自身也存在著較多的問(wèn)題，突發(fā)的故障不僅會(huì)影響出行安全，也會(huì)限制城市軌道交通系統(tǒng)的發(fā)展，因此探究通信系統(tǒng)的故障情況及發(fā)生因素，制定優(yōu)化解決策略，不僅是本文論述的重點(diǎn)，也是進(jìn)一步增強(qiáng)城市軌道交通系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性的重點(diǎn)研究課題。

一、常見(jiàn)的城市軌道交通通信系統(tǒng)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)

建立在信息技術(shù)的基礎(chǔ)上，城市軌道的通信系統(tǒng)涵蓋了多種功能，例如以信號(hào)傳輸、無(wú)線通信、專用電話、公務(wù)電話、廣播系統(tǒng)、乘客信息系統(tǒng)、時(shí)鐘系統(tǒng)以及辦公自動(dòng)化系統(tǒng)等為主，同時(shí)也涉及到了提升城市軌道運(yùn)行安全性的電源及接地系統(tǒng)、視頻會(huì)議系統(tǒng)、集中告警系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等[1]。

這其中線路傳輸系統(tǒng)是通過(guò)mstp技術(shù)組網(wǎng)構(gòu)成的，能夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)車站設(shè)備的統(tǒng)一控制。利用軟交換技術(shù)打造公務(wù)電話系統(tǒng)，大部分城市軌道系統(tǒng)中的站內(nèi)，軌旁電話以及站間電話都是公務(wù)電話系統(tǒng)中的一部分，而專用電話系統(tǒng)是利用數(shù)字調(diào)度主分系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，控制中心以及不同的車站站點(diǎn)能夠通過(guò)程控交換機(jī)進(jìn)行多環(huán)的調(diào)度組分系統(tǒng)規(guī)劃。

涉及到視頻以及音頻的視頻監(jiān)視系統(tǒng)以及地鐵廣播系統(tǒng)，是建立在全高清數(shù)字視頻監(jiān)視技術(shù)以及數(shù)字語(yǔ)音信號(hào)傳輸技術(shù)的基礎(chǔ)上達(dá)成的，同時(shí)也涉及到了模擬揚(yáng)聲器系統(tǒng)，這些系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)最基礎(chǔ)的音畫(huà)信息傳輸，可以有效加強(qiáng)對(duì)整體軌道運(yùn)行的狀態(tài)監(jiān)控以及信息整合質(zhì)量。

和安全管控相關(guān)的報(bào)警系統(tǒng)以及電源系統(tǒng)是建立在智能傳感以及信息捕獲的技術(shù)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的電源系統(tǒng)利用了uPS電源，能夠?yàn)槎囗?xiàng)信息傳輸系統(tǒng)提供正常的運(yùn)行攻擊，接地設(shè)備主要采取常規(guī)的接地方案，能確保整體通信系統(tǒng)以及軌道交通系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

和軌道交通系統(tǒng)運(yùn)行管理相關(guān)的辦公自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要分為三層，以核心層、匯聚層以及接入層為主[2]，視頻會(huì)議系統(tǒng)是建立在主會(huì)場(chǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行控制單元分化，結(jié)合分會(huì)場(chǎng)的視頻會(huì)議終端設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)連通，可以實(shí)現(xiàn)音頻以及視頻的交互轉(zhuǎn)接，能夠有效進(jìn)行命令的下達(dá)以及現(xiàn)場(chǎng)的統(tǒng)籌控制。

二、城市軌道交通通信設(shè)備聯(lián)調(diào)聯(lián)試過(guò)程中的常見(jiàn)故障

2.1 UPS結(jié)構(gòu)故障及原因

uPS故障主要指的是交通系統(tǒng)的綜合電源存在系統(tǒng)故障，由于uPS電源直接承擔(dān)了軌道交通系統(tǒng)權(quán)限范圍的控制中心、車輛段以及車站等多個(gè)通信系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)的供電功能[3]，一旦出現(xiàn)斷電故障，會(huì)直接導(dǎo)致部分系統(tǒng)電源中斷，影響地鐵以及其他軌道設(shè)施的正常運(yùn)行。

而針對(duì)uPS系統(tǒng)故障產(chǎn)生的原因來(lái)看，首先對(duì)于軌道交通的電氣環(huán)境有著不足的認(rèn)知，是導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)故障的首要原因，若在落實(shí)UPS系統(tǒng)優(yōu)化的過(guò)程中單純的以輸入綠色要求為標(biāo)準(zhǔn)，未能結(jié)合實(shí)際的電氣環(huán)境，分析UPS本身是否具備可靠性和適應(yīng)性，并有可能在使用的過(guò)程中導(dǎo)致系統(tǒng)承載壓力較大，從而產(chǎn)生故障。

另外與uPS系統(tǒng)自身的型號(hào)也有一定的關(guān)系，當(dāng)前在軌道交通系統(tǒng)優(yōu)化的過(guò)程中，UPS系統(tǒng)主要分為商業(yè)型和工業(yè)型，而商業(yè)系統(tǒng)存在故障的幾率較高，商業(yè)型的UPS系統(tǒng)主要是利用三相pwm整流器進(jìn)行控制，其三相電網(wǎng)電壓不平衡，往往控制在2%以下，短時(shí)間內(nèi)不能超過(guò)4%。若在實(shí)際使用過(guò)程中，實(shí)際的電網(wǎng)電壓高于這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，便會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)部存在低頻率高幅值的交流電流，這將直接影響三相pwm整流器的實(shí)際性能，若嚴(yán)重將直接會(huì)導(dǎo)致整流器燒毀。

2.2無(wú)線通信系統(tǒng)的運(yùn)行故障及原因

無(wú)線通信系統(tǒng)的故障主要體現(xiàn)為部分無(wú)線調(diào)度臺(tái)的運(yùn)行性能較差，存在較強(qiáng)的同頻干擾情況，或者存在無(wú)法使用的情況，在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試的過(guò)程中，存在呼叫測(cè)試不成功現(xiàn)象。

通常來(lái)講，產(chǎn)生無(wú)線通信系統(tǒng)故障的原因有以下幾種，首先，重點(diǎn)控制路由器和邊界路由器之間的接線電纜存在故障問(wèn)題，受到了外界破壞，或者因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間的使用性能下降，無(wú)法實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸，其次，二次開(kāi)發(fā)調(diào)度臺(tái)自身的運(yùn)行性能較差或者和代理軟件之間的連接不夠穩(wěn)定，同時(shí)DCC調(diào)度臺(tái)在運(yùn)行過(guò)程中，由于在短時(shí)間內(nèi)傳送了大量的數(shù)據(jù)以及資源，占據(jù)了較多的網(wǎng)絡(luò)通道，導(dǎo)致語(yǔ)音業(yè)務(wù)之間發(fā)生沖突，無(wú)法實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音數(shù)據(jù)的傳播，再次，整體系統(tǒng)的線網(wǎng)運(yùn)營(yíng)控制中心接入的無(wú)線系統(tǒng)數(shù)據(jù)流較大，導(dǎo)致二次開(kāi)發(fā)網(wǎng)絡(luò)存在閃斷情況，或者調(diào)度臺(tái)的接口沖斷，無(wú)法實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音通信。另外CAD服務(wù)器的端口若出現(xiàn)錯(cuò)誤，也會(huì)導(dǎo)致語(yǔ)音文件以及數(shù)據(jù)內(nèi)存溢出，限制服務(wù)器的正常運(yùn)行。

2.3 PIS應(yīng)用故障及原因

PIS系統(tǒng)主要指的是地鐵以及軌道交通系統(tǒng)中的乘客信息體系，其故障情況主要體現(xiàn)為數(shù)據(jù)信息無(wú)法在到站信息上全程顯示，顯示屏播放的畫(huà)面存在故障循環(huán)狀態(tài)，網(wǎng)絡(luò)故障以及媒體聲音過(guò)大，都是乘客信息系統(tǒng)故障的主要表現(xiàn)。

產(chǎn)生該種情況的主要因素在于核心交換機(jī)的運(yùn)行存在卡死情況，獲取到的信息無(wú)法向其他車站的uPS主機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行傳輸，或者系統(tǒng)中的監(jiān)控程序運(yùn)行異常，出現(xiàn)了資源卡死和占用通道的情況，整體的通訊程序處于假死狀態(tài)，站臺(tái)的到站信息無(wú)法顯示或者無(wú)法獲取。

三、城市軌道交通通信系統(tǒng)聯(lián)調(diào)聯(lián)試過(guò)程中的常見(jiàn)故障

3.1 UPS系統(tǒng)優(yōu)化措施

由于UPS系統(tǒng)是軌道交通運(yùn)行過(guò)程中最核心的基礎(chǔ)保障性系統(tǒng)與通訊系統(tǒng)以及監(jiān)控系統(tǒng)都有緊密的聯(lián)系，因此必須要落實(shí)UPS系統(tǒng)的質(zhì)量監(jiān)管和信號(hào)追蹤。因此首先要加強(qiáng)對(duì)uPS系統(tǒng)的告警信息建設(shè)，進(jìn)一步提升告警的等級(jí)，同時(shí)顯示的信息須要利用醒目的標(biāo)識(shí)進(jìn)行標(biāo)注，統(tǒng)一告警標(biāo)準(zhǔn)，全面提升UPS系統(tǒng)的質(zhì)量監(jiān)控有效性。針對(duì)系統(tǒng)檢測(cè)到并且記錄的告警信息進(jìn)行全面排查，分析信息產(chǎn)生的類型和原因，將信息分類之后集中的制定解決優(yōu)化策略，在下一次檢測(cè)到告警信息之后能夠快速的制定優(yōu)化方案。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)角度，結(jié)合GPS系統(tǒng)故障的原因，進(jìn)行網(wǎng)管時(shí)間以及標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間同步設(shè)置，在后續(xù)線路內(nèi)利用時(shí)鐘系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)接，嚴(yán)格定位UPS系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時(shí)間點(diǎn)以及因素[4]。

另外也要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)UPS系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)和維護(hù)，利用巡視管理制度作為系統(tǒng)工班日常運(yùn)維執(zhí)行的約束保障，加強(qiáng)對(duì)uPS系統(tǒng)的日常檢測(cè)和維修，確保其具備正常的運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)及時(shí)的根據(jù)內(nèi)部的系統(tǒng)運(yùn)行需求更換UPS型號(hào)及相關(guān)配套設(shè)施提升企業(yè)運(yùn)行可靠性和穩(wěn)定性。

3.2無(wú)線通信系統(tǒng)優(yōu)化措施

針對(duì)無(wú)線通信系統(tǒng)來(lái)講，為了進(jìn)一步提升其運(yùn)行質(zhì)量，在后期必須要全面落實(shí)軟件以及系統(tǒng)服務(wù)器的質(zhì)量維護(hù)和管理工作，結(jié)合實(shí)際的通信體系進(jìn)行設(shè)備優(yōu)化，落實(shí)配套設(shè)施的質(zhì)量檢測(cè)，確?；A(chǔ)設(shè)施能夠滿足日常的無(wú)線通信需求，另外從人員角度來(lái)講，必須要加強(qiáng)對(duì)相關(guān)管理人員以及運(yùn)維人員的技能培訓(xùn)，進(jìn)一步提升運(yùn)營(yíng)人員的基礎(chǔ)技能水平以及綜合素養(yǎng)，確保具備安全管控意志以及可持續(xù)發(fā)展理念，能夠及時(shí)的結(jié)合當(dāng)前的無(wú)線通信系統(tǒng)運(yùn)行情況，進(jìn)行技術(shù)體系以及運(yùn)維管理方案的創(chuàng)新。

另外也需要打造全面管理的安全理念，無(wú)線通信系統(tǒng)自身質(zhì)量的提升并不能完全杜絕故障的出現(xiàn)與其他配套設(shè)施之間的接口以及對(duì)接問(wèn)題，也可能是導(dǎo)致無(wú)線通信故障的因素，因此還需要建立在通信系統(tǒng)的整體角度進(jìn)行故障排查和檢測(cè)，確保能夠?yàn)闊o(wú)線通信系統(tǒng)自身的運(yùn)行提供穩(wěn)定的環(huán)境。

3.3 PIS系統(tǒng)優(yōu)化措施

針對(duì)存在故障的pis系統(tǒng)來(lái)講，首先要確保后期的播控軟件平臺(tái)運(yùn)行可靠，可以選擇成熟的產(chǎn)品進(jìn)行更換，能夠維持車載設(shè)備以及車站的正常解析性能。在硬件設(shè)備的選擇角度，需要建立在自身工程的使用環(huán)境層面進(jìn)行分析，確保車載無(wú)線緩存器能夠滿足實(shí)際的車載振動(dòng)以及電磁干擾環(huán)境需求。技術(shù)人員需要積極的參與到通信系統(tǒng)的運(yùn)維中去落實(shí)好車載多媒體系統(tǒng)以及通訊系統(tǒng)的設(shè)備選型以及組網(wǎng)建設(shè)分析，在前期的通信系統(tǒng)建設(shè)和維護(hù)階段，必須要落實(shí)好最終組網(wǎng)方案的研究，加強(qiáng)對(duì)技術(shù)資料以及相關(guān)設(shè)備性能的檢驗(yàn)。

四、城市軌道交通通信系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃

4.1建立回訪及交流機(jī)制

及時(shí)的落實(shí)通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)回訪，加強(qiáng)回訪質(zhì)量和結(jié)果的評(píng)估檢測(cè)，針對(duì)線路運(yùn)行的實(shí)際狀態(tài)以及故障情況進(jìn)行總結(jié)和分析，集中地落實(shí)好故障點(diǎn)以及故障事件的研究，在總結(jié)經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)，進(jìn)行運(yùn)維優(yōu)化策略的創(chuàng)新。

4.2聯(lián)絡(luò)階段中對(duì)供貨商的告警信息

軌道交通系統(tǒng)自身的通訊系統(tǒng)故障不僅僅要從內(nèi)部進(jìn)行技術(shù)體系和運(yùn)維方案的優(yōu)化，也需要從外部的社會(huì)產(chǎn)品生產(chǎn)商角度進(jìn)行質(zhì)量管控，因此可以打造聯(lián)絡(luò)體系，利用內(nèi)部的報(bào)警信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)告警信息的分類和故障體系的分類[5]，將這些信息反饋給供應(yīng)商，建立在產(chǎn)品生產(chǎn)以及研發(fā)的角度進(jìn)行故障排除和質(zhì)量?jī)?yōu)化。

4.3通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮遠(yuǎn)期能力的預(yù)留

軌道交通系統(tǒng)的通信系統(tǒng)在應(yīng)用過(guò)程中必須要具備穩(wěn)定性和安全性，而這種性能的優(yōu)化并不只是以當(dāng)前應(yīng)用場(chǎng)景為條件進(jìn)行考慮的，還需要打造具有可持續(xù)發(fā)展性能的管理模式。因此可以針對(duì)當(dāng)前的實(shí)際需求進(jìn)行分析，然后進(jìn)一步拓展線路傳輸系統(tǒng)的運(yùn)行能力和覆蓋范圍，不僅能夠滿足當(dāng)前的需求，也可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)領(lǐng)域的拓展和傳輸鏈路的優(yōu)化。

五、結(jié)束語(yǔ)：

綜合來(lái)講，當(dāng)前軌道交通系統(tǒng)中的通信系統(tǒng)涉及到的領(lǐng)域和層次較多，在進(jìn)行集中管理的過(guò)程中，必須要按照相關(guān)運(yùn)行規(guī)范以及技術(shù)應(yīng)用規(guī)律進(jìn)行統(tǒng)一整合管理。針對(duì)性的分析通信系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的故障因素和影響，落實(shí)好日常監(jiān)測(cè)體系的結(jié)果評(píng)估和分析，建立在經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)體系的優(yōu)化開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)多主體監(jiān)控、多層次研究、多領(lǐng)域創(chuàng)新，才能夠進(jìn)一步優(yōu)化軌道交通通信系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

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[4]張自強(qiáng).軌道交通通信系統(tǒng)的故障容錯(cuò)保護(hù)能力的功能與試驗(yàn)[C].//2015年智慧城市與軌道交通學(xué)術(shù)會(huì)議暨智慧城市軌道交通學(xué)組年會(huì)論文集.2015：321-322.

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