广州地铁通信系统维护

2024-07-18

广州地铁通信系统维护(共8篇)

广州地铁通信系统维护 篇1

地铁通信系统是轨道交通运营指挥、企业管理、服务乘客和信息传递的网络平台,它是一个可靠、易扩充、组网灵活、并能传递语言、文字、数据、图像等各种信息的综合业务数字通信网。通信系统在正常情况下应保证列车安全高效运营、为乘客提供高质量的出行服务;异常情况下能迅速转变为供防灾救援和事故处理的指挥通信系统。

地铁通信网络设备在地铁的运营中有着重要的作用,然而随着我国经济、科技水平的不断提高,这些设备的不断开发和研究也得到了重视,然而地铁通信网络设备的维护也是另一重点工作内容。综上所述,通过对地铁通信网络的现状分析,以及对其维护手段的探讨,以确保地铁正常的运行是十分必要的。地铁通信网络概述

我国是一个幅员辽阔的人口大国,为了满足现代人交通出行的需要,为出行乘客及旅客提供方便快捷的交通运输服务,越来越多的地铁线路出现在全国各大城市中。地铁的出现缓解了我国各城市、地区公路交通堵塞的问题,也顺应了全球低碳经济的理念,是未来有望代替公交车的公共交通工具,也可能成为未来大众出行的主要代步工具。在地铁的施工项目中,地铁通信传输网络设备的建设是一项重点工作内容,不仅如此,为了保障地铁的安全运作,乘客及旅客的人身财产安全,对地铁通信网络传输设备的维护是一项基础工作。通过对地铁通信传输网络设备的基本情况进行了解,对其日常工作中可能产生的问题进行分析并开展相应的维护措施,是保障地铁正常运作、乘客生命财产安全以及提高运输效率的重要手段,也是对地铁通信系统正常运营的可靠保障。

1.1 地铁通信主干传输网络

地铁通信传输网络系统是地铁通信系统中的一个子系统,也是组成地铁通信系统的重要部分之一,是连接地铁行车调度指挥中心和车站、地铁行车站间信息传输的主要网络系统,也是组建轨道交通通信网的基础网络设备之一。该网络支持现代社会业界中的多种先进技术,如SDH、MSTP、RPR等,是一个现代化的信息化网络传输设备系统。

现代地铁的专用通信网络设备是一个可以传输各种主流形式的信息数据的网络传输设备,所传输的信息数据形式包括声音、图像、动态图像、视频等,该网络传输设备是一个综合性强的数字网络通信设备。对于地铁网络通信系统中各个子系统之间即独立又统一的工作起着非常重要的联系和协调的作用,是一个安全可靠、科学规范并且先进的现代化网络传输主干结构体,其设备的优劣程度直接与地铁通信系统中的各个子系统是否能够正常运行工作挂钩。

1.2 地铁通信主流网络和技术介绍 光同步数字传送网(SDH):该网络是由一些网元(NE)组成、在光纤上进行同步信息传输、复用和交叉连接的网络。这种网络技术已经广泛应用与当今社会的各个网络通信设备当中,该网络的技术水平发展也十分的成熟。

移步转移模式技术网络(ATM):该网络是在同步转移模式技术的基础上继续发展而来,是未来宽带综合业务数字网的基本传送方式。这种网络传输模式改进了SDH传输和业务连接方面的不足之处,并将信息传送、交换和复接融汇成为一个整体,并能够对于各种业务进行有效的支持。

开放式传输网络(OTN):该网络是由西门子公司研发的一种开放性的网络传输系统,是一种灵活并且支持多方协议的开放网络。该网络的优势在于,其根据不同形式的信息如声音、数据、LAN、视频等业务传递的特点和相应的标准设定了接口卡,从而使符合这些标准的设备可以通过该网络节点设备进行直接连接以及相互连接,这种连接都是不受任何限制的。

1.3 地铁通信网络设备的现状分析

自1969年,我国首都北京开通了第一条地铁线路北京地铁一号线以来,我国的地铁建设事业正式起步。历经多年的发展,我国地铁建设水平已经逐渐提高,我国政府和地铁建设者对于地铁主体设施的改善和现代化地铁辅助系统设备的建设予以了越来越高地关注和重视。为了保证地铁的正常运行以及发生突发状况时地铁站工作人员可以成功应对,加强对地铁建设项目中的地铁基础设施的建设尤为重要,将更多现代化的基础设施应用于地铁的基础设备的建设中是一项必要且有效的手段,其中地铁通信网络设备的不断开发研究与维护是一个很好的体现。

我国地铁建设行业从我国经济和科技水平相对于低下的六七十年代开始兴起,到如今高科技高成本的地铁建设时代,我国地铁的基础设施和也随之发生了巨大的转变,越来越多的基础性设施被应用于地铁建设当中。直至上世纪90年代,地铁的建设的成效发生了根本性的变化,地铁通信网络也支持多种先进技术手段以构建一个较为完善的现代化地铁通信系统。地铁通信网络设备存在的问题

地铁通信网络设备存在的主要问题可分为两个方面。首先,网络设备的基础设施稍显陈旧,由于科技发展的速度太快而跟不上时代发展,满足不了乘客日益增高的要求,这种情况已经屡见不鲜。其次,地铁通信网络设备的维护工作开展不到位,这是由于地铁通信网络管理上的失职,工作人员分工不明确,以及人力资源不充足所造成的。地铁通信网络设备维护手段

3.1 维护模式

根据维护对象的不同,网络通信设备的维护模式可以分为代维、联合维保和自维。

代维模式可由供货商提供人员以负责质保期后的维保工作,或选择市场上其他具有竞争力的专业代维公司完成,其优势在于可以减少运营商对维护设备的人力资源的投入,并利用供货商对设备的熟悉程度,对设备进行更好地维护。

联合维保模式是由运营商和供货商共同负责,双方均提供一定数量的维保人员、设备和材料等,同时还要支付维保商的维修费用、备品备件和材料费等,其优势在于双方各司其职有助于实现资源优势互补,然而其不足之处在于维保人员工作量的分配以及维护责任的分工不明确等。

自维模式由运营商独立负责,在一定程度上避免了维保责任界定等问题,然而却容易造成运营商成本投资较大,以及人力资源等其他资源的大量投入,造成运营商的经济负担。

3.2 维护内容

3.2.1 地铁通信网络设备管理室安全巡视及卫生清洁:包括机房安全、封堵、防鼠、照明和插座、温湿度、室内配电箱、地线箱的检查以及机房卫生清洁等。

3.2.2 地铁通信网络传输各类设备的日常检修:包括各类主干网络及网管等各类设备的日检、周检、月检及年检。

3.2.3 地铁网络传输各类设备的故障排除:要求对网络传输的各类设备故障做到正确判断、准确定位、迅速处理和恢复其中疑难故障能够在运营分公司维护人员或设备厂家技术人员的指导下解决。

3.2.4 地铁网络传输各类设备的更换:根据相关维护规程的要求包括损坏件的更换、失效器件的更换、超出使用期限且无法正常工作的器件更换、设备整治的器件更换等。

3.2.5 地铁网络传输维护资料的整理:包括网管内所有设备的配臵情况、调整情况、维修记录、资料及相关数据等并填写好维护记录本定期上交。结束语

广州地铁通信系统维护 篇2

广州地铁五号线无线通信系统采用了摩托罗拉生产的Dimetra IP基于TETRA标准的数字集群无线通信系统。该系统采用TDMA技术、ACELP话音编码技术、π?4-DQPSK调制技术, 除了满足传统的话音通信需求, 还利用无线系统提供的无线数传通道, 可以在地面系统与车载系统之间互相传递数据信息。

2 系统功能

摩托罗拉Dimetra IP系统具有强大的功能, 主要为调度员、无线用户、网络管理者提供服务。

2.1 系统基本功能

Dimetra IP系统能够实现组呼、私密呼叫 (即单呼) 、紧急呼叫、通播组呼叫、遇忙排队和回叫、优先权排队、动态重组、动态基站分配、跨区组呼、限时通话、系统主要提示音及信号显示等功能。

2.2 系统管理功能

Dimetra IP系统具有强大的网络管理功能, 其目的是对系统进行配置、操作和维护, 以便能实现系统的高可用性和对系统的有效操作。网络管理功能包括故障、配置、统计、性能和安全管理。

2.3 数据传输功能

Dimetra IP系统支持状态信息业务、紧急告警、短数据业务、分组数据等数据业务。

2.4 虚拟专网功能

Dimetra IP系统支持虚拟专网VPN (virtual private networks) 技术, 包括提供多个相对独立 (为使用单位所虚拟专有) 的调度台、用户管理终端和多个独立的用户IP网络接入。虚拟专网VPN的概念与内容集中在:VPN用户管理与计费终端、针对VPN用户的移动管理、VPN用户的调度指挥中心、VPN用户的分组数传应用。

2.5 录音功能

系统的所有调度台GPIOM设备可以输出调度员的通话音频信号, 提供录音接口, 二次开发的录音设备可对调度员的通话进行录音。

2.6 调度台基本功能

Dimetra IP系统调度台支持对正线列车进行组呼、接收RTT请求、发起及接收紧急呼叫、对通话组发起紧急呼叫、发起及接收私密呼叫、向车载台或其他用户台发送短文本信息、刷新列车信息、接收短文本信息、接收状态信息、与其他调度台通话等功能。

2.7 用户台主要功能:

用户台具有通话组扫描、优先监视、直通模式操作、紧急通话、缩位拨号等功能。

3 设备组成

3.1 构网方式

广州地铁五号线无线集群通信系统采用单交换控制设备、多基站的方式形成一个有线与无线相结合的TETRA网络。主要设备是由中心交换控制设备、基站、调度台、车载台、便携台、调度台、光纤直放站、漏泄同轴电缆及天线等组成。

3.2 设备组成

中央交换设备。中央交换设备主要包括:交换控制设备、数据传输控制台、集中告警、CAD服务器、TETRA网管终端、录音设备、打印机、调度台等。

数据传输控制台通过系统的分组数据网关接收数据机车台发送来的车辆态信息和向数据机车台发送旅客列车显示信息。数据传输控制台是通过一个RS422接口连接主控系统。

集中告警终端统一接收来自TETRA系统、基站电源、光纤直放站的告警信息, 并传递给上层告警系统。同时, 它可以直接和光纤直放站进行简单的管理和配置。基站电源告警, 与光纤直放站管理和配置采用RS232协义, 直放站的告警信息和基站电源的告警信息通过RS232/IP转换器及传输子系统所提供的10M以太网接口上传到OCC集中告警终端。

CAD服务器是经二次开发的设备, 与其相连的线缆有网线、ATS信号、时钟信号、电源线等。

Dimetra IP系统网管终端可为网管用户提供不同网管应用的图形用户界面 (GUI) , 网管终端可以位于主站或远端站。Dimetra系统的网管终端通过以太网接口连接到中心无线设备机柜内的以太网交换机上。

录音设备用于对调度台相关的通话组通话进行录音。与录音设备相连的线缆有音频线和电源线。

3.3 基站

EBTS基站作为无线网关, 提供TETRA空中接口协议与节点控制器 (ZC) 和数据网关 (包括短数据路由器和分组数据网关) 接口协议的转换。EBTS将来自移动台的话音、数据、呼叫处理、信令和网络管理信息集成到一个E1基站链路。

EBTS工作在直流-48V, 通过电源转换设备可连接220V交流电源。EBTS基站设备包括电源子系统和E1电路终端设备。

EBTS由下列各模块组成:TETRA基站控制器 (TSC) 、收发信机 (BR) 、环境告警系统 (EAS) 、射频分配系统 (RFDS) 。

基站控制器 (TSC) 提供到TETRA网络的E1远端链路, 并通过以太网控制收发信机。TSC同时包括基站参考ISA (SRI) 时间和频率基准模块, 此模块包含高稳定度晶振提供频率参考及时钟参考。TSC基本工作系统软件包括依据TETRA标准实施的动态射频功率控制和单站集群 (Local Site Trunking, LST) 功能, 另外, TSC基本工作系统软件还可以支持短数据传送服务 (SDTS) 和分组数据服务 (PDS) 。

收发信机 (BR) , 一个EBTS机柜可安装高达4个收发信机, 每个收发信机具备高达3个分集接收机和25KHz信道间隔的发信机, 每收发信机4个时隙, 第1个收发信机载频的第1个时隙为控制信道, 每个EBTS提供高达31个话音信道 (8个收发信机) 。冗余备份是EBTS的特性, 一旦其中1个收发信机出现故障, TSC将关闭故障收发信机并将控制和话音通信容量转移到其它收发信机, 尽管系统容量受到影响, 但系统照旧运行。在系统繁忙期间, 此转换过程对无线用户是透明的。

环境告警系统 (EAS) 每个Dimetra EBTS采用一个环境告警系统 (EAS) 去提供在EBTS基站的故障报告和远程控制, EAS提供48个 (已包含内部告警) 本地输入用于监测EBTS功能和基站环境条件。射频分配系统 (RFDS) 可接收EBTS里的发信机的输入信号, 并可将这些信号进行合路, 以便发信机能向天线馈送信号。RFDS采用腔体合路, 以便实现更低的插入损失、最大射频功率和更大的信道容量。空腔合路器的最小频率隔离度为150KHz。接收机多路耦合器 (RMC) 在逻辑上被视为RFDS的一部分, RMC可提供来自单一天线的多个接收信号端口, 每个分集天线都与接收机多路耦合器连接, 这样三分集系统将使用三个接收机多路耦合器, 每个RMC将相应地与每个BR里的接收机连接, 接收机放大器和功分器可支持接收分集, 以实现多载频工作。

3.4 接入设备

五号线信号覆盖使用到的设备主要有光纤直放站、漏缆、天线。光纤直放站是用于基站场强的延伸, 起到场强中继的作用, 其安装在车辆段远用库及区庄OCC。泄漏电缆提供射频覆盖, 地上和地下部分的轨道都使用泄漏电缆。根据所覆盖轨道长度的不同, 泄漏电缆的尺寸为1 1/4英寸、1 5/8英寸和7/8英寸。泄漏电缆是同轴电缆, 其中, 铜箔是外导线。外导线上的铣槽使能量通过电缆辐射和耦合, 充当了分布天线和传输线路的双重角色。

天线是一种无源设备, 无线信号从天线辐射至自由空间。车辆段和车站利用天线实现射频覆盖。室内天线将安装在车站适当位置, 使射频可覆盖中央大厅、站台区域。室外天线将安装在停车场, 用于覆盖停车场区域。

3.5 移动台

五号线使用的移动台主要有:车站固定电台、便携移动台、话音车载台、车载数据电台。

车站固定台为采用固定安装方式的MTM800移动台, 固定台设备采用交流220V供电, 同时包括桌面式麦克、电源、喇叭等配件。

话音车载台与CAD子系统共同完成调度通信的特殊功能。它方便列车司机的使用, 如调度员对列车的广播功能, 呼叫请求等。车载台以摩托罗拉MTM800车载电台为平台, 加装控制面板、电源变换电路及附属设备。

数据车载台主机结构与话音车载台基本相同, 它配置独立的MTM800电台主机、电源和天线, 但不配置扬声器、MIC等音频附件。

MTP850是一款小型轻便并具有结实耐用特性的便携式移动台。为用户提供了按键、高分辨率显示屏和声音接口 (麦克风和扬声器) , 可以方便地访问无线通信服务。MTP850是专门为专用无线通信网而设计的, 能够满足在恶劣环境下的使用, 包括潮湿脏乱和暴露在灰尘和高温之下, 仍能保持不间断的工作。

总结

广州地铁五号线使用的摩托罗拉生产Dimetra IP基于TETRA标准的数字集群无线通信系统功能强大, 应用灵活, 满足了地铁内部无线通信的需求。

摘要:在轨道交通中无线集群通信系统是调度人员对列车运营管理的重要途径。本文主要从系统功能、设备组成等方面介绍了广州地铁五号线无线通信系统。

地铁无线调度通信系统的实现探究 篇3

关键词:地铁无线;调度通信系统;车载电台

1引言

移动通信基于应用方面可以划分为公用型移动通信网和专用型移动通信网,公用型移动通信网是指为满足大众移动通信需求为目的而建立和运营的移动通信网络;专用型移动通信网是指为满足某一部门或企业而建立的调度通信系统。专用型移动通信系统的形式多为集群模式通信系统,它采用了最先进的通信技术中的多信道公用和动态自动分配信道技术。在单通信模式之下,利用更加先进的多频共享技术使得消息以及传输集群更容易实现,进而提高了频道利用效率。数字化采用更加快捷的时分多址方式的最新一代数字集群通信系统,对集群系统的提升带来了极大地空间,其频谱利用效率相对于模拟系统更加高效。所以,数字集群系统拥有更加庞大的系统容量和存储空间,数字集群系统不是模拟集群的简简单单的数学加减,而是一种本质上的飞跃,因此制造商和运营商能够在市场竞争中占据一席之地。

2 探究背景

依据我国的基本国情,即使以上市通信运营公司的形式提供专用集群通信无线服务,也仅仅能为客户提供无线信道以及建立移动各个终端之间的相互通信。客户的调度中心在整个通信系统中处于一个移动终端的位置。这样的应用方式在实际应用之后發现这是对宝贵的频率资源的低效率的浪费,。因此,尽可能地扩大集群系统在地铁无线调度通信领域的应用范围,尽可能地发挥集群的有点和先进性,争取扩大客户数量和孕育通信市场,是我国集群无线通信所不得不面对的问题。因此,数字集群系统的技术体制和基础功能不仅需要高于模拟集群,并切要高于公用辐射型电话通信系统。公用辐射电话系统具有可靠性差、不能进行小组通信以及接续时间过长等缺点,使其无法用于实际的地铁无线生产调度指挥活动之中。数字集群系统是地铁无线调度通信系统不可或缺的手段之一。

3.1 地铁无线调度通信需求分析与设计

一个完整的无线调度通信系统主要包括以下几个部分:1)基础网络子系统,2)调度子系统,3)终端子系统,4)接入传输子系统,5)弱场覆盖子系统。本系统的核心是基础网络子系统主要有网管终端设备、交换控制设备、基站发射设备构成,此系统的基础功能主要是移动性、资源和用户管理;无线接入、网络安全以及呼叫控制;业务交换等。调度子系统的实际意义是提供一个调度员与系统之间进行人机交互的操作界面,包括建立一个公用局域网和一组无线电音频操作终端。其中局域网为调度员记录用户位置状态和相关信息并接受和实时发布调度员的相关命令,音频操作终端为操作员和调度员提供语音接口。终端子系统主要有移动台(车载)、手持移动台以及无线固定台三个组成部分,用户终端是移动用户与系统的智能型人机交互界面。

3.2地铁无线调度通信系统总体方案设计

通信系统的传输部分是一个sdh(Synchronous Digital Hierarchy,同步数字体系)环,由插复用设备以及光纤线缆组成,用来当做基站站台设备、网管智能终端和调度台控制系统与交换控制核心的传递通道。

3.3系统结构设计

好的系统网络结构是不可或缺的,他不仅可以提高系统循环速度,又能节省经济投资,经过对我国地铁现有的数字集群交换控制中心系统的能力进行充分分析,我们决定采用扩容方式实现扩展系统功能,以达到在不影响日常运行的基础上降低成本的目的。

3.4调度台子系统设计

调度台子系统的主要功能是通过在Dimetra(数字集群无线通信系统)系统向调度员提供一个操作性强,使用简便快捷,稳定性高和可靠性较强的中文操作窗口。调度台子系统和数字集群无线通信系统将经过Motorola Inc(摩托罗拉公司)提供的相应程序接口以及专用应用程序同时实现。与此同时,该系统还可以连接第三方设备从而轻松实现调度台子系统辅助功能。调度台被二次开发利用之后,支持全中文操作环境,不同身份不同单位的调度员和管理员以相应的身份登录后,调度台终端服务器会自动匹配并下载相应的中文操作和调度界面。行车调度终端上还可以清楚地知道每一辆地铁列车的实时位置、车次和司机身份号以及车组序号等相关信息,具体显示形式可以自定义设置。当调度员要连接某个无线操作员时,只要用鼠标点击界面上的代表图标就能呼叫,操作极其简便快捷,节约时间的同时节约了运行成本,提高运行效率。

4 车载台子系统设计

地铁列车车载台与调度台子系统相互紧密配合,向列车司机和乘务员等工作人员提供满足无线调度通信要求的专门调度和操作功能,包括实时通话指挥功能和数据相互传输控制功能。主要功能体现在以下几个方面:列车广播站点、站车无线通话、列车实时呼叫请求等。车载台包括Motorola Inc(摩托罗拉公司)MTM700车载台主机和控制单元、电源转化的滤波、电源转换器及附属传输通信设备,增强了无线用户终端机的数据传输和语音发送的通信能力。

5 总结

地铁通信系统的应用分析--缩减 篇4

赵军锋1 赵景召2 南水北调中线工程建管局河南直管局,郑州450018;

河南有线电视网络集团有限公司郑州分公司,河南 郑州450002 摘要:

本文主要在地铁通信系统具体实现时,对传输技术的选择、无线通信的实现、电源负荷的规划、环境监控和控制等问题进行分析。随着通信技术的发展和城市轨道交通的快速建设,地铁通信网要用新型、可靠、经济的通信技术,来实现地铁通信业务的需求,本文也对地铁通信新技术和方案的选择做了分析。

关键词:远期负荷 集中智能监控 MSTP RPR 车地无线通信 中图分类号:TN914

Application and analysis of the Metro Communication System Zhao Junfeng 1 Zhao Jingzhao 2 Zhu Daijie 3 1 Middle route of South-to-North Water Transfer Project Construction and Managemeng Bureau

of Henan straight Bureau ,Zhengzhou 450018 2 Henan cable TV network group Co., LTD.Of Zhengzhou branch, Zhengzhou city, Henan province 450002.Abstract:

In this paper, we mainly introduce how to choose the transmission technology, realize the wireless communications, plan the power load, and monitor and control the environment when the concrete realization of communication systems in the subway.Subsequently, we also analysis the choice of the new communication’s technologies and programs.Keywords: Forward load Focus on intelligent control Multi-Service Transfer Platform Resilient Packet Ring Vehicle to wireless communications 一:引言

地铁是现代社会一种快捷、安全、舒适、节能、环保的公共交通工具,全国很多大城市已经向国家申报建设地铁,有十几个城市都得到了国家的批准。地铁通信系统保证地铁高效运输和安全运行,满足现代化和传输语音、数据、图像、多媒体和文字等各种信息的需求,主要为列车自动监控ATS(automatic train supervision)、综合监控系统ISCS(Integrated Supervisory Control System,)、自动售检票AFC(Automatic Fare Collection)、乘客信息系统PIS(Passenger Information System)、列车自动控制CBTC(Communication Based Train Control System)、防灾报警AFS(:Attribute Forecasting System)、电源监控SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)等子系统提供可靠的通信网。地铁通信系统是轨道交通的控制、联络、监控、运行的重要环节,虽然经过专家们的各种设计规划,已经建成地铁的城市在实际应用中还是遇到了不同问题,下面是对通信系统的应用做一些分析。二:地铁通信系统组成及应用分析

通信系统是由传输系统、无线通信系统、公务和专用电话系统、广播和闭路电视监控系统、时钟与同步系统、电源及接地系统、防灾报警系统、环境与监控系统、自动售票系统、办公自动化系统、列车运行控制系统、乘客信息系统等很多子系统组成(图1城市轨道交通通信系统)。不同城市的地铁规划发展不一样,通信系统的实际情况也不一样,根据北京、上海、天津等大城市已经建成地铁系统的实际情况,对地铁通信系统的传输系统、无线通信系统、动力配套系统、环境与监控系统应用做了分析。

无线调度公务电话闭路电视通信电源子系统通信广播调度电话站内电话列车自动监控机电设备监控时钟电信u94f6行等第三方租用电力监控自动售检票防灾报警通信传输系统门禁办公自动化CBTCPIS系统图1 城市轨道交通通信系统

2.1地铁通信系统的传输系统

当前通信技术发展情况来看,主要的传输技术有:多业务传输平台MSTP(Multi-Service Transfer Platform),千兆/万兆以太网、异步传输模式ATM(Asynchronous Transfer Mode)、开放式传输网络OTN(Optical Transport Network)和弹性分组环技术RPR(Resilient Packet Ring)。根据地铁通信系统的业务要求,主要是传统的TDM(Time Division Multiplexing)电话业务和以太网业务。根据地铁的业务需求,轨道交通已经在用的主要是SDH、SDH+ATM、OTN、MSTP等传输技术,这儿主要介绍多业务传输平台MSTP和弹性分组环技术(RPR)。

基于SDH的多业务传输平台是因为,MSTP传输技术是在SDH(Synchronous Digital Hierarchy)基础上开发的,是面向基础电路连接的时分复用TMD技术,这个主要是用于传输语音业务,为了满足更多业务传输的需求,MSTP在原来SDH功能的基础上开发了EoS(Ethernet over SDH)、AoS(ATM over SDH)两大核心处理功能,采用通用成帧规程GFP(Generic Framing Procedure)、VC级联

[4](Virtual Container)、链路容量调整机制LCAS(Link Capacity Adjustment Scheme)等技术,以宽带为开放平台,承载语音、文字、数据、图像等业务,实现多业务在单一平台设备上接入、数据交叉、映射、传输等功能,它将传统的SDH复用器、数字交叉链接器DXC(Digital Cross Connect)、WDM终端(Dense Wavelength Division Multiplexing)、网络二层交换机和IP(Internet Protocol)边缘路由器等多个独立设备集成为一个网络设备。经过不断的发展,MSTP已经发展成为集PDH、SDH、ATM、RPR、以太网等技术于一体,能从2M到10G速率的业务通过各级VC复用而成,并且内嵌RPR设备的二层交换机功能,MSTP设备通过多业务汇聚方式实现多业务综合传送和接入的技术。但是,MSTP尽管能提供各种功能,它还是基于SDH为基础开发的一种技术,仍是基于TDM时分复用应用的技术,有严格的时隙通道和带宽,不能动态的分配信道的带宽,不能满足“突发业务”特点的数据业务要求。

弹性分组环(RPR)是一种新的MAC层协议,是为优化数据包的传输而提出的,它不仅有效地支持环形拓扑结构、在光纤断开或连接失败时可实现快速恢复,满足50ms倒换保护功能,而且具备数据传输的高效、简单和低成本等典型以太网特性。RPR因拥有1:3预订(over-subscription)、空间复用、均衡、双环工作、多点传送等技术,与单纯基于SDH的MSTP技术组网相比有带宽效率上的优势。弹性分组环技术RPR,一种以IP数据业务为核心新开发出的光传输技术,它技术先进、互联方便、组网灵活,在网络可靠性、可管理性、支持传统业务等方面都有优势,现已经在电信运营商中广泛的应用。RPR采用环形组网技术,将语音、数据、图像业务综合于一体,并解决了QoS(Quality of Service)分类、环网保护等问题,它具备千兆以太网的可扩展性、灵活性和经济性的特点,同时还具有空间复用机制SRP(Spatial Reuse Protocol),也就是在分组环路上,能多个节点成多段同时传送数据,而且不互相影响;以及50ms(自动保护倒换的测试时间)环自愈保护特性,并具有网络拓扑自动发现、公平分配、环路带宽共享、业务分类等技术优势。但是RPR技术的不足之处在于它产生的原因是为数据业务提供的解决方案,对以TMD为基础的语音电路业务的支持功能不强。

综上所述,MSTP具有承载传统TMD语音电路业务和数据的功能,但是承载数据业务的能力一般,不能动态的分配信道的带宽;RPR也具有承载TMD业务、数据业务和视频业务的功能,但是承载传统TMD业务能力一般,上述两种技术有很强的互补性。在地铁通信系统传输实现中,天津市地铁1、2号线传输网用的是SDH+ATM方案,是由上海贝尔公司提供的传输设备和传输解决方案;广州地铁传输网采用是西门子公司的OTN开发式光传输网技术;上海地铁11号线用的传输是MSTP解决方案。ATM应用的是异步传输模式,ATM常用于组建宽带骨干网。ONT开放式光传输网技术是企业内部规范,是一种非标准的传输网制式,不同的通信企业有不同的解决方案,造成后续地铁建设通信网的不兼容性。根据其他大城市的地铁传输网的实现方案和地铁通信业务的要求,传统TMD业务仍然有一定的份额,而且是保障列车运行、通信畅通的主要业务,同时随着业务发展,数据、图像、视频等综

[4]合业务的需求,MSTP和RPR两种技术在实际应用中有很强的互补性,在技术上、经济上、组网灵活性都有很好的体现,就其应用前景来说是优秀的解决方案。2.2地铁通信系统的车地无线通信系统

地铁无线通信系统为行车调度与司机、车站值班与司机、司机与司机以及公安、环境控制、维修、消防应急等用户提供移动通信手段。无线调度系统分为行车调度、环境控制调度、公安调度、车辆段站调度、维修调度等无线通信组,组间不能交叉呼叫,各组享有不同的优先权,不同的无线用户也拥有不同的优先权。基于无线通信的乘客信息系统PIS,是依托无线通信网络技术,以计算机系统为核心,以车站和车载显示终端为媒介向乘客提供信息服务的系统,使乘客通过正确的服务信息引导,安全、便捷地乘坐轨道交通。另外,近期新开发的基于无线通信的列车运行控制系统CBTC,CBTC是传统铁路信号系统的现代接班人,它集两项现代尖端科技——无线电通信技术和自动化控制技术,是基于无线通信的列车自动控制系统。列车上将不设驾驶员,依靠“CBTC”,其他系统发生故障,也会向列车发出安全指令,它的特点是用无线通信媒体来实现列车和地面设备的双向通信,用以代替轨道电路作为媒体来实现列车运行控制。

地铁信号系统的车—地通信大量采用无线通信技术。信号系统是关系行车安全,保证车—地通信的可靠性、实时性的关键无线通信技术。选择可靠的无线通信方案是无线信号控制的根本。目前从业务需求的角度CBTC信号系统带宽需求为100Kbps级, PIS系统中的下行流的带宽需求为10Mbps级,针对车载监控业务的上行带宽为Mbps级。从通信技术发展的角度出发,主要呈现了平台化、宽带化方向的发展趋势。从目前无线通信技术的角度出发,主要有TETRA(TErrestrial Trunked RAdio)、3G、WiMAX(Worldwide interoperability for Microwave Access)、WLAN(Wireless Local Area Networks)、GSM-R(GSM for Railways)、TRainComR无线电系统、DVB-T(Digital Video Broadcasting)、Mesh无线网格网络等技术。我国地铁宽带无线通信技术常用的有TETRA、WLAN、WIMAX等三种技术。目前,轨道交通信号CBTC系统和PIS系统都采用IEEE802.11无线标准,WLAN无线标准5.8G ISM IEEE802.11a支持的最大速率为54Mbps,WLAN无线标准5.8G ISM IEEE802.11g支持的最大速率为54Mbps,WLAN无线标准2.4G ISM(Industrial Scientific Medical)IEEE802.11b支持的最大速率为11Mbps。WLAN无线传输标准能满足CBTC系统和PIS系统的传输速率要求。近期的地铁无线通信网络建设中,主要应用CBTC系统和PIS系统的有广州4号线、北京10号线,WLAN在5.8G ISM IEEE802.11a、2.4G ISM IEEE802.11b、5.8G ISM IEEE802.11g无线标准组成的无线局域网,都能满足地铁在10KM/h运行状态下的数据传输要求,可以实现地铁车地之间的双向高速传输通信。但是,如果在同一轨道交通线上,如果CBTC系统和PIS系统无线通信同时应用一个标准协议IEEE802.11g,要考虑无线信号干扰问题,由于信号系统是保证地铁安全运行的根[5]本,应考虑两个信号控制系统分配不同的信道来考虑整个地铁无线通信网的建设。2.3地铁通信系统的动力配套系统

地铁供电系统由外部电源、主变电所、牵引供电系统、动力照明供电系统、电力监控系统等五部分组成。通信系统所用的电源与接地系统是在动力照明供电系统内独立的供电设备,并且具有集中监控功能。通信系统的动力电源是地铁供电系统的一级负荷里特别重要的部分,它应该保证对通信设备不间断、无瞬变的供电,满足通信设备对电源系统的要求。供电系统分为直流供电和UPS(Uninterruptible Power Supply),直流供电是由电池组、开关电源、交流配电屏、直流配电屏组成(图2:通信电源组成图)。506000A的平滑扩容AC输出整流模块整流模块整流模块RS485/RS422防雷与接地监控模块RS485/RS42248VDC24VDC交流AC 输入配电ACIIACI直流配电负载电池组I 电池组II 图2 通信电源组成图

直流供电的容量应该按远期负荷配置。地铁的通信机房内,除有地铁运营系统内部所需的通信设备外,还有考虑外租给中国移动、中国电信、中国联通等运营商无线通信设备的用电。交流不间断电源UPS容量也应考虑一些远期的负荷要求,以及地铁运行监控系统、计算机终端、银行多媒体终端和广告等。实际通信机房供电应用中,会出现很多问题,因为在地铁通信机房设计时,设计人员时根据地铁通信设备要求来设计的,但是实际需求的变化与增加,有很多变化,比如:移动运营商的无线基站设备,华为、爱立信、诺基亚、贝尔的基站设备的功耗大约是1500瓦到2600瓦之间,部分摩托罗拉、中兴、西门子基站设备的功耗要大于3000瓦,而且三家运营商包括GSM(Global System for Mobile communication)和3G(3rd-generation)共有5套基站设备的功耗,还有配套的传输设备等,这些实际出现的功耗都要在建设时考虑在内。基于用电安全,远期负荷(近期负荷指5年内)应按实测功耗平均值的基础上乘以1.2的安全系数。

为了更好的保证地铁通信系统用电安全,建议给其他租用单位供电设备单独建设。单独从开关电源引出一个直流配电屏,从交流不间断电源引出一个交流配电屏,专门供地铁运营公司以外的其他租用单位使用,这样可以避免外用单位因为维护或作业操作可能对地铁运营造成安全隐患,同时可以根据相关设备建设成本向第三方租用单位谈判收取租金或费用。我单位承担过天津网通公司的地铁小灵通无线信号覆盖工程,因为用电问题和天津地铁运营公司协商多次,最后的解决方案是天津网通公司自购小型交流屏,由地铁运营单位电力工作人员监督配合下引用地铁内的市电,才使天津网通公司的小灵通无线设备得以加电运行。由以上的思路方法,可以解决类似与北京、天津等部

[1]分城市因为电信运营商地铁入场费谈不拢或用电难的问题。其他租用内容如通信机房和通信光缆等可以参考此建议。

2.4 地铁通信系统的机房环境与监控系统

地铁通信机房环境与监控是地铁环境与监控系统的一个子系统,地铁通信电源系统由交流配电屏、不间断电源UPS、高频开关电源、蓄电池组、电源监控SCADA、机房环境监控等子系统构成。由于电源室和通信机房均无人值守,有些城市地铁为方便管理,将轨道交通监控上的电源和环境监控结合起来,设置车站环境监控系统,由控制中心对各车站通信机房实施集中智能监控。智能集中监控系统主要对低压配电柜、UPS输出的各项参数,通信机房和电源机房的空调、温度、湿度、水浸、门禁、非法入侵等进行监控,以及电池组和开关电源的交流配电,直流配电、整流模块,等进行监控,有效的控制机房环境。另外,采用智能集中监控系统,将传输网故障、空调运行、电源运行、环境监控等进行集中智能监控,并将故障信息存入数据库,并对各类故障信息进行打印、统计、分析等,而且便于维护人员及时处理故障,还能对信息进行分析总结。

地铁通信机房都是在地下十几米的房间内,机房内设备运行又释放出大量的热能,以及室内的静电问题,都是机房温度、湿度、通风、灰尘是环境控制的主要难题。我曾到天津地铁通信机械室内处理故障,就发现机房温度有34℃以上,设备内部的温度更是高,设备偶尔就会有异常告警;通信设备内平板上的灰尘几乎看不到金属色,机房环境简直是令人堪忧。另外,列车在隧道内运行时会产生大量的颗粒物;据北京地铁调查,每年产生的颗粒物达1700kg,再加上众多乘客进入车站带进大量灰尘,使隧道内空气可吸入颗粒物的浓度超过最高允许浓度标准。根据电信运营商机房的条件和经验考虑,按照B类机房要求,温度: 18~28℃,相对湿度:40%~60%。静态条件下,空气中0.5nm的尘粒数少于18000 粒/升。湿度对通信设备的影响也很大,空气潮湿易引起设备的金属部件和插件生锈蚀,并引起电路板、插接件和布线的绝缘降低,严重时还可造成电路短路。空气太干燥又容易引起静电效应,威胁通信设备的安全。电信设备尤其是交换机等设备对机房的温度有着较高的要求;温度偏高,易使机器散热不畅,使晶体管的工作参数产生漂移,影响电路的稳定性和可靠性,严重时还可造成元器件的击穿损坏,解决机房内环境的办法就是安装空调设备。对于空调设备的选择,建议选择独立的精密空调(如机房专用的大金空调),通过空调置换机房的空气,不要把室外的灰尘带进机房内,同时机房内的温度和湿度也可用通过空调调节控制。

目前地铁机房内,多采用地下走线方式,采用地下走线方式还有机场的通信机房。因为业务关系,我进入过天津机场通信机房和天津地铁的通信机械室,他们都是采用的地下走先方式。地板下走线方式是一种旧的解决方案,不利于控制机房环境,因为机房内静电强度较高,灰尘因为静电都依附在带点设备上,机房表面和设备表面的灰尘可以清理,但是地板下的灰尘和杂物难以清理,以及一些其他的鼠患、火灾、水灾、通风等隐患。如果发生以外,地板下走线不利于处理故障,更不

[2]利于机房的消防安全。所以,建议地铁通信机房采用上走线方式,将机房内的光缆、光纤、信号电缆、电源线分别布放在设备机架上面立体走线架上的空间,并做好监控消防设施,机房地面和机架卫生做定时的清洁,这样即能改善好机房的环境,又能兼顾机房的消防安全。

三:地铁通信系统综述

地铁在全国已经展开建设,随着列车控制技术、电源技术、有线通信技术、无线通信技术等诸多新技术的发展,实际商用到了地铁建设中越来越多。随着社会发展与进步,人们对轨道交通的运行、安全、快速、舒适和服务提出了更高的要求。地铁通信系统是为轨道交通的安全高效运行服务的,所以建设地铁通信系统时,不仅要靠虑要用新型的、经济的设备,还要考虑通信设备的成熟性和安全性,以及地铁通信网进行商用运营。总之,通过专业人员的共同努力,把城市轨道交通建设成精品地铁、科技地铁、民生地铁。作者简介:

赵军锋(1978-),男,河南郑州人,通信专业高级工程师,解放军信息工程大学工学学士,主要从事通信工程设备安装与测试工作,原在中国通信建设北京工程局工作。

赵景召(1979-),男,河南郑州人,解放军信息工程大学工学学士,网络工程师,主要从事数据网络维护。

朱代杰(1981-),男,四川成都人,电力工程师,主要从事地铁的机电专业和通信专业的工程施工。参考文献

典型地铁通信安防系统解决方案 篇5

XX地铁K号线是一条南北客流主干线,线路全长48km,其中高架线约5km,地面线1km,地下线约42km。共设车站30座(其中高架车站1座,地下车站29座),控制中心1座,车辆段1座,停车场1座,本文以该地铁为例,谈其监控解决方案。

系统架构

整个系统建设中,除了垂直电梯的模拟摄像机采用普通D1的编码器接入外,其余点位从图像的采集、传送、存储、显示全部达到高清,要求符合HDTV标准的分辨率1920*1080以上全实时图像画质。

视频监控系统分为控制中心和车站两级组网,两级均可对系统内的图像进行监视和控制,监视功能相互独立,互不影响,控制优先级如下。

· 第一级:中心防灾值班员;

· 第二级:车站防灾调度员;

· 第三级:中心行车调度员;

· 第四级:中心总调调度员;

· 第五级:中心电力调度值班员;

· 第六级:车站行车调度员;

· 第七级:中心客调调度员;

· 第八级:其他用户。

运营视频监控系统与公安视频监控系统共用高清数字摄像机,专网高清视频摄像机提供模拟视频输出口供公安系统调看。对于根据运营电视监视设置的摄像机,地铁运营具有优先控制权。优先级可扩展,不同调度员优先级可在控制中心通过软件调整,调整方式灵活快捷,所有云台的优先级均可灵活设置。

系统设置控制中心调度员的行车监视、防灾环控监视、电力设备监视、客调监视和总调监视;采用控制中心远程监控和车站本地监控方式,组成一个完整的视频监控两级监视网络。各车站视频信号,由前端高清IPC采集处理后,送至车站的三层以太网交换机,通过三层组播的方式,控制中心交换机接收此信号后在相关调度员工作站进行视频显示及控制;另外提供8路图像进行相应解码处理后在大屏幕显示,并在控制中心交换机预留相应数字接口至日后TCC系统平台,CCTV监控系统通过标准协议体系和上级平台TCC实现互联互通互控(图1)。

车站监视系统

车站监视系统由前端图像摄取部分、车站视频处理部分、图像显示控制部分及图像上传等几个部分组成。主要设备包括:数字高清摄像机、彩色高清液晶监视器(综合监控专业提供)、司机监视器,视频编码器(垂直电梯内摄像头用),车站视频交换机、NVR视频存储组、车站视频管理服务器、视频控制终端、控制键盘、电源分路器(内置式)、控制切换软件等设备组成。

· 车站控制室设置1台视频监控客户端、1台控制键盘,用于行车和防灾监控;

· 在车站上、下行站台各设置2台20寸液晶监视器,完成列车司机对乘客上下车的监视功能;

· 车站监控网络主要完成对本车站管辖范围内的视频信号的监控和录像;

· 本站值班员通过视频操作键盘或视频监控终端、调取本车站相关摄像机图像信息,并在彩色高清液晶监视器上显示;系统通过视频存储系统对本站所有图像进行录制。

车辆段/停车场等变电所监视系统

车辆段/停车场监视系统设备包括:数字高清摄像机、网络交换机、监控终端、视频光端机等设备。车辆段、停车场监控网络主要完成对车辆段、停车场混合变电所内变压器室及110kV开关柜室的视频信号的监控和录像。

因车辆段/停车场的前端摄像机数量非常少,将其按普通车站进行建设,配置相应的视频服务器、网络存储等就比较浪费资源。因此,车辆段/停车场的前端数字高清摄像机输出的视频信号,先通过光纤接入本地的视频交换机,然后该交换机通过传输系统提供的点对点以太网通道分别上传至就近车站,接入就近车站的视频交换机,这些摄像机在系统逻辑结构上作为该车站的点位。但是在软件平台界面上,则显示为与车站独立平行的级别。

在车辆段、停车场供电值班室分别设置1台监控终端,监控终端通过光端机接入本地视频交换机,逻辑结构上则登录至摄像机所接入的就近车站的视频服务器,完成全线变电所相关设备的视频实时调看、录像调看等功能。车辆段、停车场通信设备室至供电值班室内之间的光纤资源由其他专业提供。控制中心监视系统

控制中心监视系统设备包括:中心视频管理服务器、录像服务器、网管终端、NVR录像存储设备、回放终端、高清解码器、以太网交换机、视频监控终端等设备。

中心核心交换机通过传输接口接入视频传输网络,中心视频管理服务器、录像服务器、网管服务器、高清解码器、各客户终端等均接入中心核心交换机。高清解码器解码后的图像连接至信号系统提供的高清显示屏,提供的解码分辨率为1920*1080。

控制中心监控网络主要完成对本线路管辖范围内的视频信号的监控,并通过录像服务器及回放终端回溯视频信息。控制中心监控网络接收各车站及车辆段、停车场发送的全部图像信息,并选取其中8路图像经视频解码器解码后送入控制中心大屏,各调度员通过视频监控终端对各车站上传的图像进行显示和控制。

中心调度员能够在远程遥控车站任何一台球形一体化摄像机云台的转动及其变焦镜头的焦距调节。可根据具体需要设置多个遥控优先等级,并可进行云台变速控制。各调度员通过登陆的用户名和密码来区分优先级,车站的云台被控制时能在软件上显示占用者名称。

系统功能

车站监控

各车站值班员可以通过车站值班员工作站显示任意图像,并可遥控本站任意一台球形一体化摄像机云台的转动以及对变焦镜头调节,系统可设置云台的预置位,并可以把多个不同的预置位设置成巡航计划,使得摄像机按照巡航计划对多个不同角度进行监控。也可以把某个预置位设置为看守位,当某个摄像头掉线重新上线或者告警联动时,摄像头自动恢复到看守位,对看守位摄像角度进行监控。当车站视频管理服务器或当工作站出现故障时还可以各种程序进行循环显示或手动选择在高清彩色液晶监视器上显示。

车站值班员工作站能显示中心控制的球形一体化摄像机云台的情况。对车站的云台控制可满足使用软件和键盘两种形式,优先级的数量应足够多且其设置应灵活、可调,当云台被占用时各操作员处(包括中心)可以做出显示。

字符叠加功能

系统具有动态汉字、字符叠加功能,能实时显示云台占用者信息。

在车站、停车场本地监视系统和中心远端监视系统的监视器所显示的每一幅图像上能显示车站、场名、摄像点的区域编号等字符叠加内容可自由设置。

通过远程网络采用以太网方式在中心可以对各车站的字符进行远程设置、修改。

字符叠加通过控制中心网管软件完成,实现方式简单快捷,在车站可以编辑修改字符,在控制中心也可以对任意车站的字符进行编辑、修改。控制中心的字符叠加软件上同时具备广播发布功能,可以发送至少20个汉字(在监视器上清晰可读,字体大小可根据计算机字库调整,且不应遮挡有效监视图像)至各车站某一摄像机或视频输入通道;此外,针对系统内的云台摄像,还可以接受来自云台控制单元发送的控制占用信息,直接将正在操作该云台的操作员名称叠加在视频图像上,直到另一个操作员更新了该信息。

为了在屏幕高亮,全黑时清晰的显示字符,字符应有描边处理。

图像存储功能

设置的NVR主动对前端IPC和编码器的图像进行实时录制,并能接收统一时间校准的功能,以便对输入的所有图像录制时间进行校准。

提供存储容量、IO性能应能满足本站全部视频存储15天(按24个小时/天,图像分辨率为1920*1080,码流不低于6M计)及支持10个客户端同时访问的能力。并提供电源冗余保护,支持RAID0、RAID1、RAID5的盘阵组合,可提供至少一块磁盘损害不影响视频的正常存储及不丢失盘阵中的已存储图像的能力。

控制中心录像网络存储设备应与全线采用N+1备份方式,即车站录像存储设备发生故障时,车站视频图像应通过网络传送到控制中心进行存储,故障恢复后应能回传。

支持在线对损坏磁盘的更换,支持通过增加硬盘数量、硬盘容量来扩展存储空间的能力。应具备通过编程自动实现减帧操作的方式节约有限的磁盘空间、延长图像存储时间的功能。可依据事先的报警处理配置,按需自动实现事件全程的存储记录,以及提供事件预存储,支持DVD-R/W图像刻录和网络转存。

视频存储可以通过服务器对每一路的存储视频按照不同要求(编码技术、清晰度、码流大小、帧率等)进行单独配置。

存储的图像可在控制中心进行网络回放、刻录,能按录像的时间、日期范围、站名和摄像机位置进行分类图像检索,回放速度可调(以一帧/秒~三十帧/秒可调速度回放,清楚地观看图像变化的每一个细节)。

存储NVR具有基于SNMP(网络管理协议)的事件通知功能。中心调度监控终端功能

控制中心的总调、行车、电力、防灾、客调调度员可以通过中心值班员视频监控终端显示任意车站内任意图像,并在高清彩色液晶监视器上显示。中心调度员可遥控任意车站任意一台球形一体化摄像机的云台转动以及对变焦镜头调节,并可根据具体需要设置多个遥控优先等级,可进行云台变速控制。

所有云台摄像机的预置位应以图形方式设置,并可编写和修改。

总调、行车、电力、防灾、客调调度员可通过接入中心值班员视频监控终端,以各种程序进行循环显示或手动选择预置位,观看任意车站的任意图像或同时观看同一幅图像。

中心调度员可根据具体需要设置多个可延时驻留30秒(驻留时间应可调整)的遥控优先等级。控制中心的防灾、行车调度员还应能将各站的图像任意地切换到调度大厅显示大屏上。

网络三层组播功能

根据XX地铁上层综合通信网规划要求,视频监控图像信息将基于IP网络三层组播进行互联互通,因此,本工程应在各车站、车辆段、停车场和控制中心配置支持如IGMP,PIM等三层组播路由协议的网络交换机。

联动功能

系统可根据其它系统输出的触发信号(数据或开关量),切换特定的图像,触发信号的输入接口和设置特定的图像数量不得低于8个/站。由FAS专业向综合监控系统提供报警信息,综合监控系统联动车站视频设备把发生灾情区域摄像机的图像自动切换到车站控制室的综合监控系统监视器上。

视频监视系统的网管功能

视频监视系统的网管主要负责对视频监控系统中包含的所有视频及数据设备(含编解码、以太网交换机及存储等设备)的运行情况进行综合的监视与管理,应能对系统数据及所有网元设备配置作及时的修改。

故障管理

· 能识别系统故障,并能对视频监控系统设备故障进行定位及迅速查询故障;

· 能报告所有告警信号及其记录的细节;

· 具有告警过滤和遮蔽功能;

· 提供声光告警显示功能。

系统管理

设备管理系统应能利用软件菜单对系统设备进行报警参数、报警门限数值的配置和修改,每个前端视频设备的故障报警、设备输出参数应在该操作平台上通过点击屏幕即可看到。所有视频切换及系统各控制功能均应在该操作平台上点击屏幕或屏幕上的预置位即可实现。其模拟实际线路和站内摄像机位置的图像标识及分层点击站内摄像机的操作方式均可使操作和控制过程简化。

网络监控录像存储设备系统管理

控制中心配备网络监控录像管理软件,可以对分布式部署在各车站的存储设备的存储资源进行全局统一的存储设备及空间管理,实现存储资源的虚拟化管理,可实现分布式部署,同时集中管理,可以提供给网管系统录像存储设备的各种故障报警信息等;录像存储设备的状态同时也可以被中心网管系统灵活控制,可实现录像存储设备的死机时SNMP TRAP网络信息告警、指示灯告警、邮件告警、声音告警、短信告警等。控制中心视频和管理平台软、硬件出现任何故障均不能影响车站视频监控设备的正常运行及管理。支持计划录像、告警联动录像、秒级检索功能。

系统扩展功能

系统应具有扩展功能,扩展时要求不影响既有设备的使用,增加较少的硬件设备,软件基本无需扩容或改造,各站点的视频监控系统在增加视频分析软件后,可完成可疑物品遗失报警、穿越禁区报警、逆向通行报警、统计人流等视频分析功能,以便满足延伸的要求。

结语

广州地铁通信系统维护 篇6

【摘 要】近些年,城市固有的面积增加;城市内的地铁体系,也要延展原有的建造范围。精准的通信信息,能折射出地铁系统现有的运行状态,及时去发觉潜藏故障,并着力去化解。因此,通信体系内的信息传输,关联着地铁安全。要明晰常常见到的传输疑难,在这样的状态下,探究可用的应对路径。

【关键词】地铁通信系统;传输;常见问题;应对方案

城市内的多样地铁,都凸显出了方便优点,并缩减了原有的运输能量。地铁通信这一类别的体系,涵盖着偏多的传输问题。要接纳微机协同下的应对技术,查验出这样的传输疑难,增添地铁信息带有的精确性。要制备出多样方案,然后解析现有的传输状态,筛选出最佳情形下的那种方案。

1.现有的传输问题

地铁搭配着的传输系统,是通信类系统以内的侧重成分,在地铁带有的通信网中,这样的传输体系,搭建起了通信传输带有的总网络,维护着多样地铁的惯常运行。通信传输这一类别的系统,涵盖了精准的、速率很快的多样信息,整合了图像、信息内的数据、关联着的文字。地铁通信这一过程,要接纳如上的传输体系,如地铁带有的无线通信、地铁以内的精准时钟、独特的闭路电视、其他情形下的同步体系,它们都要衔接着传输体系。地铁通信,应供应带有可靠特性的信息,因此,传输体系,也搭配着很高的层级要求。

地铁搭配着的通信传输,应接纳光纤数据这一类别的设备,以便搭建起可用支持。利用好现有的通道环网,预留出特有的备用通道,增添信息涵盖着的稳定性。通信传输要衔接着多样接口,能安设可用的网络设施,及时去接纳信息。在建构的初始时段内,就确认出了现有的用户类别、现有的用户数目;在后续时段内,很难去更替这两个类别的数值。完备的这种体系,还要整合起实时特性的业务,以及带有非实时特性的业务。

从现状看,现有的传输体系,很难与交通带有的要求契合。地铁传输这一类别的体系,涵盖了光纤传输、泄露电缆的特有传输、无线情形下的集群通信、路站的特有管控、体系内的路控电话、体系内的中继器。通常情形下,通信带有的传输流程,可以分出如下层级:首先,体系内的调度员,会发送特有的信息;经由体系内的管控中心,以及无线情形下的移动传递,运送给既有的集群基站。其次,体系内的基站,经由电缆,把如上的信息,运送给多样车站内的中继器。再次,中继器会延展如上的信号,传递给预备好的泄漏电缆,以便接收。如上的传输路径,只可以搭建起地铁内的互通渠道,很难与公众带有的要求契合。由此可见,要改造陈旧的这种技术,摸索出更适宜技术。

2.可用的应对方案

2.1建构起开放网络

OTN框架下的传输网络,带有凸显的开放特性,针对体系内的专网。专用情形下的地铁网络,涵盖了偏多的业务类别;然而,业务带有的数目却偏少。在这样的状态下,适宜安设OTN的新颖网络。这一类别的网络,衔接着专用电路固有的接口,但它没能建构起可用的联网。SDH框架下的互联接口,能与现有的互联状态契合。OTN这样的网络,接纳了特有的复用方式,把体系内的电信号,更替成体系内的光信号。这样一来,TDM会折射出多样信息。复用方式,应衔接着光信号带有的收发板。

OTN框架下的独特节点,经由光纤带有的链路,去运送消息。光纤链路建构起了反向循环的特有环路,涵盖了体系内的所有节点。如上的循环线路,带有互补特性:一旦体系内的一个路径被损毁,另一个这样的路径,可以维持住现有的传输状态,从而促动环路自愈。然而,OTN这种体系,要经由节点叠合,予以建构,这也添加了额外耗费。

2.2综合业务带有的通信路径

SDH这种传输体系,建构了综合业务情形下的传输路径。同步数字的特有传输模式,带有凸显的可靠特性,也带有高层级的通用特性。从现状看,SDH框架下的新颖传输,被安设在高铁、多样的电力架构内,创设了网络传输带有的根基。SDH接纳了统一接口,能兼容体系内的多样设备,以便促动协调工作。如上的传输路径,也带有自愈特性,能延展资源的实效。

然而,建构在SDH之上的支撑路径,接纳了点之间的特有电路交换。经由启动的网络,要安设这样的链路,就应搭配着水准偏低的那种宽带。与此同时,SDH这一传输路径,也没能安设视频类的接口,以及广播衔接的接口。只有衔接起多样设备,才可运转,这就添加了管控难度。

2.3建构起异步传输

新颖的ATM,带有异步传输的特性,适宜被安设在综合宽带这一类别的网络内。这样的传输路径,涵盖了范畴很大的节点,能融汇进多样设备,以便互通。ATM接纳了异步态势下的时分复用,融汇进了多媒体,便利了地铁带有的图像传递,因此带有高端性能。然而,ATM特有的自愈环,若要倒回,则很难被管控。从现状看,很难经由体系内的路由器,搭建起特有的迂回保护。如上的管网,还要重设固有的路由通道,以便运算。这就很难升至期待中的通信速率。

2.4弹性凸显的分组环

带有弹性的独特分组环,是RPR这一新颖路径。RPR这样的路径,建构在IP根基之上,能促动体系内的互联。网络管控带有稳固性,且能支撑住多样业务。如上的传输路径,密切衔接着地铁带有的视频、多样语音,能供应合规的网络组合。RPR接纳了特有的环状拓扑,这种简便架构,却能涵盖进体系内的一切节点,搭建起了顺畅的互通路径。RPR安设了最佳情形下的时钟发布,可以维持住体系内的网络同步。然而,RPR现有的研发厂家,还存留着互通疑难,没能缩减造价。

3.结束语

地铁建造,应衔接起多样专业,在确保建造成效时,也要限缩耗费量。通信体系带有的传输问题,是地铁安全这一层级内的关键疑难。微机框架下的传输路径,带有开放特性,能延展原有的信号范围。然而,搭建出来的传输路径,还没能被完善。要解析可用的传输办法,以便增添这类传输带有的实效性。[科]

【参考文献】

广州地铁通信系统维护 篇7

1风亭室外噪声对周边环境影响的分析及计算

1.1车站环控系统风亭消声设计简介

⑴对车站的进风亭、排风亭 (见图1、2) :原设计在风道 (井) 中设有消声器 (SIL) , 对传到风井的风机、空调机组 (包括车站隧道排风系统、车站通风空调大系统、车站通风空调小系统的设备) 的空气动力噪声进行消声减噪。按照相应测试标准和环保部门在风亭百叶外测试方法, 如果通过消声器后的气流噪达到城市区域环境噪声标准要求、同时风亭百叶的再生气流噪声也达到城市区域环境噪声标准要求, 那么进风亭、排风亭对车站外的噪声值将达标 (满足城市区域环境噪声标准要求) 。因此, 对进、排风亭, 只要风道 (井) 内消声器消声量足够 (含风道的衰减量) 、同时风亭百叶的气流再生噪声满足要求, 进、排风亭的噪声达标将不存在问题;如果不能达标, 应从消声称器和风亭百叶两方面查找原因。

⑵对车站活塞风亭 (见图2) :针对两种不同的噪声源进行分析。

(1) 对噪声源为区间隧道风机 (TVF) :区间隧道风机只在早晚通风模式 (早上通车前30min和晚上停车后30min的通风换气) 、事故通风模式 (列车阻塞在区间的通风换气、列车因火灾停在区间的通风排烟、车站站台火灾时的协作排烟) 时运行。

(2) 对事故通风模式:由于是在列车运营发生事故的情况下才启动的通风模式, 按照设计原则, 可以不必考虑风亭气流噪声对周边环境的影响。因此对该模式下隧道风机的运行时的消声不做分析。

(3) 对早晚通风模式:该模式为正常通风模式, 因此在区间隧道风机的两端均设有消声器 (SIL) , 以保证TVF在早晚通风模式运行时站内噪声达到设计标准、风亭噪声达到城市区域环境噪声标, 当然, 风亭百叶的气流再生噪声也必须达到城市区域环境噪声标。

(4) 对噪声源为列车:根据以往的设计原则, 车站环控系统设计不包括对列车噪声的消声家减噪设计, 因此设计时没有考虑这部分内容。但从图2中可以看出, 列车正常运行时, 活塞风将直接通过风道 (不经过消声器) 到风活塞风厅进、出区间隧道。因此, 列车的运行噪声也将沿着活塞风的方向传播。本文将分析计算, 列车正常运行时的噪声对活塞风亭周边环境的影响。

1.2风亭空气动力噪声对周边环境影响的分析计算

1.2.1对车站的进风亭、排风亭

根据“1.1”的分析, 原通风空调系统设计已经在进、排风亭中设置消声器, 以保证此两个风亭传到周边环境中的空调器、风机等的空气动力满足城市区域环境噪声标准;同时, 目前已经建成或在建线路的消声设备招标均是要求包消声系统消声效果及消声设计的招标。因此, 对进、排风亭的空气动力噪声认为是满足标准要求的, 不作相应评价及分析计算。

1.2.2对车站活塞风亭

根据“1.1”的分析, 活塞风亭有两种噪声源:

⑴第一种—区间隧道风机 (TVF) 的空气动力噪声

由于原隧道通风系统设计已经在风机的两端设置消声器, 以保证当TVF在早晚通风模式时活塞风亭传到周边环境中的空气动力满足城市区域环境噪声标准;同时, 目前已经建成或在建线路的消声设备招标均是要求包消声系统消声效果及消声设计的招标。因此, 对活塞风亭、在区间隧道通风系统早、晚通风模式下的TVF空气动力噪声认为是满足标准要求的, 不作相应评价及分析计算。

⑵第二种—列车运行时的列车噪声

列车正常运行时, 区间隧道风机不运行, 同时列车的活塞风经过相应的风道、风阀, 而没有经过消声器直接从活塞风亭排向室外, 这样列车的噪声随着活塞风传到室外。

⑶二、三、四号线车站活塞风亭和区间中风亭噪声分析结果

表1的数据是在1.2.2的相应的假设条件分析结论。

将“表1”的数据对照“GB3096-93:城市区域噪声标准”, 假设所有车站均处在“4类区”时, 如果活塞风亭 (道) 中不设置消声器, 其噪声值将不能到达GB3096-93的要求。根据线的环境影响评价报告, 各线均有处在“2类区”的站点, 特别是四号线的大学城专线段有三座车站还处在“1类区”。因此, 应在活塞风亭 (道) 中增设消声器, 以满足环保对噪声的控制要求;至于消声器的设置方案应由消声的系统投标商具体配置。

1.3风亭百页气流再生噪声对周边环境影响的分析

根据设计技术要求, 风亭百叶迎面风速 (百叶有效面积取70%) 规定取值为3~5m/s (排风时可取4~5m/s) 。同时, 目前通过运营线路的各车站风亭风速的统计结果, 进、排风亭的风速基本在3~5m/s之间;对于活塞风亭, 区间隧道风机早、晚通风运行时 (此时列车停止运行) 的风速也在3~5m/s之间, 但列车运行时, 由于列车活塞风的风量大于区间隧道风机的风量, 因此, 列车正常运行时活塞风亭的风速均超过5m/s。

⑴对车站的进风亭、排风亭

通过前面的分析, 进、排风亭的风速基本在3~5m/s之间, 对照表3, 当车站处在“4类区” (见表2) 、且采用甲公司的百叶, 百叶气流再生可满足“GB3096-93城市区域噪声标准”的要求;但处在“2类区”、“1类区”则需要对产品进行改型。因此, 进、排风亭百叶的选型, 应该根据环评报告所划分车站处在的“城市区域噪声标准”所处在“类别”、风亭百叶的迎面风速、所采用的厂商进行综合判断。

⑵对车站活塞风亭和长区间中间风亭

对于车站端部和长区间中间的活塞风亭, 当区间隧道风机在早、晚工况运行时, 风亭百叶的迎面风速通过三、四号线的统计也均在3~5m/s之间, 但在列车运行其间, 由于列车的活塞风大于区间隧道风机的风量, 因此百叶的迎面风速基本超过5m/s, 百叶的气流再生噪声基本超过“4类区”的标准。而风亭土建工程基本完成, 很难将风亭百叶加大以降低百叶迎面风速, 故建议对活塞风亭百叶应进行产品的改型设计, 使产品的气流再生噪声满足工程的要求。

1.4风亭噪声对周边环境影响的综合分析

⑴对车站的进风亭、排风亭

通过前面分析、计算, 对车站的进、排风亭, 原设计在风井 (道) 中设有消声器, 可以有效处理风机、空调器的空气动力造声以满足环保要求;对进、排亭的百叶, 由于各车站所处的环保分区不同, 同时各产品供应商的产品有差异, 建议对百叶进行产品的改型设计, 使产品的气流再生噪声满足环保的要求。这样才能保证进、排风亭在噪声的环保验收时顺利通过。

⑵对车站活塞风亭和长区间中间风亭

通过前面分析、计算, 对车站的活塞风亭、长区间中间风亭, 原设计在风井 (道) 中没有设置消声器, 列车运行时的噪声通过风井 (道) 衰减后不能满足环保要求, 因此应在活塞风亭 (道) 内增设消声器;对活塞风亭的百叶, 由于列车运行时的活塞风量超过区间隧道风机的风量、使得风亭百叶的迎面风速超过5m/s, 百叶的气流再生噪声超过环保要求, 因此应对百叶进行产品的改型设计, 使产品的气流再生噪声满足环保的要求。这样才能保证活塞风亭在噪声的环保验收时顺利通过。

摘要:广州地铁通风空调系统设置消声降噪工程, 本文结合相关研究测试数据, 对风亭噪声对周边环境影响的研究做了分析总结。

地铁通信常用传输系统的应用分析 篇8

【关键词】 地铁 通信 传输系统

随着现代社会与文明的不断进步,现阶段我国在科技研发领域取得了十足的进展,其被广泛应用于各行业、产业部门。以交通为例,当地地铁作为一种现代社会公共交通工具,以其独有的快捷、安全、舒适、节能、环保等优势特点被社会大众所喜爱。本文就地铁通信常用传输系统的应用,结合着实际发展需求,简要表述以下看法和认识。

一、地铁车地无线通信技术

在新时期,我国城市地铁轨道交通的建设又上升了一个台阶,发展到了一个新高度,在某些领域甚至处在世界领先水准。关于地铁车地无线通信技术,以西安市地铁一号线和二号线为例,主要包括四个层面,分别是列车语音调度、列车运行控制、列车乘客信息系统、车载视频监控系统。其中,列车运行控制(Communication Based Train Control System ,简称CBTC)即通信列车控制技术,该技术是相对于传统的城际轨道将电路控制类列车而言的,它们最大的不同,也是CBTC的优势所在,即运行状态上的差异。列车运行控制系统将无线通信技术完美的嵌入到了整个系统控制平台内部,最优化地实现了列车与地面设备相互之间的通信状态。

目前,从全国地铁交通事业建设与产业发展的角度来看,包括西安在内,地铁CBTC业务主要是由TETRA网络和WLAN网络来承载,前者属于一种专用的通信网络,它在整个通信系统平台内的功用主要是负责提供语音调度,而后者则是一种达到世界水准的成熟的无线局域网络技术,它在整个系统平台内的作用则是专门负责列车运行控制操作及相关数据业务的处理等。

本文在这里重点介绍的是西安一号交通地铁线通信系统中的传输系统,前面提到的是四个总框架,而实际运营中通信系统涉及的面就比较多,传输系统在整个框架内,与无线通信系统、电源接地系统、时钟同步系统、环境监控系统、自动售票系统、列车运行控制系统以及乘客信息系统高度融为一体。传输系统在其中起到着不可或缺的作用。下面结合着移动网络通信技术的嵌入,结合着几大通信应用技术,重点围绕着地铁通信传输系统予以设计与分析。详见下述图1。

二、地铁通信常用传输系统的应用分析

从现阶段全国范围内来看,城市地铁通信技术的发展,在很大程度上取决于通信传输技术的研发和技术。包括西安市在内,像在该领域比发展水平比较高,体系比较成熟的上海、北京、广州和南京等城市,主要的传输技术应用比较广。包括有,多业务传输平台,异步传输模式、准同步数字系统、开放式传输网络等。其中,多业务传输平台为千兆/万兆以太网。

在实际实践和应用中,具体可根据地铁通信系统的业务要求,或者是根据地铁的业务拓展的需求,来采用上述提到的这几种传输系统应用技术(SDH 、SDH+ATM 、OTN 、MSTP)。多业务传输平台是当前应用最为广泛的一种传输技术(MSTP),其技术的研发主要是建立在SDH基础上来展开的,也可以看作是一种面向基础电路连接的TDM技术。在此环节,它的功用是传输语音业务,同样是系统内部不可缺少的一个组成部分,业务平台传输需求能够得到满足,很多程度上决定于传输语音业务这一子系统。此外,前面提到的异步传输技术,也同样是建立在SDH技术基础之上来展开的,异步传输技术包含了两大核心功能,平台依托于网络宽带,包括语音、文字、数据、图像等多种业务传输,完全可以实现设备接入、数据交叉、映射、传输等集成化功能效益。在具体技术嵌入上,运用到了通用成帧规程技术(Generic Framing Procedure)、虚容器级联技术(Virtual Container)、链路容量调整技术(Link Capacity Adjustment Scheme)等。

除此之外,最新发展的一种弹性分组技术也逐渐被运用,弹性分组技术(Media Access Control)是一种新的媒体访问控制技术,也是一种网络协议机制,它的出现属于一种创新技术,主要是为了优化数据包的传输而提出的。弹性分组技术最大的优势就在于双重优越性。一,可以有效地支持环形拓扑结构,当系统内部光纤线路断开或者连接失败之后,可以在第一时间实现功能转换,快速恢复,自动保护倒换的测试时间最快可达 50ms 。二,系统装置操作简单、传输高效、造价低廉,空间可复用,具备双环工作和多点传送的技术。

本文在这里结合着几种传输技术的特点,来重新组合一种新的传输模式,重点将MSTP和RPR组合起来,在原有传输制式基础上加以改进,以表现相对突出的MSTP和“ATM+SDH”为例,前者具有无阻塞或者非堵塞的功效,而后者则是无阻塞 + 非堵塞,倒换时间均低于 50ms,远优于单一的TDM传输模式。但是,MSTP和“ATM+SDH”最大的一个缺陷就是无法直接提供数据接口,但TDM却可以,因此,当下唯一需要解决的就是增加相应的通信和传输设备,来达到实现直接连接数据接口的理想效果。此外,在视频接口端设置上,可外接视频编解码设备,这样可以更好的支撑内部各种压缩方式,最终可充分带动宽带网络,方便工作管理人员实时调整和优化。第三项需要注意的是,在数据传输环境自娱保护功能设置上,MSTP可与RPR优劣互补,采用复用段、通道保护等多种自愈环技术,最终形成“双纤环路路由保护 + 系统故障后自动控制保护”双重模式。

三、结语

近年来,随着社会经济的发展、科学技术水平的进步,当下很多城市都拥有了高速地铁交通,并且大多都从单条线路运营进入到线网化运营模式。综上所述,虽然MSTP应用比较普遍,且承载传统TMD信息电路业务和数据的功能也较强,但是在处理一些关键、复杂化的数据业务过程中,其能力还是比较有限,最大的问题就是不能动态的分配信道的宽带。

最后提到的RPR传输技术,与前者功能特性进行对比,在承载TMD业务、数据业务以及站内视频业务等多项功能管控层面,效果较强,但是它承载传统TMD业务的能力相对较差。但是,本文在研究以及系统网络搭建设计过程中,充分利用了两者的互补性,基于“SDH + ATM”通信传输系统予以延伸。

参 考 文 献

[1] 陈亚云. 对地铁通信传输系统的方案设计的几点分析[J]. 移动信息, 2015(6):53-53.

[2] 台义伟. 有关当前地铁通信传输系统的分析[J]. 科技创新与应用, 2013(24):77-77.

[3] 章达, 杨勇. 地铁通信传输系统方案研究[J]. 科技传播, 2011(18).

[4] 宋海峰. 地铁通信传输系统监控模式探讨[J]. 技术与市场, 2013(6):122-123.

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