铁路通信电缆

铁路通信电缆（精选十篇）

铁路通信电缆 篇1

铁路通信电缆是信号网路的重要组成部分,与各种终端设备相连接,承载着调度指挥、列车安全运行控制的重要任务。随着铁路向“高速、重载”方向的发展,电缆故障对铁路安全运营造成的影响越来越大,而且由于电缆的隐蔽敷设,造成电缆故障定位及处理难度增大,干扰正常的铁路运输秩序,严重时威胁和危害着人民生命财产的安全[1]。

目前检测铁路通信电缆故障主要采取电桥法、低压脉冲反射法和再辅助放音法,这些方法在电缆较短、中间接头较少的情况下,可以准确地检测和定位故障点的位置;但随着铁路的发展,区间电缆的敷设也越来越长,经分线盒的中间接头也越来越多,使得电桥法和低压脉冲反射法实施越来越困难,误差越来越大,特别是在电气化区段[2]。

基于上述现状,本文通过采用数据挖掘软件对铁路通信电缆进行故障模型训练和故障预测研究,数据来自与电缆连接的安监系统,云端服务器中的历史数据库和通信电缆安监系统实时监测数据,共同构成数据挖掘软件的数据源。Clementine的操作与数据分析的一般流程相吻合,它将数据分析过程看作数据在各个节点之间的流动,通过图形化的数据流方式表示数据挖掘的各个环节[3]。

本文首先设计了电缆安监信息采集节点,然后通过挖掘软件来建立电缆的故障预测模型,通过比较不同算法的性能,得到了高效、实时、精确的预测模型,对电缆可能发生的故障进行有效地预测,达到了预期的目的。

2 电缆的维护体制

目前,电缆的维护管理、日常巡视和定期调试,日常巡视每月1次,只能查看电缆线路的地表变化;定期检测更为每年1次,主要测试电缆指标的变化,因此通信电缆的应用也带来了既多、又难以预测的故障问题,这在很大程度上给铁路部门造成了不可挽回的经济损失。在对通信电缆的故障进行预测时,必须对电缆的维护体制有深刻的理解。

现今的维护体制通过对通信电缆进行实时监测,达到提前预测和解决故障的目的。电缆的维护体制总结,如图1所示。

3 电缆的运用质量数据

本文中使用的电缆型号是HEYFL23型。对于HEYFL23型的电缆来说,安监系统监视的数据主要包括工况数据和故障数据,如表1所示。

注:故障数据中的参考值1/0分别表示“是”或“否”。

4 数据挖掘技术

4.1 Clementine软件

Clementine软件是数据挖掘方面一款经典的软件,它采用的是CRISP-DM(Cross Industry Standard Process of Date Mining)挖掘方法论[5],CRISP-DM,如图2所示。

4.2 电缆安监信息采集节点

采集基于安监监测系统中的电缆工况和故障数据,需要设计相关的采集节点硬件电路,才能将数据传输到数据库服务器,便于计算机对记录数据的分析和处理,得到其模型和知识,进而预测电缆未来的状态,本文设计的采集节点的原理图,如图3所示。

电缆安监信息采集节点原理图的各组成部分的含义如表2所示。

表2中各组成部分的主要功能如下。

1)上传COM接口中的LAN接口提供了与车站传输室进行有线网络连接的接口方式。

2)上传COM接口中的WLAN接口提供了与车站传输室进行无线网络连接的接口方式。

3)EDB的硬件电路需要根据数据种类、数据量、响应优先级、实时性要求和访问速度要求等因素设计数据表结构及其间联系[5]。

4)EMRTU支持单线程工作模式和多线程工作模式,支持多种操作系统[6]。

5)人机UI可实现采集数据实时显示和曲线绘制,操作权限识别和系统管理。

6)RTC产生的时钟数据用于采集数据分析和计算、显示、故障点定位等功能。

7)电缆监控备份模块实时采集存储部件和RTC部件的供电电压和电流值。

8)该采集节点可以作为电缆在线监测系统的组成模块。

9)自故障监测模块通过BIOS监测实现EMRTU的故障诊断。

10)SDCIM用于监测环境参数和设备状态切换时间节点。

11)隔离电路实现现场级的通信接口保护。

4.3 电缆故障预测模型

4.3.1 构造电缆故障预测的数据流图

构造电缆数据流图之前需要确定两个与关联规则紧密关联的变量—支持度(Support)和置信度(Confidence),本文确定的支持度和置信度分别为15%和70%。

根据CRISP-DM规则,应用Apriori算法的电缆故障预测模型的数据流图,如图4所示。

4.3.2 Apriori算法与其他经典挖掘算法的比较

Apriori算法属于简单关联规则中的一种分类型变量处理经典算法,简单关联规则的算法还包括Apriori Tid、HApriori Tid、DHP、Apriori Hybrid等算法[7]。

利用电缆监测的在线数据库,分析在不同支持度下算法复杂度的比较,首先分析和比较Apriori、Apriori Tid、HApriori Tid和Apriori Hybrid算法的复杂度如图5所示。

对使用相同的电缆故障数据进行仿真,通过设定各种支持度,从图5中可以看出,随着最小支持度的逐渐减小,导致频繁-2项集的急剧增加。Apriori Tid算法所产生频繁项集远远大于原始的数据库,从而使Apriori Tid算法的性能随着最小支持度的降低而急剧降低[8];HApriori Hybrid算法采用了支持度矩阵后[9],很好地解决了频繁-2项集的求解,因此,随着支持度的增加,其性能非常稳定,需要的时间没有发生突变的增加,并且因为采取了更加有效地缩减数据库的方法,提高了比较耗时的频繁-3项集的求解速度,当k>3后,使用Apriori Tid方法和减小数据库的策略可以更加有效地减小数据库,求解频繁-k项集所需要的时间相对于求解频繁-2项集的时间已经很小了;从实验结果可以看出来,HApriori Hybrid算法比Apriori Hybrid算法快2~3倍,是个高效而易于理解和实现的频繁项集求解算法。

然后分析比较Apriori和DHP算法在不同支持度条件下的执行时间变化情况,算法的执行效率,如图6所示。

从图6中可以看出,随着支持度的增加,两种算法的执行效率都会提高,只是Apriori算法变化明显,但总体上均没有DHP的执行效率高,而且DHP算法的复杂度和执行时间远比HApriori Hybrid算法小[10],因此本文采用DHP算法对电缆故障数据进行挖掘和预测。

5 电缆状态预测结果

采用DHP算法对电缆的安监数据进行挖掘,其中选取了最有价值的5条关联规则,如表3所示。

从表3中可以得到,高于支持度和置信度的关联规则总共包含五条规则,湿度为H0(<10)~H7(>90);温度为T0(<-30)~T7(>70);气压为P0(<5(104)~P7(>7(104);线间绝缘电阻为RL4(<20(103)~RL5(≥20(103);单线对地电阻为RG4(<10(103)~RG5(≥10(103);环线电阻为RR5(≤57)~RR6(>57);信道带宽为F0(<300)~F7(>3400);线间损耗为σL5(≤0.2)~σL6(>0.2);线间串音衰耗σLS5(≤-74)~σLS6(>-74);杂音电平U5(≤2)~U6(>2)[11]。

通过关联规则发现如下几点。

1)当湿度为H7(>90)、温度为T7(>70)、信道带宽为F0(<300)时,通信电缆处于过湿、过热状态,进而造成了严重故障,表明了湿度、温度与信道带宽之间的强关联关系。

2)当气压为P7(>7(104)、线间绝缘电阻为RL4(<20(103)、单线对地电阻为RG4(<10(103)、环线电阻为RR6(>57)、线间损耗为σL6(>0.2)时,通信电缆处于过压状态、线间过阻抗状态、对地过阻抗状态、环线欠阻抗状态,表明了通信电缆内部气压值的变化对线间、单线对地、环线电阻造成很大的影响,而且还会加大线间损耗,使信号的驻波比极度降低,降低了信号的传输质量。

3)当电缆内部气压升高时,可以通过降低电缆外部温度或增加电缆内部的湿度使电缆线间损耗恢复至正常状态。

4)通信电缆线间损耗会增加线间串音衰耗的作用,使杂音电平有一定的提高。

5)通信电缆内部温度和湿度之间有很强的关联性,但影响通信电缆传输质量主要是由于湿度造成的,温度表现为间接因素。

6)非故障情况的工况数据特征:“湿度为H3(≥40)~H5(≤60);温度为T1(≥-30)~T6(≤70);气压为P1(≥5(104)~P6(≤7(104);线间绝缘电阻为RL5(≥20(103);单线对地电阻为RG5(≥10(103);环线电阻为RR5(≤57);信道带宽为F1(≥300)~F6(≤3400);线间损耗为σL5(≤0.2);线间串音衰耗σLS5(≤-74);杂音电平U5(≤2)[12]”。

表3中的规则置信度和支持度只能测度一条关联规则的有效性,但并不能衡量其是否具有实用性和实际意义,为此,提升度可以用来衡量通信电缆安监信息关联规则的实用性,从表3中可以看到规则5的实用性最高[13]。然后对大量的安监测试数据进行预测,可以得到模型对样本测试的情况,现列举测试样本集中的某个样本加以说明,例如湿度为H6(60~80);温度为T6(65~70);气压为P7(≥7(104);线间绝缘电阻为RL5(≥20(103);单线对地电阻为RG5(≥10(103);环线电阻为RR5(≤57);信道带宽为F1(≥300);线间损耗为σL5(≤0.2);线间串音衰耗σLS5(≤-74);杂音电平U5(≤2)的现场数据,得到规则的支持度为0.325和置信度0.723,说明了此时电缆设备的实际状态处于故障的边缘状态,应该给予检修,达到了预期的目的[14,15]。

6 结语

通过设计电缆设备安监信息采集节点硬件电路,经过运用Clementine软件,建立电缆故障预测数据流图,并对Apriori算法和其它经典数据挖掘算法的性能进行了分析,通过选择最优算法结合在线数据库测试结果表明,故障预测模型能够有效地预测通信电缆的未来状态,具有深远地实际指导意义。尽管如此,该模型虽在一定程度上可以减少故障的发生率,但是如果能从电缆设备本身结构设计方面优化,也同样可以减少故障的发生率,这是今后的研究方向。

摘要：由于电缆的制造工艺、敷设过程、物理变化和维护模式等因素,实际作业中产生的未知故障会造成相关通信设备,通信质量差和利用率低等,严重影响行车安全运行。基于通信电缆的安监系统,设计电缆安监信息采集节点,并通过Clementine软件建立了电缆的故障预测模型。经过比较Apriori算法和其他典型数据挖掘算法的性能,得到不同的典型算法在预测电缆故障上显现的特点。通过选择最优算法高效地预测了电缆的未来状态,实现了实时故障预测,为解决故障提供了方向和目标,达到了降低经济损失最大化的目的,具有深远意义。

铁路通信导论重点 篇2

1-2铁路通信系统的作用

1．与信号系统共同完成 行车调度指挥，为其他子系统提供信息传输通道和时标(标准时间)信号

2.为内部公务联络主要通道，也是铁路内外联系的信息通道

3.是进行应急处理，抢险救灾和反恐的主要手段

1-3.铁路通信网络架构分为几层，分别是 分为3层，业务网，承载网，支撑网 2-1.通信系统的一般模型

信源----发送设备-----信道------接收设备------信宿

/

噪声 2-3.铁路通信的特点

1.提供安全，稳定，可靠，稳定的通信手段 2.是设备分散，线路分支点多，组网难度较大的专用通信 3.以保障运输为重点的通信 4.有线和无线通信结合的通信 5.业务种类繁多，设备多样化，且准确，迅速，分秒不断。

铁路组织架构；高大半(高度集中，大联动机，半军事化)电务部门负责铁路通信和信号设备维护维修，工种；信号工和通信工 铁路通信发展趋势；1.传统网络的优化 2.新技术的推进 3.综合视频监控平台的建设 4.应急救援指挥通信系统的建立 通信的本质；实现双方信息传送与交流 2-1.铁路发展四大里程碑

1.明线走向电缆，1960年宝鸡-凤州段第一条电气化铁路工程突破 2.对称电缆走向小同轴综合电缆，1975年成昆铁路工程突破 3.铁路长途，区段通信光缆化，1988大秦铁路工程突破 4.同步数字系列SDH大容量数字通信，1996年京九铁路

2-2.对称电缆定义；将若干条扭成或扭绞成组的绝缘芯线外面再包上保护层构成的

扭绞或对角作用；1.减少组线内电磁感应 2.提高抗干扰能力 3.结构稳定

三个窗口0.85um，1.31um，1.55um 2-4.架空明线的缺点解决方法，串音1.使电线杆上线尽量靠近2.交叉 2-5.对称电缆和同轴电缆在结构上的区别

同轴电缆可传输更高频率和更多的话路，抗干扰能力强，高频时能量损耗小。2-6漏泄电缆组成

内导体，绝缘介质，带槽孔的外导体，电缆护套，四部分组成 2-10光纤，光缆的结构和种类

光纤 按传输模式分为 单模光纤和多模光纤

按折射率分布

突变型光纤和渐变型光纤 光缆结构有 层绞式，骨架式，束管式，带状式 2-11光纤通信的主要优点

1.传输频带宽，通信容量大

2.传输损耗低，无中继距离长 3.抗电磁干扰能力强

4.串话少，保密性好

5.尺寸小，重量轻，便于施工维护 6.绝缘性好，寿命长 7.资源丰富，节约有色金属 3-1.什么是模拟信号，什么是数字信号

模拟信号是信号的频度，频率，相位随时间连续变化的物理量 反之为数字信号，信号；在通信中带有消息的电压或电流 3-2.简述数字通信的优点

1.抗干扰能力强 2.能自动发现和控制错误 3.设备集成化，小型化

4.便于加密处理5.便于多路复用 6.便于与计算机连接

3-3.模拟通信数字化要经历几个步骤3个，抽样，量化，编码，这个过程为脉码调制

3-4.多路复用技术通常有哪几种，各自特点是 频分复用FDM，被复用的各路信号必须是模拟信号 时分复用TDM,被复用的各路信号必须是数字信号 一路语音话路，传输码率为，8000*8=64kbit/s PCM30/32系统中，32路语音话路总的码率是8000*32*8=2048kbit/s 3-12.中国铁路的五环传输网络分别是 西北环，西南环，东北环，京沪穗环，东南环 4-1.简述接入网的定义

定义为 由业务节点接口(SNI)，用户网络接口(UNI)之间的一系列传送实体组成。接入网的位置在核心网和用户驻地网之间 4-2.写出接入网的拓扑结构

接入网的拓扑结构有 线型结构，星型结构，树型结构，环型结构，网孔型结构

接入网的接口有哪些

SNI,UNI,Q3，P50 4-4.简述接入网的几种常见方式

有线接入(铜线接入，光纤接入,HFC)，无线接入（固定无线接入，移动无线接入），综合接入

5-1.铁路通信系统组成 终端，交换机，传输线路 5-3.交换机的发展历经的三个阶段

1.人工交换时代 2.自动交换时代 3.程控交换时代 5-4.电话接续的过程

建立连接-----传递消息------释放连接 5-6.铁路电报网络采用何种组网方式 树型加环型组网方式 5-8.简述铁路通信系统的分类

按性质

铁路公用网络和专用网络

按通达地区和范围

铁路长途通信，铁路地区通信，区段间通信，站内通信

6-1.数据通信系统的定义

进行数据传输和数据处理的系统 数据；传输时可用离散的数字信号逐一表示的文字，符号，数码等离

散信息

6-2数据通信系统的特点

1.突发性 2.传输效率快 3.严格的通信协议 4.很高的传输准确性和可靠性 6-4.通信系统的组成，各部分的作用

由中央计算机系统，数据终端设备，数据电路组成 数据电路；为数据通信提供数字传输信道

中央计算机系统；从一般数据设备终端输出数据信息，并将处理的结果向相应的DTE输出。6-5.数据交换的方式有哪些 电路交换，报文交换，分组交换 6-6.铁路数据通信发展历程

1.帧中继网 2.异步传输模式(ATM)3.IP数据通信网 6-7.数据交换中分组交换的传输方式 X 2.5 帧中继网，异步传输模式，7.调度系统作用

1.是铁路专用系统 2.可使铁路总公司，铁路局统一指挥各局及站段

7-1.铁路调度通信业务分类

列车调度通信，货运调度通信，牵引变电调度通信，其他调度及专用通信，站场通信，应急通信，施工养护通信，道口通信 7-2.铁路调度通信的特点

1.直接指挥列车通行的通信系统 2.调度电话的电路是独立封闭3.对值班员为指令型通信 4.无阻塞通信 5.单键直呼所辖调度分机 6.分机间不允许直接相互呼叫 7.以调度员为中心，一点对多点通信

7-3.数字调度通信系统组成和各部分作用 由数字调度主机(提供数字交换设备)，操作台(方便操作控制)，集中维护管理系统(统一的维护管理)和录音系统组成 7-4.大三角，小三角 大三角 调度员—车站值班员—司机 小三角

车站值班员—司机—车长 7-6.区段调度通信特点

主系统和分系统之间通过2M通道组成一个自愈环 7-7.无线列车调度系统主要由哪几部分构成 链状结构，由基本设备和专用维护管理设备组成 7-8无线列车调度系统搭载的业务有哪些

1.列尾控制装置 2.列车车次号校核系统 3.调度命令传送系统 4.800MHZ列尾和安全预警系统

8-1.功能寻址 固定呼移动 基于位置的寻址司机呼叫值班员 8-2.GSM-R系统由哪几部分组成

GSM-R终端，基站子系统（BBS），网络交换子系统（NBS），智能网子系统（IN），通用分组无线业务子系统（GPRS），操作维护子系统 8-3.GSM-R网络包括那两个网络

GSM-R陆地通信移动网络，固定用户网络(FAS)8-4.铁路系统的十项全能是什么

1.调度通信 2.无线车次号信息传送 3.调度命令传送 4.列尾信息传送 5.调车机车信号传送 6.机车同步控制信息传输 7.列车控制信息传送 8.区间移动通信 9.应急通信 10.旅客列车移动信息服务通道 9-1．会议通信系统关键技术

1.像素与分辨率 2.视频编解码技术3.唇音同步 4.回音抵消 9-2音频会议系统组成

会议电话总机，分机，电话会议室及通信线路组成 9-3.视频会议系统组成

多点控制单元，视频会议终端设备，摄像头，图像显示设备，视频矩阵，调音台，话筒等 10-1.广播方式

1.全自动广播 2.半自动广播 3.人工广播 4.应急广播 10-2.信源的优先级

1消防广播2其他紧急事件广播....11-1.系统解决方案因遵循的原则是；先进性，实用性，集成性，可扩展性，便利性，安全可靠性。

12-1.电源系统的基本要求1.供电可靠性 2.供电稳定性 3.供电经济性 4.供电稳定性

12-2.供电方式

集中供电，分散供电，混合供电，一体化供电 12-3.接地方式 工作接地，防雷接地，保护接地 动环监控系统由中心监控，监控站，监控数据通道组成 电源及机房监控系统采用分级收敛，逐级汇接的树型结构 部分英文缩写

LCX漏泄同轴电缆

NNI接口

PCM脉冲编码调制

EI群

FDM频分复用

MSTP业务传送节点

TDM时分复用LAN局域网

WAN城域网

MAN广域网

CATV电缆电视

PDH准同步数字系统

SDH同步数字系统

接入网系统；

CN核心网

SNI业务节点接口

AN接入网

Q3管理接口

CPN用户驻地网

UNI用户网络接口

CPE用户驻地设备

LE本地交换机

TMN电信管理网

TE用户终端设备

MD协调设备

BRI综合业务数据网基本速率接口

ISDN综合业务网

PRI综合业务数据网基群速率接口

ADSL非对称数字用户线

HDSL对称数字用户线

WLL无线本地环路技术

OAN光纤接入网

OLT光线路终端

ODN光配线网

ONU光网络单元

FTTC光纤到路边

FTTH光纤到户

FTTB光纤到楼

AON有源光网络

PON无源光网络

EPON/GEPON以太无源光网络技术

MSAN综合业务接入网

电报电话通信系统；

IOLAN串行输入输出控制器

PSTN公众电话网

GSM/CDMA移动网

数据通信系统 ；

ASCII国际5号码

DTE数据终端设备

DCE调制解调器

TMIS铁道运输管理信息系统

TDCS列车调度指挥系统

FR帧中继

ATM异步传输模式

CELL信元 调度通信系统；

FAS 固定用户接入交换机 TDCS无线车次号校核系统 GSM-R系统；

GSM-R铁路专用移动通信系统

MS移动终端

BSS基站子系统

NSS网络交换子系统

IN智能网子系统 GPRS通用分组无线业务子系统 OSS操作维护子系统

SSS业务交换子系统

HLR归属位置寄存器

AUC鉴权中心

VLR拜访位置寄存器

OMC主呼寄存器

GCR组呼寄存器

BTS基站收发信机

BSC基站控制器

ASCI语音调度业务

eMLPP增强多优先级与强拆

VGCS语音组呼业务

VBS语音广播呼叫

FA功能寻址

LDA基于位置的寻址

CTCS中国列车控制系统

TDCS列车调度指挥系统

CTC分散自律调度集中

PSTN公共交换网络系统

MCU多点控制单元

CODEC编译器

铁路应急通信系统研究 篇3

关键词：铁路工程；应急通信系统；结构设计；交通运输；铁路运营 文献标识码：A

中图分类号：U284 文章编号：1009-2374（2015）17-0103-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.17.052

铁路应急通信系统作为国家经济建设的重要基础设施及大众化交通工具，铁路与其他交通相比，其优势主要体现在运能大、成本低、占地少、节能环保、安全性良好等。作为一个庞大的运输系统，铁路工程是国民经济发展的重要组成部分，承担着我国1/2以上的旅客及3/4的货物运输，与我国经济系统中的所有行业有着密切的联系。铁路应急通信系统作为铁路工程管理的重要组成部分，在降低事故发生率中具有至关重要的作用，为此，相关部门必须建立与完善应急通信系统，才能确保铁路运营的安全性及稳定性。

1 铁路应急通信系统的现状

相比其他交通方式，铁路工程具有较长的应急通信历史，如有线通信方式是20世纪80年代以前的应急通信方式，90年代后期，为对记录电话接通慢问题进行有效处理，在全路铁路部门开通了“117”立接制事故救援台，主要通过铁路自动电话交换网与人工电话交换网构成“117”立接制事故救援台。为进一步对铁路应急通信系统加以完善，重庆铁路局和路外工厂合作又进行了“铁路抢险2路载波机”的开发。随着计算机技术发展速度的不断提升，1993年开通的静止图像传输系统选用的技术已经较为滞后，为此，北京中铁全路无线技术中心开发了基于Windows98/2000/NT4操作系统的铁路静止图像传输系统，并在2001年全面更新了全路范围内的原静止图像传输系统。这个系统通过相关软件的应用，可以进行图像压缩机解压，分辨率为576×704，在电话线上其传输速率为28.8～33.6kbit/s，图像更新率为2～20秒/幅。

随着我国铁路事业发展速度的不断提升，静态图像的局限性已经被逐渐打破，目前已经能对现场图像进行实时传输，为各级应急中心对现场情况的全面实时掌握提供了便利，并能对救援方案及时进行调整，同时确保行车秩序的迅速恢复，达到经济损失降低及社会影响减少的目的。

随着经济全球化的不断深入，我国铁路应急通信系统的逐渐完善，如有线、无线、卫星等多种接入方式的应用，实现了多路语音、数据、动图实时传送的专用接入设备的应用。

2 铁路应急通信系统的结构设计

2.1 系统结构

主干网及基层网是铁路数据通信网构成的主要组成部分。主干网是铁道部和铁路局、铁路局和调度区间的通信网络，其主要是网状结构与分层树形，这种结构对点到点通信十分方便，并有利于迂回路由的附加。调度区间到车站与车站间的通讯由基层网负责，其结构以星型为主。主干网因其具有较大的通信容量，因此距离较长，通常选用光缆作为通信介质。基层网因其具有较高的线路改造投资额，目前还选用光缆与同轴电缆混合传输的方式，网络结构与传输介质对接入通信设备的性能及访问权限起到决定作用，由此可见，这些都是应急抢险通信系统规划的前提条件。

2.2 设备模块化设计

对于铁路应急通信系统而言，其设计标准应严格遵循铁路现场的具体情况及铁路通信网络机柜的专用性进行确定。满足相关标准规范后，低耦合度各个模块应按照功能需求进行划分，如由三类设备组成通信网，这类设备具有不同的接口，其功能也具有较大的差异性，在硬件底层分析中，将发现大多数设计开发具有冗余性，如处理器与其基本外围控制器、存储器等。为节约成本及缩短开发时间，应在设计前期对先实现基本模块再进行面向独立设备附加功能模块的追加，这种方式可以达到事半功倍的效果。

3 铁路应急通信系统相关技术的分析

3.1 无线接入方式

选用基于400M、5.8G等宽带数传设备方式接入，通过现场与传输节点的一对数传电台进行配套使用，事故现场与中转站2M之间的通信链路以无线方式进行搭建。在有线传输条件缺乏的场合主要应用无线接入方式，防止现场应用需要进行较长有线线缆的架设，具有较为灵活的应用方式，如按照工作方式及应用环境可以进行人到车、车到车及车到指挥中心等多种分类。宽带数传设备方式提供的有效接入范围一般为2～3千米以上，但这种接入方式具有较高的现场地理环境要求，并要求中间是无障碍的可视距离。

3.2 卫星接入方式

救援人员将现场便携式卫星设备配套应急指挥中心侧的卫星地面站使用，进行现场与指挥中心之间宽带通信链路的搭建，进而实现事故现场动图、静图及多路话音的上传。由室内单元、室外单元及小口径天线组成便携式卫星设备。确保其最重设备在25kg以下，这样才能为运输与携带提供方便。

3.3 光纤接入方式

工作人员选用现场综合接入设备，通过光纤加光Modem的连接方式将话音、图像及数据等信息，向车站或区间接入点2M通道进行传送，随后利用专用通道接入路局应急中心系统。选用光纤接入技术作为光纤接入方式，具有良好的传输容量及质量，一般情况下其接入距离高达十几千米，但从应急现场到车站接入点之间需要进行光纤的临时布放，光纤布放越长则需要的时间就越久，这是光纤接入方式的一大弊端，不利于应急抢险。

3.4 电缆接入方式

在铁路应急通信与工务施工远程指导中常用电缆接入方式。相隔1.5千米铁路沿线应设置一个区间通话柱，利用区间电缆向两端车站机械室接入，基本上车站已经全部覆盖接入网设备，也就是已经有了宽带传输条件，由此可见，事故发生地到车站宽带传输条件的提供是有线接入方式的重点内容。铁路应急通信系统的XDSL单元实现基于区间通话柱的1对或2对双绞线的有线2M接入，传输距离在10千米左右，可以对铁路沿线20千米区间的要求进行满足。

4 结语

综上所述，随着国民经济发展速度的不断提升，在铁路工程管理中，应急通信系统作为其管理的重点内容。将其应用到铁路工程管理及运营中，不仅可以提高工程质量，还可以提高列车通行的安全性，并为铁路工程经济效益与社会效益的实现提供了可靠的保障。

参考文献

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[J].信息通信，2014，（10）.

铁路通信电缆 篇4

解决通信电缆故障的方法很多, 在本文中介绍一种采用低压脉冲反射法进行电缆测距, 从而找到故障点, 并且会涉及到89C52单片机建立的测距系统。这个系统应用效果良好、测距精确度高、操作简单、结构简单。

二、通信电缆存在的故障

(1) 通信电缆出现传输速度慢、电阻不平衡性、对地电容不平衡性、绝缘电阻等现象, 传输频带需要提高, 需要添加等电平远端串音功率和近端串音衰减功率和等一些指标。 (2) 原有的电缆网络虽然支持一些数字新业务, 但是在通信质量、速率和距离方面存在一定的限定。 (3) 100对通信电缆里的个别线对在通过ADSL到终端是却没有信号, 但是语音信号到终端去是非常清楚, 没有杂音。 (4) 不断扩大的移动通信信号覆盖面, 越来越多的基站站数, 在高层建筑室、地下建筑、地铁、电梯等边缘地区的铁路专用用户不断要求移动信号提高。并且需要改进屏蔽衰耗、驻波比等电缆指标来满足要求, 另外电缆的结构和工艺也需要进行一定的改进。

三、电缆测距———电缆故障排除的前提条件

(1) 测距系统的工作原理。高频脉冲控制的产生由AT89C52单片机系统来实现, 高频脉冲被送入电缆由结合设备载波来实现, 在电缆中进行传播脉冲波, 当遇到高阻的终端点和断点脉冲波反射就会发生。 (2) 硬件设计。由外围设备、CPU、音频报警驱动电路、总线、发射电路、存储器、接收电路组成硬件电路。硬件电路结构图如图1。 (3) 软件设计。系统软件主要部分有显示处理、初始化、脉冲波发射、数据计算等, 服务子程序和主程序为其组成部分。 (4) 使用效果。通过实验测试该系统的误差不到1%, 有较高的测试精度。这样的小误差的产生主要来自于电缆传输中的噪声和回波损耗。

四、通信电缆的改进策略

(1) 采用6类和超5类电缆。超5类电缆能够实现双向通信, 对宽带信息用户可以同时收发, 提高了传输速度、电阻不平衡性、对地电容不平衡性、绝缘电阻等指标, 并且在结构和工艺方面一定的改良;在超5类的基础上6类电缆提高了传输频带, 使其高达250MHz, 并且也较大提高了相应的指标。 (2) 采用物理发泡射频同轴电缆。超柔形结构的路由连结电缆、室内电缆急需要才用这种电缆。不断扩大的移动通信信号覆盖面, 越来越多的基站站数, 在高层建筑室、地下建筑、地铁、电梯等边缘地区的铁路专用用户不断要求移动信号提高。而这种电缆能够很好的满足这一发展要求。 (3) 有效利用已有的技术和设备。在现有的条件下最大限度的利用已经敷设的铜电缆特性进行数字新业务的开通, 因为目前HYA电缆容量有限, 干扰问题会出现在ADSL数量增大到一定限度的时候, 这样对以前开通的业务会造成影响。 (4) 新产品的开发。不断发展的电信网络不断提出新的要求针对光缆电缆, 随着用户驻地网、接入网的建设光缆建设也在不断的开展, 建立在小管系统、迷你型微管、微型光缆等技术之上的新一代施工技术和光缆结构也会发生一系列的变化, 灵活、充分利用有限的敷设空间。 (5) 积极进行技术创新。通信电缆技术近几年在我国铁路通信业务虽然有较大的发展, 并且拥有已经发挥作用的自主知识权, 然而所占的比例是非常小的。

五、结束语

有着很强生命力的网络经济中蕴含充满活力和生机的信息通信产业, 社会发展的重要动力仍然是网络技术和信心技术, 而铁路通信电缆在其中起着至关重要的作用。通过上述内容对铁路通信电缆存在的故障及改进对策进行了一定的分析和探讨, 可以起到一定的借鉴作用。

参考文献

[1]马天兵, 杨洪涛, 赵春轩.基于89C52对电缆断点的测定系统设计.电气应用, 2005, 24 (8) :82

铁路通信电缆 篇5

关键词：电气化铁路 电气电缆 故障电流 信号电缆

1 概述

近年来，我国铁路设计部门和运营部门十分关注电气化铁路电力电缆故障电流对信号电缆的电磁影响问题，为确保列车能安全运行，必须保证铁路信号电缆和信号设备和控制装置之间的信息和电能的传输，在高架桥上分别沿铁路两侧预制电缆槽敷设电气化铁路电力电缆和信号电缆，并统一接地综合地线。另外，在高架路段同槽敷设综合贯通地线和信号电缆，按照最大间隔距离为1个电缆槽的距离布置。笔者结合自己实际的工作经验，对电气化铁路电力电缆故障电力对信号电缆的电磁影响进行讨论分析，难免有不足之处，还望同仁批评指正。

2 电磁影响的产生和分类

电磁影响按照电路线路和设备的干扰耦合机理可以分为两大类：①由于电气化铁路采用不对称的单相交流牵引供电方式，对附近的电路和设备造成了传导耦合影响。②机车在运行中，受到电弓离线与接触导线之间产生火花放电，对附近弱电设施造成影响。按照容性、感性和阻性耦合，对被影响对象产生的电磁影响分为两大类：①对电气设备正常工作产生的影响称为干扰影响，干扰影响计算是以工作频率的3-27次谐波电流为基础进行仿真分析的。②对可能影响人身和设备安全的称为危险影响，危险影响是在50赫兹基础上进行仿真和计算的。

2.1 静电耦合 静电耦合又可以称为容性耦合，是在接触网牵引电压产生的电场内，通过接触网之间存在的耦合电容产生对电路和设备的影响。电容耦合的干扰就是在弱电路与地之间连接了一个电流源，如果在接触网两端施加一个电压，弱电线中就会产生静电感应电压和对地分布的电容，其值与接触网导线和电路距离和架设高度有关。任何的聚集一定电荷的导体在周围空间电场的作用下，导体中的自有电子做有规则的移动，引起电荷重新分布，使导体带电。容性耦合对架空明显或者是无金属套保护的电缆会产生较大的影响。

2.2 磁影响 接触网牵引电流会产生一个交变的电磁场，并通过弱电路之间存在的互感，从而产生一个感应电动势，这个可以称为磁影响，磁影响也可以称作为感性耦合。磁影响在很多程度上会对弱电路和设施造成影响。感应电动势产生过程中，电压与弱电线长度成正比，沿弱电线长度纵向分布。感应电动势中屏蔽系数R在相位上与接触网电流恰好相反，两者可以起到抵消干扰的作用。

2.3 电位影响 电位影响又可以叫做阻性耦合。在接触网牵引电流通过钢轨回流时，使得附近的大地电位升高，接近弱电线路或者设备接地装置的电位也相应增高，容易对设备和弱电路产生影响。

3 信号电缆电磁影响分析和计算

3.1 信号电缆的电磁影响分析 在目前电气化铁路电力电缆发生接地故障时，大部分是单相接地故障，故障电流瞬间值为70-400A范围内，对信号电缆产生较大的电磁影响。地电流影响和外皮回流影响是电力电缆单相接地故障电流对信号电缆的电磁影响的主要部分，本文就选择外皮回流影响对信号电缆的电磁影响进行分析。外皮回流影响主要分为：①在电气化铁路中，电缆故障电流通过电力电缆外皮的方式，与地线回流接通。②通常情况下，电气化铁路信号电缆外皮采用双端接地的方式，因此在故障地线回流中，可能会拾得一部分电流。一般来说，感应电动势对信号电缆会造成一定程度的影响，信号电缆护套和地线回流同样会感应出电动势，两者相辅相成，并且两者所产生的电动势是信号电缆芯线所产生的感应电动势之和。贯通电缆和信号电缆的距离比电力电缆和信号电缆的距离要小的多；再加钢筋混凝土把电力电缆和信号线缆隔离，其屏蔽性在20分贝左右，使得电力电缆外皮回流对信号电缆的影响比较小，可以忽略不计。

3.2 信号电缆的电磁影响计算

①感应电动势Es。故障电流在信号电缆中产生的感应电动势为Es，其计算公式如下：

E■=■Z■l■I■S■S■S■

其中， Z■=jωM

其中Zs干扰回路与信号电缆回流之间的互阻抗；l■为第i个接近段内信号电缆与干扰回路的长度；I■为故障电流；SR、Sm、Sn分别为50赫兹下信号电缆金属护套、同沟多缆以及邻近其他金属导体的实效屏蔽系数，ω为干扰电流角频率；M的干扰回路和信号电缆的互感系数。

②互阻抗

a芯线与贯通地线之间的互阻抗。把Zs1作为信号电缆芯线与贯通地线之间的互阻抗，M为两者之间的互感系数，其计算公式如下：

M=-j■+■e■F■re■+e■F■re■10■

其中γ和η为贯通地线和信号电缆距离地面的高度；ω为干扰电流角频率，ω=2πf；σ为大地磁道率；χ为信号电缆和贯通地线之间的垂直距离。对其公式进行计算分析，可以得到信号线缆与贯通地线之间的互感系数M与距离变化的曲线，如图1所示：

由图1曲线变化可知：信号电缆和贯通地线之间的距离越小，互感系数就越大；随着两者之间的距离增加，互感系数M值就减缓。

b芯线与信号电缆外皮的互阻抗。把Zs2作为信号电缆外皮和芯线之间的互阻抗，其计算公式如下：

Zs2=jω2In■+1-j■×10■+Z■

其中Zi为钢带引起的附加阻抗，a为电缆皮的平均半径。把信号线缆（外护套直径：17.06；钢带厚度：0.20；芯线直径1.53；铜绝缘单线直径0.80；绝缘直径3.50）代入上述公式可得：当信号电缆长度为15km时，信号电缆外皮和芯线之间的互阻抗为0.77+j33.3，当信号电缆2km长时，两者之间的互阻抗为0.1026+j4.44。通常情况下，电气化铁路电力供电电流频率为50赫兹，在频率较低的情况下，电流在两者中的分流主要由两者的直流电阻决定。通过计算可以得到信号线缆外皮直流电阻为2.25Ω.km-1，贯通地线直流电阻为0.255Ω.km-1，分流系数η为0.9。

3.3 计算结果 电气化铁路信号线缆主要由各种控制其电缆和模块化操作元件的电缆组成，控制器电缆最大长度不得超过2km，模块化连接操作元件电缆最大长度不得超过15km。取信号电缆为2km和15km计算产生的感应电动势，探析信号电缆芯线受电磁的影响。实验得出贯通地线、信号电缆外皮和信号电缆芯线电流在15km信号电缆产生电动势为110.4V、238V和348.4V，可以看出信号电缆外皮在很小的电流环境下会产生较大的电动势。对2km的信号电缆进行计算，得出了同样的结果。

4 总结

在我国，为了保护电气化铁路信号电缆感应，通常会采用双端接地的方式，加上信号线缆外皮和芯线间互阻抗大于贯通地线和芯线间的互阻抗，使得流经信号线缆外皮的电流过小，这是信号电缆受电磁影响最主要的一个原因。因此为了减小电流对信号电缆的影响，应该不断的创新技术，减小其互阻抗和互感系数，使得列车能安全有序的运行，促进我国铁路事业的蓬勃发展。

参考文献：

[1]常媛媛，张晨，范季陶，李天石.电气化铁路电力电缆故障电流对信号电缆的电磁影响[J].中国铁道科学，2010，04：85-91.

[2]徐迎辉.客专牵引电流对信号电缆电磁影响研究[D].兰州交通大学，2013.

[3]王燕芩.电气化牵引回流对信号控制系统的干扰分析及防护研究[D].兰州交通大学，2012.

[4]郭剑.直流接地极对电气化铁路的电磁影响[J].高电压技术，2013，01：241-250.

铁路通信技术对铁路运输发展分析 篇6

一、铁路通信技术概述

(一) 铁路通信技术

铁路通信技术就是运用通信方式在铁路运输生产及建设中, 进行相应的信息传递及处理的技术和设备。铁路的发展历程上, 其通信技术也随着发展而改变, 从传统的通讯调度技术和报文传输技术到现代化通信技术。铁路通信技术做为铁路运输的核心, 它控制着铁路运输的可靠性和安全, 通过它监控并传输实时的数据, 加以分析从而进行管理和控制, 从而拟定相应策略。

它囊括了对列车可靠性及安全性、行车调度、行车自动化控制、实时监控路况、检测设备状况及故障报警与分析等方面。

(二) 技术特征

在当代铁路运输中, 列车的速度不断不提升, 对铁路通信的技术支持也增添了更高要求, 一般地, 通信技术不单独存在于铁路系统, 只有和行车、安全、维修等系统相结合, 形成一个完整有机体。结合先进的计算机技术及信息管理技术等学科, 以铁道指挥中心为主导体, 采取人机互动, 运用综合集成及集散设计理念, 对实时信息进行相应处理, 为指挥中心提供科学、合理技术指导, 为拟定策略提供根据。由此铁道通信技术拥有高可靠性、高效率、诊断智能、预防科学等优点。

下面简单介绍其可靠性和效率特征:

1) 高可靠性, 才能保证高速行驶的列车其运行安全。安全成为大众首要关心的问题, 截至目前, 铁路安全记录为世人所认可, 其根本原因是它拥有先进的通信信号系统。

2) 高效率, 是铁路建设的基本目的。通过通信手段使行车调度指挥、运营管理以及相应服务得以保障, 采用先进的通信技术, 完成实时信息的高效传递、储存及处理提升办事效率。

二、应用铁路通信技术

(一) 有线通信技术

拥有传递迅速、优质、低成本、高安全性特点的有线通信技术, 主要应用在固定的站台或设施间。一般地, 它在SDH (Synchronous Digital Hierarchy, 及同步数字体系) 的基础上组建的一种成熟的光纤通信技术, 它能以80Gbit/s的速度及时有效的传递数据、图像等信息, 更可采用IP通信技术和ATM交换技术建立主网和嵌入网, 让信息传输更安全高效。

(二) 无线通信技术

之所以要采用无线通信技术, 是因为列车作为铁路运输的主体, 在其运行过程的也需进行信息传递。常见的是出站或进站的短区段内, 列车与调度室间的实时通话, 而在行车过程中, 考虑到资源和频率干扰则没有考虑无线通信技术。

随着时代的进步, 这并不能满足现代化的铁路建设, 能适应当前铁路建设、更加完善的无线通信系统也就愈显重要。

(三) 集群通信系统

拥有信道公用及动态分配的集群通信系统, 它结合现代化网络、计算机、通信和微处理以及程控技术, 科学的结合通信、控制、交换于一体。它能最大化节约铁道频率资源, 节省损耗, 填却无线通信技术的弊端。它能更优质的适应列车调度、指挥和抢险控制, 但易受干扰使信号减弱更甚丢失, 难以做到数据的真实性和保密性, 存在相应的局限性。

三、铁路通信技术现状

当前, 限制我国铁路通信技术的因素主要有:一是方法经营不完善, 发展部署不合理。在经济一体化、知识全球化的今天, 我国有关铁路企业没有完善的方法经验理念, 并没的在实际生产经营中合理引用通信技术, 信息作为一种可再生能循环利用的资源, 惟有科学的利用它们才能创造更好的经济收益;再者缺乏创新理念, 受机械的思维习惯, 工作人员相对懒惰毫无创新意识, 缺乏积极性思维不合约, 制约着铁路通信发展。

四、铁路通信技术走向

(一) 优化网络架构

依据相关要求, 实现铁路通信通用化, 提升其信息容量和传输速度。在三大通信网络技术基础上, 结合先进网络技术, 采取信息一体化技术, 完成指挥中心跟调度室之间的资源通向。运用光纤直放技术, 利用远程监控能力将传统信号转变为数字信号, 从而利用光传输途径, 可以大大提升信号的真实性并能节约能源, 更降低了运营成本。

(二) 融合公用网络

独立于公用网络而孤立存在的铁路通信网络, 它不但浪费资源, 还使铁路通信提不上速。如果变革性的将铁路通信网络与公用网络科学合理的相结合, 必定是一个新的走向。

(三) 建设监控系统

只有对铁路系统各大环节及设备施以监控, 才能进一步提升铁路运输的质量和运行安全。综合当前先进的技术, 建设一个完整的可视化监控系统, 对核心线路、车站旅客密度和各楼各工作区进行24小时视频监控, 记录实时数据并反映到计算机显示器。并制定一系列安全警报方案, 做到铁路系统每个环节均合理安全运行。

五、结束语

铁路通信系统是关系到国计民生的基础建设, 它能有效的提升铁路运营及其安全。随着社会的不断进步, 铁路通信技术必将作为现代化技术得以发展, 并推动铁路运输及周边相关行业的进步。我们应当在现有基础上, 充分优化铁路通信技术, 逐步完善与公用网络的融合, 并利用现代化监控技术, 为铁路的发展竭尽全力。

摘要：铁路交通作为当代主要交通方式之一, 它为我国的经济发展起到了重大作用。充分利用现代通讯技术, 布置全面的铁路通信网, 能根本保障铁路运输的运行及安全。对此本文分析铁路通信技术的现状, 并探讨如何合理运用铁路通信技术来发展铁路运输, 以完善的铁路通信网。

关键词：铁路,通信技术,铁路运输,发展

参考文献

[1]汪昱宸.浅谈铁路通信技术的应用及发展趋势[J].民营科技, 2014.

[2]兰保威.关于现代铁路通信技术及铁通专网发展的研究[J].科技资讯, 2013.

[3]蒋肖锋.铁路通信技术在客运专线的应用[D].浙江工业大学, 2012.

铁路通信系统质量评价 篇7

关键词：铁路系统,质量评价,改造案例

1 光缆线路评价

本次评价扣分原因存在共性问题为标桩埋设不标准, 部分标桩未油饰、线路过桥涵处防护管槽锈蚀严重, 径路埋深不够。通过设备质量评价反映各部门工作质量中存在问题:

首先是段业务科室组织年月表编制过程中没有结合生产需求认真研究检修周期及工作量。光电缆月巡检周期为施工季节每周一次其它月份每月两次, 工区按区间进行分组包机检修, 对于线路区段多的工区, 人员配置无法满足每周一次的月度线路检修, 造成月度检修流于形式。其次, 车间结合检维修及质量评价工作对管内设备质量情况进行分析, 未将需重点整治项目列入整治计划进行专项整治。最后, 工区日常维护工作不到位, 外单位施工时随工不到位盯控不住重点部位, 造成既有设施的损坏或恢复不善。年月表执行存在问题, 通信线路检修中线路标桩扶正、补充、油饰工作未按标准化作业流程执行, 对光缆径路外观的巡检流于形式。整改措施:①段技术科室结合工区生产组织情况, 研究年月表编制周期, 已组织对2016年维修计划进行修订, 线路月度巡检周期, 由原每月2-4次修订为检修每月1次, 巡视为每日车巡结合重点施工盯控进行重点地段巡视相结合。②相关车间结合质量评价结果将不合格区段纳入2016年重点整治计划及达优计划中, 组织进行达优整治。③加强工区标准化作业检修的检查和培训, 2016年加强段车间两级跟表检修的频次, 重点盯控标准化作业执行。

2 调度通信系统评价

本次对数调主系统的评价方式进行修订, 由原来的随机抽取调度台测试评价改为逐系统进行评价, 集中测试反映出每个调度主系统及相关网内设备整体运用质量, 便于对数调系统的运用质量进行评价分析。

本次对FAS2主系统的运用质量进行了评价分析, 通过对呼叫准确率、听音合格率两个指标测试, 分析FAS2主系统及相关调度台、通信通道、车站分系统及值班员前台的运用质量, 抽查调度机械室11月份工单执行情况, 登记规范、双人执行、完成及时, 工单执行工作质量良好。抽查FAS2主系统检维修情况, 设备清洁无灰尘、配线整齐、标签准确, 检维修工作质量良好。抽查FAS2主系统11月份网管设备运行及告警信息处理情况, 告警处理及时。发现问题及整治情况:调度通信设备未接入时间同步, 一直采用手动更改为DMIS时间的同步方式, 本月将FAS2、FAS3、集二数调以及干调交换机网管接入时间同步系统, 通道采用光交换机承载, 时间同步方式为:网管跟踪时间服务器, 主系统、分系统同步网管时间解决了手动更改DMIS时间的不准确性和不便捷性, 保证了调度通信系统时间的可靠性和准确性。

3 通信电源评价

第一结合质量评价对电池的开通使用时间与性能劣化时间进行对比分析, 分析掌握不同厂家不同批次蓄电池性能劣化周期, 结合劣化周期有针对性进行整治更换。第二细化超大修期设备使用维护办法, 制定超大修期电池使用标准、活化及重组使用办法。第三对性能劣下下降蓄电池进行更换整治。本月初已经对9月份质量评价没有达到优秀的3组蓄电池进行更换整治, 测试评价得分100分, 达到优秀。对工作质量存在的问题分析:①蓄电池容量测试仪容量小, 无法满足有人通信站500AH以上蓄电池离线容量测试检修需求。管内调度楼、包东数传室、集宁数传室、临河数传室等有人通信站负载较多, 负载电流在100A左右, 蓄电池容量一般在500AH以上, 以10小时率进行离线容量测试年检修时, 放电电流在50A以上, 目前配置的蓄电池容量测试仪测试范围为0-50A, 无法满足有人通信站500AH以上蓄电池的离线容量测试需求, 使蓄电池容量测试项目无法执行。本月组织采购了四台测试范围为0-300A的蓄电池容量测试仪, 临河、包头、呼和、集宁各配置一台, 使有人通信站500AH以上蓄电池的离线容量测试检修切实、可行。②研究解决电池容量测试检修作业周期、测试方法的问题:10月份对通信电源的检维修作业进行了专项分析, 本月针对专项分析中的核对性放电试验的作业方法进行了后续研究。

为了克服离线容量测试安全隐患大、搬运过程中易造成蓄电池损伤, 同时解决每年一次的容量测试或核对性放电试验不能在5年的大修期内及时反映蓄电池的质量等问题。本着根据设备质量特性, 合理制定并执行检修作业流程, 优化检维修组织, 切实通过检维修作业提高设备质量。我们对电池容量检测的关键测试项目进行修订, 调整核对性放电试验的周期, 由一年一次调整为每季度一次。考虑每个机房对传输、数调、数据网等通信设备的检修作业时间在2-3小时左右, 每年4次的核对性放电试验中, 3次放出蓄电池容量的10%-20% (3小时内能够实现) , 1次放出蓄电池容量的30%-40% (6小时) , 根据放电电流的实际数值和放电时间, 计算放出的蓄电池容量, 与开关电源控制单元的数据进行比较。

核对性放电试验要求以实际负载进行放电, 一年要有一次放出蓄电池总容量的30%, 多数机房由于负载小, 导致进行核对性放电试验需要6个小时以上, 造成了作业效率不高, 劳动力资源无法合理利用。本月联系厂家定制了放电外接负载的样机, 通过外接负载并联开关电源进行不间断交流电源核对容量放电, 在合理调整放电电流加外接负载电流后满足10小时率放电电流, 保证在短时间内, 安全完成核对性放电试验。本月在呼和培训基地对放电负载性能和操作流程进行了试验, 试验结果外接放电负载能够满足检维修的可行性、便捷性和安全性等需求。

参考文献

[1]韦乐平.SDH及其新应用[M].北京:人民邮电出版社.

铁路通信信号一体化 篇8

通信的本质是在两个或多个有信息交换诉求的实体间, 有机地构建起一条或多条合适的信息交互渠道, 完成信息的有效传递, 重点是“实体”、“渠道”、“合适”三个概念。“实体”意味着信息诉求方, 可以是人, 可以是物, 也可以是由人驱动的物体。“渠道”即信息传输的通道, 可分为逻辑通道和物理通道, 可以是有线的也可以是无线的, 可以是面向连接的也可以是非面向连接的, 可以是点对点的也可以是点对多点或多点对多点的。“合适”是技术层面提到的QoS, 根据业务需求从信息传送时延/资源利用效率、带宽等多个纬度对“渠道”进行修饰和加工。

铁路信号的本质是利用现代的电子化信息技术/控制技术等手段, 辅助或独立完成对线路上运行的列车控制, 在保证绝对安全的前提下提高线路的运营效率, 减少或避免人为因素对列车运营安全带来的影响。信号与通信之间的关系是依赖与被依赖的关系, 通信技术所构建的“渠道”是传递列控信息信号的承载通道。因此, 构建“合适”的通道是技术层面通信、信号一体化需要研究的课题。

目前, 铁路通信定义的标准是GSM-R, 是在GSM Phase 2的规范协议基础上, 由国际铁路联盟 (UIC) 针对铁路的特殊需求改进而成, 主要增加了支持组呼、广播呼叫、多优先强占等业务功能。对信号而言, UIC定义采用GSM标准的Circuit Switch Data (CSD) 语音数据信道作为承载通道。

在无线场景下, 尤其是高速350 km/h的场景, 信号系统的信息交互对“合适”提出五方面的要求, 即丢包率、CSD业务建立时延及呼叫成功率、速率 (带宽) 、高优先信息包的插入传递、包加密及完整性检测。

针对武广和郑西高速铁路信号系统出现的问题进行分析, 其中重点是丢包率和速率 (带宽) 。目前, 武广高速铁路信号系统丢包率较高, CSD的业务带宽只能用4.8 kb/s (CSD的技术上限为9.6 kb/s) , 主要是受高速下多普勒效应带来的信道模型影响 (在其他山区/隧道等带来的多径效应也会影响信道模型) 。除了提升无线技术层面的适应力等传统技术手段外, 推荐以下两种改进技术。

(1) 优化GSM-R切换流程。按照GSM-R双网交织覆盖场景, 每小区平均覆盖范围约1 km, 平均约8 s, 高速列车将进入小区切换流程。通过在目标小区CSD资源预留算法, 加速切换流程, 将会一定程度改变因切换带来的丢包问题。

(2) 更改信号业务层面的传输层协议。将业务包分割成小包, 并且每小包进行固定3～4次重传。通过多包的传递将高误码率打散, 从而提高整包的一次性传递成功概率。

铁路区间光通信应用 篇9

1.1 系统结构

铁路区间光通信系统采用EPON (EthernetPassiveOpticalNetwork以太无源光网络) 技术, 由区间光通信站内设备 (以下简称站内设备) 通过2芯光纤与多个区间光通信区间设备 (以下简称区间设备) 相连构成。其中:区间设备通过1芯光纤与其上行站的站内设备相连作为主用, 通过另1芯光纤与其下行站的站内设备相连接, 形成迂回保护通道, 主备通道为冷备用, 可控制切换。系统完成调度网、自动电话网、数据网等网络从车站向铁路区间的延伸, 具有网管监测功能。

1.2 设备组成

铁路区间光通信系统由站内设备、区间设备、监控设备以及用户终端组成。站内设备设置在铁路车站, 完成区间设备上传的各种业务与调度系统、自动电话网、数据通信网的连接。可提供光纤、以太网、电话、视频 (选配) 、网管等接口。区间设备设置在两站之间的区间通信柱内, 实现区间数据业务以及自动电话、区间自动电话、施工防护电话和应急电话业务的接入和上传。可提供2纤光接口、2以太网接口、4电话接口等接口。监测维护设备设置在相关车间或段, 实现对区间光通信系统设备的日常监测和数据配置功能。监控设备与站内设备之间可采用以太网接口通过数据网连接, 也可多个站内设备通过E1接口串接后, 通过既有SDH传输网络接至监控设备。

2 系统主要功能与指标及原理

2.1 系统主要功能

(1) 系统传输距离。每个车站至单方向所连接的最后一个区间设备处定义为一个参考段, 一个参考段中光衰减小于23dB。 (1) 区间设备间传输距离宜按铁路区间间隔1.5-2km左右考虑; (2) 单方向传输距离为20公里。

(2) 系统主要功能。 (1) 提供区间话音业务, 包括普通自动电话 (以下简称自动电话) 、区间自动电话 (以下简称区间电话) 、区间防护电话 (以下简称防护电话) 和事故抢险电话 (以下简称抢险电话) 。自动电话功能:整个区间使用一个固定的自动电话号码, 空闲时, 使用方法同普通自动电话, 当该号码被同一区间内的其他用户占用时, 摘机后直接加入通话;防护电话功能:防护电话是有关人员在区间施工时与上下行车站联络使用的磁石直通电话, 当主叫磁石电话发出铃流时, 上下行车站及该区间其他防护电话同时振铃, 接听后可直接通话。抢险电话功能:抢险电话是应急救援时专用的电话, 磁石电话直通电话所, 通过电话所转接到指定电话。 (2) 为区间数据业务提供传输通道, 同时作为应急通信的网络通道, 数据端口地址自动分配。

2.2 系统传输指标

(1) 下行波长1490nm, 上行波长1310nm。 (2) 系统总带宽为1G, 最小带宽粒度应小于256K。 (3) 站内设备发射光功率:+2~+7dBm;接收灵敏度:≤-27dBm。 (4) 区间设备发射光功率:-1~+4dBm;接收灵敏度:≤-24dBm。

(1) 告警响应时间。 (1) 网络设备运行正常情况下, 告警响应时间不大于30秒; (2) 单个设备脱网, 告警响应时间不大于60秒 (终端供电方式除外) 。

(2) 语音指标。 (1) 语音编码动态切换时间应小于60ms。 (2) 语音客观评定:网络条件很好时, PSQM (感知语音质量测量算法) 的平均值应小于1.5;网络条件较差时 (丢包率=1%, 抖动=20ms, 时延=100ms) , PSQM平均值应小于1.8;网络条件恶劣时 (丢包率=5%, 抖动=60ms, 时延=400ms) , PSQM平均值应小于2.0。 (3) 语音主观评定:网络条件很好时, MOS (平均意见值) 应大于4.0;网络条件较差时 (丢包率=1%, 抖动=20ms, 时延=100ms) , MOS应大于3.5;网络条件恶劣时 (丢包率=5%, 抖动=60ms, 时延=400ms) , MOS应大于3.0。 (4) 编码率:编码方式宜采用G.711;G.711:编码率为64Kbit/s。 (5) 时延指标 (环回时延) :最大回声消除时间64ms, 缓冲区不小于80ms。

2.3 数据传输指标

(1) 传输时延。系统仅承载以太网/IP业务时, 在业务流量不超过该系统吞吐量的90%的情况下, 其上行方向的传输时延应小于1.5ms (64Byte到1518Byte之间的任意以太网包长, 1:32分光比下) , 下行方向的传输时延应小于1ms (任意以太网包长) 。

(2) 丢包率。仅承载以太网/IP业务时, 在上下行业务流量各为1Gbit/s的情况下, 其上行方向的丢包率应小于10% (任意以太网包长, 1:32分光比下) , 下行方向的丢包率应小于5% (任意以太网包长) 。

(3) 长期丢包率。仅承载以太网/IP业务时, 在特定流量下 (吞吐量的90%) 的以太网业务的长期 (24小时) 丢包率应为0。

3 区间光通信系统与现有通信系统的对比

3.1 性能比较

3.2 功能比较

综上所述, 区间光通信与区间电缆通信系统相比较, 区间光通信系统投资远远低于区间电缆通信系统 (相对于使用年限) 。而且区间光通信系统除了涵盖了区间电缆通信系统的功能外, 还具以太网传输、视频传输、多路通话、电话拨号等功能, 并且区间光通信系统具有较区间电缆通信系统更为强大的系统监测功能, 可直接连接应急通信指挥系统和抢险救援音频、视频及计算机通信系统。

4 应用

4.1 语音通信业务

通过部署在铁路沿线的区间光通信区间设备, 直接接上电话, 就可以提供清晰、高质量的语音业务, 并且完全兼容电缆通话柱的使用终端和使用方式, 实现区间电话、自动电话、救援电话等语音业务。

4.2 视频监控业务

随着铁路的发展, 视频监控技术在铁路运输指挥、生产作业、公安保卫等领域逐步开展运用, 在一定程度上促进了铁路生产力的提高, 并且成为铁路安全生产、提高效率、强化管理的重要技术支撑。

根据铁路综合视频监控系统总体规划以及铁道部综合视频监控系统技术条件 (试行) , 新建客运专线、快速铁路、重要区际干线等都需要配备综合视频监控系统, 然而铁路沿线的视频采集点的图像上传将是一个非常复杂的问题。一方面监控点比较分散、施工和建设成本比较大;另一方面, 传输是否稳定、可靠将直接影响综合视频监控系统的成败。

利用区间光通信的传输网络, 综合视频监控系统区间采集接点就可方便地通过LAN接口或数据接口接入区间光通信系统的区间设备, 通过区间光通信的网络可以将现场视频实时、稳定上传至综合视频监控系统的接入接点或区域接点。该方案的应用, 为综合视频的架设提供了便利, 且可以利用宽带和稳定的网络资源, 提高利用效率, 降低建设成本。

4.3 应急通信业务

受铁路等级和地域条件等的限制, 我国铁路应急通信建设发展较为缓慢。70年代早期, 我国铁路应急通信系统主要是依赖沿线的区间通话柱来进行话音和静止图像通信业务, 存在很多问题, 例如业务功能少、速度慢、语音和图像质量不够好、不及时, 严重影响应急抢险工作。

利用区间光通信系统, 就可以在区间或事故现场处提供1000M的网络带宽, 可以将应急现场的多路实时视频、图片以及数据等通过该网络及时传到车站或应急指挥中心。该方案的应用, 提高了应急系统架设的速度, 不必要再连接车站或基站传输设备, 直接在故障现场就近的通话柱, 通过光缆、无线甚至网线的方式快速接入, 这样缩短了故障的响应时间, 提高救援效率。

4.4 区间覆盖数据业务

区间光通信区间设备可以提供LAN口, 现场的笔记本或移动终端可以直接通过网线将静图或数据等通过该系统上传数据监控中心。同时, 该系统也可以在区间设备处增加一个无线AP设备, 形成在通信箱周边几百米范围内的移动终端、笔记本等设备的数据通过无线的方式方便接入或上传。该方案的实施, 可以为铁路区间宽带化应用和区间覆盖进行有效探索, 为实现铁路最后1公里的宽带接入打下了坚实的基础。

参考文献

[1]黄池翔.铁路区间光通信系统的业务模块设计[D].西南交通大学研究生学位论文, 2011

加强铁路通信传输安全的有效措施 篇10

摘 要：随着经济的不断发展，我国的交通运输业也进入了飞速发展期，尤其是铁路运输。我国已基本建成了遍布全国的铁路交通网，其中通信传输系统一直发挥着巨大的作用。但是通信传输系统给铁路交通带来巨大便利的同时，也引发了许多安全问题。基于此，本文从铁路交通运输的安全性出发，分析其特点，并提出了一些加强铁路通信传输安全的措施，旨在更好地保证铁路交通的安全性、可靠性。

关键词：铁路；通信传输；特点；安全措施

中图分类号： U21 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）22-18-2

0 引言

随着科学技术的不断发展，我国的铁路技术以及通信技术都有了很大的进步，致使我国的铁路通信传输系统也得到了进一步的发展和进步。目前我国铁路通信体系已经实现了车站、列车等管控一体化，同时也实现了铁路行车指挥的自动化等，打破了原有的传统局限性，逐步实现了我国铁路通信传输体系的自动化、数字化、一体化等。但是随着铁路通信传输体系的不断发展，其运行安全问题也受到越来越多人的关注，并且也对铁路运输的安全性带来严重的影响。因此针对铁路通信传输安全问题的研究，对铁路运输行业的持续发展具有重要的现实意义。

1 铁路通信传输安全的重要性

运输行业一直是国家经济大力发展的基础，近些年来，我国逐渐加大了交通运输行业的投入力度，尤其是铁路事业更是取得了重大发展，并且已经建立了相应完善的通信传输体系，铁路运输管理日益完善。铁路通信传输体系一直是铁路运输行业的重要组成部分，为铁路运输任务提供基本的信息服务，因此，铁路通信传输体系还具备服务性和安全性的特性。它日常的主要工作任务就是科学合理的指挥列车运行、合理配置运输生产，保证列成的安全行进，并且传输各种信息。

在铁路通信传输工作中坚持“安全第一”的思想理念，及时地消除安全隐患、合理配置运输任务，提高工作效率，保证列车行进的安全性、可靠性。并且由于铁路线路的特点，导致铁路通信管理难度加大，因此一定要保证铁路通信传输技术的先进性，应用合理的管理理念，为铁路通信传输体系的安全性奠定坚持的基础。目前，随着科学技术的不断发展，我国的铁路行业也在朝着现代化的方向行进，而通信传输的安全性、高效性更是铁路运输安全的重要保证。铁路通信传输体系的根本职能就是具有高效的通信能力，保证铁路传输的安全性要求，实现铁路运输的高速发展。

2 铁路通信传输的特点

2.1 铁路通信传输以运输为重点

铁路通信传输的主要工作目标就是协调列车、机车的合理运行，保证列车行进的安全性要求，提升列成的运行效率。并且对铁路通信传输体系而言，其首要的工作内容就是保证铁路线信息传输的高效性，方便列车在行进的过程中遇到突发事故及时进行信息传递，保证人们的生命财产安全。

2.2 铁路通信传输设备具有分散性，且组网难度较大

铁路通信传输本质上还是属于传统通信技术，需要将架空明线、电缆等均匀的分布在铁路线路两旁。并且铁路通信传输设备分布的较为松散，在各个机务段、车务段、车辆段中都涉及到。并且为了进一步保证铁路通信传输的安全性，在铁路两侧间隔一段距离的时候也都安装了区间电话，方便应对铁路线路的突发事故。

2.3 铁路通信传输内容多，且设备齐全

铁路运输涉及的内容比较多，而且种类繁杂，导致铁路通信传输工作也比较繁杂，且通信设备种类较多，这也对铁路通信传输工作的安全性提出了更高的要求。并且随着科学技术的不断发展，目前我国的铁路通信传输体系大都建立了综合性的铁路通信网，不仅提高了通信传输的效率，也保证了通信传输工作的可靠性，实现了分秒不断的传输要求。

2.4 铁路通信传输实现了无线电与有线电的结合

随着通信技术的不断发展，为了更好地完成铁路通信运输要求，铁路通信运输体系基本上采取无线电与有线电相结合的技术，并且逐渐形成了有线通信为主，无线通信为辅的通信传输体系，全面保障铁路系统的安全运行。

2.5 铁路通信传输对安全性、可靠性要求更高

铁路通信传输工作本身就具有安全系统，尤其是现代的铁路通信传输机构安全体系的优势更加的明显。并且现代铁路通信传输体系的组网方式更加的多样化，并且强化了通信传输硬件设备，提高了铁路通信传输的安全性和可靠性。

3 铁路通信传输安全性影响因素分析

3.1 铁路通信传输体系硬件设备的质量因素

硬件设备是铁路通信传输体系的重要载体，如果通信设备的质量无法保证，通信传输体系的工作效能将无法发挥，铁路运输安性将无法得到保证。因此，如果选用不同厂家的通行设备时，一定要做应用前的试用实验，防止出现设备不匹配引起的通信安全问题。同时，还要注意引进设备的稳定性，如果应用设备还不成熟，在应有的过程中可能其稳定性无法保证，影响通信数据的准确性，严重时可能损坏设备，引发设备故障。电缆、光缆也是通信传输的重要组成设备，它们的质量问题也会影响通信传输体系。

3.2 铁路通信传输体系的人为因素

铁路通信传输体系的工作人员在通信设备安装、管理的过程中，缺乏责任感，在工作的过程中没有遵守安全规章制度，为铁路通信传输的安全性埋下隐患。例如，通信线路安装不到位，使线路容易受到外部自然环境的影响，损害通信设备，危及通信传输的安全性、可靠性。并且一些铁路工作者，在工作的过程中还缺乏应有的安全意识，无法及时发现铁路通信传输中的安全隐患，引发更为严重的故障问题，最终影响铁路运输的安全性。这些人为原因不仅仅局限于基层的工作人员，在管理层中也同样的存在。一旦管理层放松了对铁路通信传输的安全管理，其下属机构也会不注重此项工作，严重阻碍安全防护工作的开展。同时，社会中还存在一些违法分子，为了经济利益恶意盗取光缆、电缆，严重影响了铁路通信传输工作的开展。

4 加强铁路通信传输安全的有效措施

4.1 合理选择铁路通信传输方式

首先，结合铁路发展需求，积极创新铁路通信传输方式。铁路通信传输的影响因素有很多，在创新传输方式的时候要结合具体问题具体分析，强化铁路通信传输的可靠性。如充分借助已经开发使用的光纤自动切换成保护系统，为铁路通信传输的稳定、安全提供有效保障。其次，结合铁路通信传输需要选择有效的传输方式。就当前来看，可以选择两种传输方式，一是无线传输，二是有线传输，此种传输方式具有可靠性高、稳定性高、保密性高、传输量大的优点，但建设费用较高，需时较长。在应用的过程中，要结合工作实际，合理地选用。

4.2 增加硬件设备投入，提升硬件设备质量

铁路通信传输的硬件设备也会影响传输的安全性，所以，必须要注重硬件设备的投入，购买高质量的硬件设备，同时做好硬件设备的日常保养与维护，确保在使用过程中不会出现故障。在改进铁路通信传输设备的时候要多采用科学的知识与技术，有效保障铁路通信传输系统发展的安全性与快速性。同时，铁道部要全面落实硬件设备来源的监管，严格审查，确保引进的硬件设备均质量合格；在使用硬件设备之前，管理人员必须要再次检查，查看设备出厂商的成长与诚信资质，确保投人使用的设备是安全、可靠、合格的。

4.3 注重工作人员安全意识的培养

铁路管理机构要加强铁路通信传输体系的管理力度，建立符合铁路运行实际的安全管理机制，完善铁路通信传输管理制度；其次加强铁路员工培训工作的开展力度，不仅注重工作人员工作技能的培训，还要提高员工的安全意识、责任意识，并且开展岗前培训工作、安全培训工作等，切实提高员工的安全意识和安全工作技能，促使铁路员工工作开展得更加规范化。同时，还要帮助员工树立终身学习的理念，将员工的综合素质与员工的绩效相结合，提高员工学习的积极性。

5 结语

总之，铁路通信传输体系一直是铁路系统的重要组成部分，它的安全性对铁路运输整体状况具有重要的影响。但是由于铁路通信传输体系在具体的运行中，受到多种因素的干扰，易引发多种安全问题。基于此当前的铁路通信传输体系积极应用新技术，其硬件设备的可靠性、稳定性，提高铁路工作人员的积极性，及时消除铁路通信传输体系的安全性。

参 考 文 献

[1] 李智.加强铁路通信传输安全的有效措施分析[J].信息通信，2014（8）：220-220.

[2] 赵风海.加强铁路通信传输安全的有效措施分析[J].建筑工程技术与设计，2015（13）：1073-1073.

[3] 赵凤海.加强铁路通信传输安全的有效措施分析[J].建筑工程技术与设计，2015（9）：1408-1408.