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鐵路專(zhuān)用網(wǎng)數(shù)字調(diào)度通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

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鐵路專(zhuān)用網(wǎng)數(shù)字調(diào)度通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

摘要:鐵路專(zhuān)用網(wǎng)數(shù)字調(diào)度通信系統(tǒng)建設(shè)已經(jīng)成為鐵路系統(tǒng)建設(shè)的重要部分,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)鐵路運(yùn)營(yíng)狀況的全面掌控,以確保鐵路運(yùn)行的安全穩(wěn)定。文章分析了鐵路專(zhuān)用網(wǎng)的數(shù)字調(diào)度通信系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn),并詳細(xì)地探討了其整體設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)方法,旨在促進(jìn)鐵路網(wǎng)的進(jìn)一步完善。

關(guān)鍵詞:數(shù)字調(diào)度通信系統(tǒng);鐵路專(zhuān)用網(wǎng);系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1鐵路專(zhuān)用網(wǎng)的數(shù)字調(diào)度通信系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)

列車(chē)和車(chē)站以及維護(hù)人員不僅可通過(guò)數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)開(kāi)展日常工作,還可實(shí)時(shí)調(diào)度列車(chē)的運(yùn)行。工作人員只需要在電腦上下達(dá)運(yùn)行任務(wù),系統(tǒng)程序就會(huì)自動(dòng)分析并根據(jù)信息進(jìn)行相應(yīng)的安排,有效避免了人工調(diào)度可能會(huì)發(fā)生疏漏等問(wèn)題。同時(shí),數(shù)字調(diào)度通信系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)控,即使在通信擁擠的情況下也會(huì)將調(diào)度指令及時(shí)準(zhǔn)確傳送。

2鐵路數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)

鐵路網(wǎng)數(shù)字調(diào)度通信自身的專(zhuān)業(yè)、特殊性決定了應(yīng)用的需求,其需求功能主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:(1)鐵運(yùn)員工的控制需求。在鐵運(yùn)人員能優(yōu)先和內(nèi)部的其他人員以及部門(mén)進(jìn)行通話,并確保通話過(guò)程無(wú)任何人為障礙。同時(shí),鐵運(yùn)人員可隨時(shí)與列車(chē)相關(guān)部門(mén)或人員就火車(chē)系統(tǒng)的正常運(yùn)行進(jìn)行協(xié)調(diào)和調(diào)度。另外,工作人員在處理中繼調(diào)度和匯接以及限制出中繼等核心工作時(shí),不僅擁有優(yōu)先通信的權(quán)利,而且可以連接上級(jí)通信網(wǎng),形成一個(gè)新指揮網(wǎng)絡(luò)體系。(2)信息交換需求。為就職于鐵路系統(tǒng)中的所有人員開(kāi)通自身權(quán)限內(nèi)的直接撥號(hào)呼叫權(quán),另外,該調(diào)度系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的接口,以確保該系統(tǒng)所有設(shè)備都能進(jìn)行有效連接。(3)鐵路數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單便捷需求。相關(guān)軟件應(yīng)功能完善,保證鐵路系統(tǒng)的正常運(yùn)營(yíng)。鐵路數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)結(jié)合數(shù)字通信和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)等高科技技術(shù),保障所開(kāi)發(fā)的數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)更完善,在容量、集成度、速度以及呼叫處理能力等方面能夠滿足鐵路系統(tǒng)的高效運(yùn)行需求。

3鐵路數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)

鐵路數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)以光傳輸網(wǎng)為媒介,傳輸?shù)男盘?hào)具有數(shù)字化、低衰耗、大容量等優(yōu)勢(shì)。調(diào)度通信系統(tǒng)還應(yīng)具備完善的自愈技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自我保護(hù)、自我修復(fù)。鐵路數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)主要有調(diào)度總機(jī)、調(diào)度分機(jī)、傳輸通道和調(diào)度所通話選叫裝置等。一般在鐵路總局或鐵路的某個(gè)大站設(shè)置調(diào)度總機(jī),這是整個(gè)調(diào)度通信體系中的核心;為了方便相關(guān)人員的使用,一般在各個(gè)分站分設(shè)分機(jī);通常會(huì)在調(diào)度室四周的調(diào)度機(jī)械室中設(shè)置呼叫裝置;傳輸通道則是保障鐵路局和各個(gè)分站之間的聯(lián)絡(luò)能夠保持暢通,可以保障整個(gè)系統(tǒng)的通信功能[1]。

4數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)的硬件模塊

調(diào)度系統(tǒng)硬件組成系統(tǒng)基于數(shù)字程控交換技術(shù),采用模塊化設(shè)計(jì)思想,其軟硬件均采用模塊化結(jié)構(gòu),用戶可以根據(jù)需要選擇不同的軟硬件模塊,構(gòu)成應(yīng)用系統(tǒng)。機(jī)架采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)尺寸結(jié)構(gòu),根據(jù)不同容量的需求靈活配置。本系統(tǒng)具有多樣的接口功能,其配置和擴(kuò)容都較為靈活,涵蓋面較廣。能配置在該系統(tǒng)上的接口板包括模擬/磁石/2B+D數(shù)字用戶板、環(huán)形/2M數(shù)字/E/M中繼板、共線/載波/調(diào)度臺(tái)接口板以及數(shù)字式多路錄音板、DTMF和FC信令板、CPU交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)板、二次電源板等。(1)CPU交換網(wǎng)絡(luò)板:不僅可使512路在數(shù)字交換時(shí)達(dá)到無(wú)阻塞全時(shí)分模式,還可提供信號(hào)音,搭建會(huì)議橋。(2)DTMF/MFC信號(hào)收發(fā)板:信號(hào)收發(fā)板均由48/32套DTMF/FC全功能收發(fā)器構(gòu)成。(3)2M數(shù)字中繼板:各個(gè)板均有1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的PCM接口。(4)環(huán)路中繼口板:各個(gè)板均有16個(gè)環(huán)路中維端口。(5)載波中繼板:各個(gè)板均有16個(gè)載波中繼接口。(6)E/M信令板:各個(gè)板均有16個(gè)E和16個(gè)M,可設(shè)置為1E/1M或2E/2M,配合四線板一起提供E/M中繼接口。(7)模擬用戶接口板:各個(gè)板均有16個(gè)模擬用戶口。(8)2B+D數(shù)字端口板:每板8/2個(gè)28B+DU接口。(9)四線接口板:每板16個(gè)四線接口。(10)共線接口板:每板16個(gè)四線接口。(11)磁石用戶板:各個(gè)板均有8個(gè)磁石用戶端口。(12)錄音板:各個(gè)板均有8個(gè)錄音通道。(13)二次電源板:各個(gè)子架均由2塊板分擔(dān)載荷,若發(fā)生故障,可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換。

5數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)在茂湛鐵路中的實(shí)現(xiàn)

5.1數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)的構(gòu)成

調(diào)度室和各站點(diǎn)的調(diào)度交換,調(diào)度/值班臺(tái)和其他各類(lèi)固定/網(wǎng)管終端以及錄音儀等裝置共同構(gòu)成了調(diào)度通信系統(tǒng)。有線和無(wú)線調(diào)度業(yè)務(wù)能實(shí)現(xiàn)互通,主要是調(diào)度室的調(diào)度交換機(jī)和GSM-R系統(tǒng)互相連接的結(jié)果。沿著鐵路行駛路徑分別設(shè)置站點(diǎn)調(diào)度交換機(jī),黃略和湛江西客站接入既有茂湛2M數(shù)字環(huán);塘口(不含)→塘口南線路所→湛江西客→湛江西貨→東山段以2M環(huán)路形式接入廣鐵集團(tuán)既有調(diào)度所調(diào)度交換機(jī),在粵海臺(tái)新增FAS調(diào)度臺(tái)進(jìn)行管轄。其中塘口南線路所、湛江西客、湛江西貨的車(chē)站調(diào)度交換機(jī)配備2/4線音頻接口,用來(lái)傳送該站的450M無(wú)線列調(diào)信息。該鐵路數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)的主系統(tǒng)設(shè)在鐵路局調(diào)度中心,分系統(tǒng)設(shè)置在沿線的各分站中,主系統(tǒng)與分系統(tǒng)之間通過(guò)光傳輸系統(tǒng)提供的2M數(shù)字通道進(jìn)行相互連通。每一個(gè)調(diào)度主機(jī)的基本共線單元均由上下行兩個(gè)2M構(gòu)成。此外,整個(gè)系統(tǒng)由主用和備用兩個(gè)透明的2M數(shù)字通道構(gòu)成,以形成該系統(tǒng)的數(shù)字自愈環(huán)。利用光傳輸系統(tǒng),將主系統(tǒng)的下行2M和分系統(tǒng)的上、下行2M以及最后一站,即湛江西客站的上行2M連接起來(lái),利用備用2M數(shù)字通道把主系統(tǒng)的上行2M和湛江西客的下行2M連接起來(lái),形成該鐵路的數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)[2]。調(diào)度主機(jī)、調(diào)度臺(tái)和集中維護(hù)管理臺(tái)以及錄音設(shè)備共同構(gòu)成調(diào)度中心主系統(tǒng)。為了方便系統(tǒng)組網(wǎng)和各部分裝置的維護(hù)以及錄音的查詢(xún)等操作,需要在指定的專(zhuān)業(yè)機(jī)械室內(nèi)部設(shè)置調(diào)度主機(jī)和集中維護(hù)管理臺(tái)以及錄音設(shè)備;調(diào)度主機(jī)不僅可實(shí)現(xiàn)列車(chē)和貨運(yùn)、牽引變電及其他調(diào)度通信,還具有站場(chǎng)和應(yīng)急以及施工養(yǎng)護(hù)通信等多種功能,以上各功能也可成為相對(duì)獨(dú)立的調(diào)度子系統(tǒng)。在調(diào)度中心設(shè)列車(chē)和貨運(yùn)調(diào)度臺(tái),而其他調(diào)度臺(tái)可設(shè)置在分站調(diào)度室中;中心調(diào)度員具備單鍵直呼所轄調(diào)度分機(jī)的權(quán)利,且分為全呼、組呼、會(huì)議等不同功能,調(diào)度電話隨時(shí)保持暢通與阻塞,但是調(diào)度臺(tái)屬于高優(yōu)先及用戶,所以,調(diào)度臺(tái)可在別人正在通話的過(guò)程中成功接通電話。分系統(tǒng)主機(jī)、操作臺(tái)和站場(chǎng)錄音裝置以及奇特的分機(jī)共同構(gòu)成了各分站站點(diǎn)的分系統(tǒng)。與調(diào)度中心主系統(tǒng)一致,分系統(tǒng)的主機(jī)和站點(diǎn)錄音裝置需要被設(shè)置在專(zhuān)門(mén)的機(jī)械室中,操作臺(tái)設(shè)置在值班室中,為值班人員提供呼叫調(diào)度等服務(wù),操作臺(tái)摘機(jī)后按鍵便可直接呼叫分站調(diào)度臺(tái),分機(jī)摘機(jī)后可直接與總調(diào)度通話。站點(diǎn)分系統(tǒng)裝置包含數(shù)字E1/2B+D接口、模擬中繼/用戶接口、選號(hào)/數(shù)字用戶U/區(qū)間電話/4線和2線音頻接口等不同種類(lèi)的接口,能夠?qū)崿F(xiàn)模擬用戶均能有效接入本系統(tǒng)。

5.2鐵路數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的業(yè)務(wù)

5.2.1調(diào)度電話業(yè)務(wù)行車(chē)和貨運(yùn)調(diào)度臺(tái)被設(shè)在鐵路調(diào)度中心內(nèi),遠(yuǎn)程調(diào)度臺(tái)被設(shè)在供電和電務(wù)段等位置。各分站分系統(tǒng)通過(guò)供電光傳輸系統(tǒng)通道相連接,分系統(tǒng)的操作臺(tái)均設(shè)在行車(chē)值班室內(nèi),電調(diào)和貨運(yùn)分機(jī)均可利用供電接口與分系統(tǒng)相連接,形成不同種類(lèi)的子系統(tǒng)。中心調(diào)度員的呼叫權(quán)優(yōu)先于各分站點(diǎn)工作人員,可下發(fā)各類(lèi)型的調(diào)度任務(wù),例如負(fù)責(zé)行車(chē)和貨運(yùn)的中心調(diào)度員可直接呼叫各分站點(diǎn)行車(chē)和貨運(yùn)工作人員。電調(diào)可直接呼叫車(chē)站供電人員等,共同組成了鐵路系統(tǒng)的行調(diào)、貨調(diào)、電調(diào)等多種調(diào)度電話業(yè)務(wù)。

5.2.2站場(chǎng)通信業(yè)務(wù)與原有的傳統(tǒng)電話集中機(jī)不同的是,分站分系統(tǒng)的操作臺(tái)與站內(nèi)的調(diào)度分機(jī)、站場(chǎng)內(nèi)的多類(lèi)調(diào)度電話共同形成先進(jìn)、智能的站內(nèi)通信系統(tǒng)。車(chē)站值班員使通過(guò)操作臺(tái)能夠直接呼叫本站的信號(hào)員、質(zhì)檢員、車(chē)號(hào)員等,且暢通無(wú)阻塞,實(shí)現(xiàn)本站內(nèi)的通信業(yè)務(wù)通過(guò)操作臺(tái)即可完成。另外,黃略、湛江西客、塘口、塘口南線路所、湛江西貨、東山站的調(diào)度值班人員還可以利用數(shù)調(diào)分系統(tǒng)互相通過(guò)操作臺(tái)進(jìn)行呼叫,可使各站場(chǎng)互相連接[3]。

5.2.3站間的通信業(yè)務(wù)該線各分站人員若要實(shí)現(xiàn)互相通信,則需通過(guò)各個(gè)數(shù)字調(diào)度分系統(tǒng)和光傳輸通道在操作臺(tái)上互相呼叫[4]。

5.2.4錄音功能業(yè)務(wù)該數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)具有錄音功能,主、分系統(tǒng)分別裝有錄音設(shè)備和錄音儀,二者的協(xié)作實(shí)現(xiàn)調(diào)度系統(tǒng)的錄音功能。

5.2.5網(wǎng)絡(luò)管理業(yè)務(wù)數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)利用網(wǎng)絡(luò)管理子系統(tǒng)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)中的設(shè)備進(jìn)行維護(hù)以及數(shù)字配置等。網(wǎng)管系統(tǒng)不僅能夠集中管理整個(gè)系統(tǒng),還可以分散控制相關(guān)區(qū)段、控制單機(jī)的操作使用,該功能通過(guò)系統(tǒng)中的軟件設(shè)置完成。當(dāng)集中網(wǎng)管系統(tǒng)設(shè)置在調(diào)度中心的主系統(tǒng)側(cè)邊時(shí),不僅能檢查維修整個(gè)中心系統(tǒng),而且能實(shí)時(shí)監(jiān)控各分系統(tǒng)的運(yùn)作情況,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)修改、故障檢測(cè)等功能。若將其設(shè)在站點(diǎn)分系統(tǒng)側(cè),僅可監(jiān)控所轄分區(qū)段的裝置、維護(hù),進(jìn)行數(shù)據(jù)修改、故障檢測(cè)切換等操作[5]。

6結(jié)語(yǔ)

綜上所述,鐵路數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)能夠同時(shí)處理多種業(yè)務(wù),有多種功能接口,且可靠性高,有較強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)管理、語(yǔ)音通話、實(shí)時(shí)錄音等功能,在鐵路系統(tǒng)中應(yīng)用有效提升了鐵路運(yùn)行的調(diào)度能力和效率,增強(qiáng)了各專(zhuān)業(yè)通信業(yè)務(wù)的安全性和穩(wěn)定性,保障了鐵路運(yùn)輸指揮信息的及時(shí)、暢通,也為數(shù)字通信調(diào)度系統(tǒng)的全面應(yīng)用提供了豐富的經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

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[2]白曉玉,劉曉陽(yáng),王曉宇.數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)在鐵路通信施工中的應(yīng)用及發(fā)展[J].中國(guó)新通信,2016(16):114.

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[5]劉曉慧.鐵路數(shù)字調(diào)度通信系統(tǒng)維修及故障初探[J].信息通信,2017(10):167-168.

作者:余德琛 單位:中鐵武漢電氣化局集團(tuán)有限公司城市建設(shè)分公司

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