电气化区段铁路无线列调系统的应用

摘要: 介绍大理至丽江铁路无线列调系统的应用及施工中的经验。

关键词: 铁路;无线列调;应用

中图分类号:U2文献标识码:A文章编号:1671-7597(2010)0520068-02

行车安全一直是铁路运行的重中之重,无线列调可以解决列车在行驶过程中机车与调度中心、车站值班员以及区间施工人员的联系,并能实时进行信息交流。在新的铁路无线列调系统中调度命令可以直接发送到机车上。电气化铁路中,由于机车运行时,接触网上有很大的电流,产生多次谐波严重影响无线通信系统的通信质量。为保证通信质量,让调度命令准确及时的发送到机车上,在电气化区段排除电气化对无线列调的干扰显得非常重要。

1 系统构成及主要设备

大理至丽江铁路无线列调系统主要包括四部分:调度中心命令发送系统、通信控制系统、车站调度命令接收和转接系统、用户终端系统。

1.1 系统构成

大理至丽江铁路无线列调通信系统采用有线、无线相结合的方式。昆明设调度中心设备。车站安装车站电台,架设铁塔或屋顶天线,确保站区场强覆盖。终端设备为机车电台和便携台。调度中心与各车站、各站车站电台之间采用铁路数字调度系统提供的64k通道连接。沿铁路线在场强弱的地方设置区间互控中继台,采用电缆实回线进行区间中继台的供电和数据传输。系统构成示意图如图1所示。

系统设备间以2M通道为主,并以4线音频和RS 422通道为辅。通过6号线传输系统、上层传输网与相应的交换控制中心的交换机连接。

1.2 系统主要设备

系统设备可分为5个主要组成部分,调度中心设备、车站设备、区间中继设备、机车设备和便携台。

调度中心设备:昆明调度中心设调度总机、值班台、调度命令发送设备。在电务段设检测总机,维修车间设检测分机。

车站设备有:车站电台、调度命令转接器、无线调度命令接收设备、远供电源、全向天线、车站值班台

区间中继设备:区间中继台,定向天线和漏泄电缆

终端设备:车站台、机车台和便携台。

2 系统主要功能

2.1 无线列调通话

2.1.1 大三角

调度员可对该调度区段的所有机车进行呼叫、通话,并发布通告。

调度员采用选站后群呼方式呼叫司机并通话。车站台占用时,向调度台示忙。在紧急情况下,调度员可优选与司机通话。

司机采用信令方式呼叫调度员并通话。

调度员与司机间通话时具有越区切换功能。

调度员可选站呼叫车站值班员并通话。

车站值班员可呼叫调度员并通话。

调度员、车站值班员、司机间的通话分别由调度所、车站、机车上的录音设备录音。

2.1.2 小三角

车站值班员同频呼叫司机或车长并通话。

司机或车长同频呼叫车站值班员并通话。

车站值班员异频呼叫司机或车长并通话。

司机或车长异频呼叫车站值班员并通话。

区间中继台采用连通方式组网时,司机或车长可呼叫前、后方站并通话。

通过转信方式,司机、车长或其他司机或车长间可进行呼叫并通话。

在区间,司机或车长可采用同频或异频方式呼叫车站值班员并通话。

相邻车站值班员间可呼叫并通话。

2.1.3 多用户

在同一区间可进行调度员与机车司机、车站值班员与机车司机间的呼叫并通话。

车站台可分别接收上、下行区间的两台机车呼叫并通话。

车站上、下行区间可分别进行转信、呼叫调度及车站值班员与机车司机间的呼叫并通话。

同一区间多个机车司机与前、后方车站值班员间呼叫并通话。

2.1.4 数据业务

调度设备、车站台(含区间中继台)、机车台之间具有双向数据传输功能。

可接收无线车次号信息并转送给TDCS设备。

可发送调度命令,并接收自动回执和手动确认信息。

2.1.5 系统管理

系统具有远程集中监测车站台、区间中继台、调度所设备的工作状态的功能。

可通过监测总机对车站台及区间中继台进行参数设置和软件升级。

监测分机可通过拨号方式访问监测总机,通过鉴权、授权后进行参数设置。

通过车站台可监测所管辖的区间中继台的工作状态,同时可进行参数设置和软件升级。

2.1.6 系统功能

具有机车出入库自动检测和配合场强测试启动车站台发射的功能。

3 系统特点

3.1 通用平台

系统设备软件、硬件均采用模块化设计,在该平台上实现了列调通话业务、数据传输业务、复线应用、区域连锁应用等需求,可通过不同配置实现B、C及区间中继台方式系统。

3.2 组网灵活

系统提供了多种调度总机与车站台间的通信接口供用户选择。

车站台和区间中继台均能接入不多于四个方向的设备。

相邻车站间的区间中继台可采用开断或连通的方式供用户选择,在连通的模式下,实现了全区间场强的无缝隙覆盖,机车司机在区间的任何地点都可以呼叫前方、后方车站。

系统还提供了符合标准的模拟与数字两种接口与TDCS分机连接。

设备的供电可选用直流、交流或远供方式。

3.3 直流远供

区间中继台采用了一系列的措施降低设备的功耗,实现了由相邻车站台提供区间中继台的工作电源。

通过车站台与区间中继台间的通信电缆,最多可以为单边15Km内的6个区间中继台提供工作电源,电源远供电压为450VDC,线路上最大电流不超过180 mA(双工)、120mA(单工)。增加设备数量时,需另外提供一对电缆。

3.4 高性能的数据传输

调度、车站、区间中继台之间采用双工数字通道,实现话音与数字信令同传。由于采用了数字化技术的设计,使设备具有强大的扩展性,并提高了设备的抗干扰能力。

3.5 多用户接入

车站电台和区间中继台采用数字会议技术,实现车站值班员可同时与上行、下行机车司机通话、在同一区间可接受机车司机呼叫车站值班员和调度值班员、车站台上、下行区间可分别进行车站-机车、调度-机车及转信、同一区间多个机车司机与前、后方车站值班员间的呼叫并通话。

3.6 机车一键呼叫

在区间中继台区段,通过设置,机车司机呼叫车站值班员可采用一键呼叫模式,即机车在区间任何地点均可以使用“平原车站”或“隧道车站”呼叫车站值班员,该模式简化了机车司机呼叫车站值班员的操作。

3.7 全区间无线数据传输

车站台与区间中继台采用了独立的接收信道,在守候状态或通话过程中均能可靠地接收无线车次号频点,实现了在全区间进行无线车次号、调度命令的传输。

调度操作台采用触摸屏,全中文的操作界面。

3.8 软件数字录音

调度录音设备采用数字录音,具有较高的压缩比,录音存储在计算机的硬盘上,以5G的硬盘计算,按照每天持续录音时间为1小时,录音容量可以长达22天(可以更长时间)。在录音设备硬件的使用上采用了成熟的产品,以降低设备的硬件故障;录音的播放用专门编写的软件进行,不需要专门的播放工具,播放内容可以根据需要选择进行;录音内容的保存时间可以根据需要设定,超出设定时间范围的录音内容将自动删除,保证了录音内容的完整性。

3.9 强大的系统管理能力

系统具有远程集中监测车站台、调度所设备和区间中继台的功能,监测项目齐全。

系统监测可以100ms为周期自动监测、也可定时监测和实时监测。

通过监测总机可对车站台及区间中继台进行远程参数设置和软件升级。

通过车站台可监测所管辖的区间中继台的工作状态,同时可进行远程参数设置和软件升级。

监测分机可通过拨号方式访问监测总机,通过鉴权、授权后进行远程参数设置。

3.10 远供遥闭开关

通过区间中继台的遥闭开关可远程关闭、并限权开启远供电源,保证了维护时的人身和设备安全。

远程复位区间中继台通过监测总机或车站台可对区间中继台进行远程复位。

3.11 三级保护网络

为使设备可在电气化区段等复杂条件下的可靠运行,在有线接口处设置保护网络,用于过压保护和防瞬间高能量的冲击,线路保护分为3个部分。

初级保护: 电缆上感应的对地共模电压采用共模抑制线圈和额定电压为600V的气体放电管保护;电缆上感应的线间电压采用了门限电平为600V的压敏电阻保护。

次级保护电路:位于线路变压器终端,主要由2KV的隔离线路变压器和横向高压保护元器件组成,保护元器件采用了暂态吸收Z抑制器。

末级保护电路:位于线路变压器之后,在有线数字通信收发器终端,保护元器件采用高速肖特基整流器。

4 结语

铁路无线列调通信系统从最初的简单车站与机车对话,到现在的调度命令直接发送到机车,确保了行车组织的高效和准确。在现在的铁路系统,特别在时速120公里铁路中广泛应用。

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