軌道交通在線監(jiān)測(cè)專用無(wú)線傳輸系統(tǒng)的現(xiàn)狀及問(wèn)題分析

馬治東

（中國(guó)鐵建電氣化局集團(tuán)北方工程有限公司，太原 030053）

鐵路、地鐵的安全生產(chǎn)離不開(kāi)信息交流。通信網(wǎng)絡(luò)作為鐵路、地鐵信息化建設(shè)的基礎(chǔ)，是現(xiàn)代鐵路、地鐵發(fā)展的必要條件，是鐵路、地鐵運(yùn)輸生產(chǎn)的神經(jīng)系統(tǒng)，同時(shí)也是衡量鐵路、地鐵現(xiàn)代化建設(shè)的標(biāo)志之一。現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)管理進(jìn)入了集中式維護(hù)階段，主要特征是通信設(shè)備全部采用數(shù)字化，通信網(wǎng)絡(luò)采用將各自分散的專用系統(tǒng)集中起來(lái)進(jìn)行維護(hù)，并開(kāi)發(fā)完成了一些分專業(yè)集中操作維護(hù)系統(tǒng)，初步實(shí)現(xiàn)了集中維護(hù)的目標(biāo)。

1 存在的問(wèn)題

通信網(wǎng)絡(luò)集中維護(hù)是伴隨著通信網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模、容量和技術(shù)設(shè)備的先進(jìn)程度而逐步發(fā)展起來(lái)的。在規(guī)模及技術(shù)層次較低的狀況下，通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行維護(hù)存在的問(wèn)題不明顯，但是隨著現(xiàn)代化通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，產(chǎn)生了許多新的問(wèn)題，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1.1 技術(shù)發(fā)展和維護(hù)模式的不適應(yīng)

鐵路、地鐵通信技術(shù)的發(fā)展日新月異，隨著新技術(shù)的發(fā)展，設(shè)備更新的周期越來(lái)越短，網(wǎng)絡(luò)的組成越來(lái)越復(fù)雜，鐵路通信業(yè)務(wù)的品種也日益繁多，通信網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模 發(fā)生了深刻的變化。但是既有的運(yùn)行維護(hù)方式卻是幾十年不變的，這就要求我們按照通信技術(shù)的現(xiàn)狀建立起新的維護(hù)模式。

1.2 技術(shù)進(jìn)步與人員素質(zhì)不相適應(yīng)

主要體現(xiàn)在：

（1）技術(shù)發(fā)展迅速，產(chǎn)品的更新?lián)Q代加快，但是操作設(shè)備的維護(hù)人員年齡和知識(shí)在不斷老化，將逐漸無(wú)法適應(yīng)新技術(shù)的應(yīng)用。

（2）維護(hù)人員要熟悉了解一種通信設(shè)備的特性已非易事，如果要掌握多種設(shè)備性能、進(jìn)行多種網(wǎng)絡(luò)的合理組織與維護(hù)更是非常困難的事。維護(hù)人員的精力、能力已經(jīng)不適應(yīng)了。所以新的技術(shù)和手段是現(xiàn)在鐵路通訊網(wǎng)絡(luò)提升的必需措施。

2 功能說(shuō)明

2.1 系統(tǒng)功能說(shuō)明

（1）數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸系統(tǒng)在鐵路和地鐵中分為終端和服務(wù)端設(shè)備。每個(gè)需要傳輸數(shù)據(jù)的終端服務(wù)器都需要安裝部署終端程序并進(jìn)行配置。連接服務(wù)端才可進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。

（2）數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸系統(tǒng)在互聯(lián)網(wǎng)上運(yùn)行，可使用4G或WIFI的信號(hào)進(jìn)行通信和互聯(lián)。

（3）數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸系統(tǒng)中的傳輸數(shù)據(jù)都是以加密“文件”的形式進(jìn)行通信傳輸。在終端不管采集的數(shù)據(jù)是什么類型的（視頻、圖片、二進(jìn)制文件、Access數(shù)據(jù)庫(kù)文件、word/excel等文件、rsff、dex工務(wù)巡檢數(shù)據(jù)文件）全部以統(tǒng)一的加密“文件”形式進(jìn)行傳輸?shù)降孛娣?wù)端。

（4）數(shù)據(jù)的通信傳輸都是雙向的，即可以從終端檢測(cè)車采集數(shù)據(jù)傳輸給地面服務(wù)器端，也可以將地面服務(wù)器端的分析結(jié)果傳輸給終端的檢測(cè)車供氣使用。

2.2 終端功能說(shuō)明

（1）數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸系統(tǒng)配置功能。高速移動(dòng)設(shè)備、隨身設(shè)備、手機(jī)平臺(tái)、固定傳感器、包括連接服務(wù)端的相關(guān)參數(shù)配置；傳輸?shù)臄?shù)據(jù)內(nèi)容、數(shù)據(jù)類型、專業(yè)、本地傳輸資源等信息配置。

（2）傳輸管理功能?？刹樵償?shù)據(jù)傳輸狀態(tài)；歷史傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息；可提供暫停、取消或重新發(fā)送等文件傳輸操作。按優(yōu)先級(jí)傳輸數(shù)據(jù)?？蓪?shí)時(shí)和定時(shí)兩種方式傳送。

（3）系統(tǒng)功能。提供數(shù)據(jù)流量統(tǒng)計(jì)功能；自動(dòng)發(fā)送和手動(dòng)發(fā)送兩種模式。

（4）待傳/接收區(qū)。要求有待傳和接收區(qū)，要有備份、分類機(jī)制。

2.3 地面服務(wù)中心端功能說(shuō)明

（1）注冊(cè)審核管理。每個(gè)移動(dòng)端和終端設(shè)備都要形成注冊(cè)管理、審核功能。

（2）終端網(wǎng)絡(luò)管理。終端網(wǎng)絡(luò)要實(shí)現(xiàn)：終端網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)查詢；數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)、數(shù)據(jù)量、數(shù)據(jù)傳輸速率、歷史數(shù)據(jù)傳輸情況查詢；

（3）服務(wù)情況統(tǒng)計(jì)。服務(wù)端文件接收統(tǒng)計(jì)，按類型、數(shù)據(jù)量、專業(yè)統(tǒng)計(jì)；

（4）基礎(chǔ)信息同步功能。每個(gè)移動(dòng)終端和地面服務(wù)區(qū)端設(shè)備基礎(chǔ)信息需要進(jìn)行同步管理。

2.4 安全說(shuō)明

針對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題，我們對(duì)終端設(shè)備進(jìn)行了注冊(cè)機(jī)制。沒(méi)有在中心端服務(wù)器上進(jìn)行注冊(cè)的終端設(shè)備都認(rèn)為是非法設(shè)備，無(wú)法接入到數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)中。包括鐵路地面上的無(wú)線終端設(shè)備還是地鐵地下的無(wú)線終端設(shè)備都一樣具備有這種功能。

對(duì)于無(wú)線傳輸中的數(shù)據(jù)安全問(wèn)題，我們使用了MD5的算法，對(duì)要傳送的文件進(jìn)行加密。MD5的典型應(yīng)用是對(duì)一段Message（字節(jié)串）產(chǎn)生fingerprint（指紋），以防止被”篡改”。對(duì)于一個(gè)文件，這種算法會(huì)對(duì)這個(gè)文件產(chǎn)生一個(gè)MD5的值并記錄在案，然后將這個(gè)文件從客戶端的服務(wù)器傳送到地面中心服務(wù)器端，如果有人修改了文件中的任何內(nèi)容，你可以對(duì)這個(gè)文件重新計(jì)算MD5時(shí)就會(huì)發(fā)現(xiàn)（兩個(gè)MD5值不相同）。有一個(gè)第三方的認(rèn)證機(jī)構(gòu)，用MD5還可以防止文件修改或是作者的”抵賴”，這就是所謂的數(shù)字簽名應(yīng)用。這種算法對(duì)文件的傳輸?shù)陌踩云鸬搅吮Ｗo(hù)和信息的完整性。

3 結(jié)束語(yǔ)

“軌道交通在線監(jiān)測(cè)專用無(wú)線傳輸系統(tǒng)”除了能夠完成車—地?zé)o線數(shù)據(jù)的傳輸，還能夠?qū)ν话l(fā)的重大事故或是生產(chǎn)事故的發(fā)生起到一定的告警和通知的作用，該系統(tǒng)配備了短信模塊，在突發(fā)生產(chǎn)事故的時(shí)候能夠發(fā)出短信通知到負(fù)責(zé)人和特定的值班人員。使得在事故發(fā)生的第一時(shí)間就能夠得到消息，防患事故的發(fā)生。起到了告警和提醒的作用。

此設(shè)備最大的優(yōu)點(diǎn)是能夠?qū)⒁苿?dòng)終端或是終端采集到的信息實(shí)時(shí)的傳送到地面服務(wù)中心，地面中心可以及時(shí)的了解到服務(wù)端和移動(dòng)端設(shè)備的運(yùn)行狀況及生產(chǎn)情況，保證了生產(chǎn)的安全和高效，在數(shù)據(jù)采集的同時(shí)對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，起到了數(shù)據(jù)的及時(shí)性和時(shí)效性，使得地面服務(wù)中心能夠第一時(shí)間得到生產(chǎn)中的數(shù)據(jù)情況，了解鐵路運(yùn)行和生產(chǎn)中的實(shí)時(shí)情況。所有采集到的數(shù)據(jù)會(huì)有第三方的公司將數(shù)據(jù)按照一定的時(shí)間段匯總。“軌道交通在線監(jiān)測(cè)專用無(wú)線傳輸系統(tǒng)”會(huì)將按照文件優(yōu)先級(jí)的不同進(jìn)行數(shù)據(jù)的安全傳輸，傳輸?shù)降孛娣?wù)中心的服務(wù)器上。在對(duì)存放文件進(jìn)行掃描傳輸時(shí)，發(fā)現(xiàn)這種“固定”格式的文件，不做傳輸處理。只有文件的格式發(fā)生變化后才做傳輸和優(yōu)先級(jí)的處理操作，達(dá)到文件傳輸?shù)耐暾浴?/p>