鐵路站場綜合無線通信系統(tǒng)方案研究

范旋

（中國神華能源股份有限公司神朔鐵路分公司，陜西神木719300）

1 概述

1.1 既有無線通信設(shè)備概況

神朔鐵路是我國”八五”計劃重點工程建設(shè)項目,是國家能源集團(tuán)礦、電、路、港、航系統(tǒng)工程的重要組成部分，全線地形復(fù)雜，橋隧相連，是國家1級電氣化重載鐵路。神木北站是神朔鐵路公司所在地，設(shè)有河西及河?xùn)|運輸段、機(jī)務(wù)段、綜合段、信息通信段。

車站目前使用的是B制式（450MHz）的無線設(shè)備，解決列車調(diào)度指揮系統(tǒng)，其他站場采用常規(guī)的便攜式無線對講機(jī)實現(xiàn)站場無線通信。其用戶包括列檢、抄車號、平面調(diào)車、信號維修、機(jī)務(wù)庫檢、綜合、站內(nèi)施工、工務(wù)、供電、公安10個部門。

1.2 既有無線通信設(shè)備存在的主要問題

據(jù)統(tǒng)計，神木北站共有無線通信設(shè)備1000余臺，同時，工作設(shè)備最多可達(dá)200臺，占用頻點約22個，分別分布在150MHz，350MHz和 450MHz頻段。

目前，信息化技術(shù)的使用以及通信設(shè)備的優(yōu)化，主要根據(jù)信號的使用頻繁程度以及使用效果進(jìn)行控制，為了更好地保證當(dāng)前的行車安全，可以利用無線通信設(shè)備進(jìn)行保障，也必須要對運輸生產(chǎn)的過程與基本點進(jìn)行控制，并且通過結(jié)合系統(tǒng)功能強大的綜合性無線通信網(wǎng)絡(luò)信息化才能進(jìn)行全面加強[1]。

1.3 方案研究

綜合型的系統(tǒng)保障系統(tǒng)主要是以先進(jìn)的調(diào)度方式以及專業(yè)的調(diào)度模式進(jìn)行高級控制，并且在調(diào)度過程中實現(xiàn)專門化通信技術(shù)和微處理技術(shù)的有效應(yīng)用，而在這一過程和環(huán)節(jié)中，可以很好地將現(xiàn)代化鐵路運輸生產(chǎn)和作業(yè)指揮控制進(jìn)行全面結(jié)合，在這一過程中，可以根據(jù)無線業(yè)務(wù)無線通信以及戰(zhàn)場移動通信等三位一體的方式進(jìn)行移動系統(tǒng)的全面集成在這一過程中，也可以避免重復(fù)投資所帶來的麻煩，所以，通過對這一研究方向的加強，可以很好地為運輸指揮提供幫助，因此，要利用當(dāng)前的良好服務(wù)體制進(jìn)行事故的檢修，加強干擾問題的解除。

通過方案比選、系統(tǒng)設(shè)計等關(guān)鍵技術(shù)探索分析，提出神木北站采用綜合無線通信系統(tǒng)的必要性和解決方案。包括系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)功能、特點等。

2 神木北綜合無線通信方案選擇

2.1 綜合無線通信系統(tǒng)的主要功能

綜合無線通信系統(tǒng)應(yīng)是一種資源共享、費用分擔(dān)、組網(wǎng)靈活，能向用戶提供優(yōu)良服務(wù)的多用途、高效能的、先進(jìn)的專用調(diào)度通信系統(tǒng)，是專用調(diào)度通信系統(tǒng)發(fā)展的高級階段。其先進(jìn)的管理控制理念和管理通道，可以將原先不具備的動態(tài)分布以及動態(tài)利用率進(jìn)行管理，因此，在統(tǒng)一控制與規(guī)劃的過程中，也應(yīng)注意這一調(diào)度的優(yōu)先級，通過對優(yōu)先級別以及商業(yè)業(yè)務(wù)能力進(jìn)行二次變更，使當(dāng)前的資源可以更好地共享，又能互相分擔(dān)費用，加強對資源的節(jié)省以及資金的充分利用。而在這一環(huán)節(jié)中，必須重視通信業(yè)務(wù)以及通信公共性之間的聯(lián)系，解決獨立性以及公共性之間的矛盾。

另外，綜合無線通信系統(tǒng)，可以對目前的無線通信系統(tǒng)以及通話小組進(jìn)行二次組織。首先，需要依靠當(dāng)前的用戶工作性質(zhì)和工作劃分進(jìn)行全面溝通，同時，對各部門小組以及彼此之間的配合進(jìn)行選擇，根據(jù)不同干擾程度下的通信業(yè)務(wù)進(jìn)行需求化變更，也可以使用戶很好地證實目前編組情況的動態(tài)分組孤立分組實現(xiàn)全面呼叫轉(zhuǎn)移的優(yōu)化。為了更好地應(yīng)對緊急情況，要根據(jù)不同的業(yè)務(wù)種類和業(yè)務(wù)類型以及業(yè)務(wù)累計受到的傷害進(jìn)行相應(yīng)的變更，使業(yè)務(wù)能夠在面對許多危機(jī)情況時通過緊急電話進(jìn)行壓力分配[2]。

2.2 神木北綜合無線通信系統(tǒng)方案比選

通過現(xiàn)場資料的調(diào)查與方案比選，綜合考慮系統(tǒng)改造的要求、工程造價、今后的技術(shù)發(fā)展及神朔鐵路神木北車站生產(chǎn)指揮業(yè)務(wù)的管理特點，采用基于模擬集群系統(tǒng)的綜合無線通信系統(tǒng)是一個性價比比較好的方案。

3 神木北綜合無線通信系統(tǒng)方案

3.1 神木北綜合無線通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

神木北綜合無線通信系統(tǒng)由基站、網(wǎng)絡(luò)管理終端、鐵塔天線和固定臺、便攜臺等設(shè)備組成。

根據(jù)神木北站生產(chǎn)需要，神木北綜合無線通信系統(tǒng)用戶分為機(jī)務(wù)組、行車組、供電組、工務(wù)組、電務(wù)組、車輛組、綜合組、列檢組、車號組、調(diào)車組10個用戶組群。

3.2 神木北綜合無線通信系統(tǒng)功能描述

3.2.1 系統(tǒng)介紹

無線基站：基站是本無線通信系統(tǒng)的核心,負(fù)責(zé)處理所有用戶的登記鑒權(quán)、呼叫請求、話音信道分配、控制信令轉(zhuǎn)發(fā)以及與有線電話轉(zhuǎn)接。由基站控制設(shè)備、無線收發(fā)信設(shè)備和維護(hù)終端構(gòu)成。基站控制設(shè)備一般包括交換控制板和信道控制板；基站收發(fā)信設(shè)備一般包括信道機(jī)和天饋系統(tǒng)。

網(wǎng)絡(luò)管理終端：為1臺商用PC機(jī)，運行通信管理軟件。該終端通過串口直接與無線基站相連，完成對系統(tǒng)維護(hù)操作等功能。

無線終端：包括機(jī)車電臺、調(diào)車便攜臺、固定臺、調(diào)車區(qū)長臺。固定臺由各分組值班員使用，發(fā)布調(diào)度指揮命令；其他部門人員使用手持機(jī)。

機(jī)車電臺是以機(jī)車控制器為核心，完成調(diào)車指令的識別、顯示和語音提示，包括機(jī)車臺、擴(kuò)展色燈顯示和外置揚聲器。

調(diào)車便攜臺發(fā)送調(diào)車信號、測機(jī)信號并發(fā)出回示語音（信號顯示、鎖定關(guān)系及提示語音符合鐵道部有關(guān)調(diào)車信號標(biāo)準(zhǔn)）；與調(diào)車組成員、調(diào)度員相互呼叫并通話；在集群方式、常規(guī)（同頻對講）工作狀態(tài)自動切換,在2種狀態(tài)下均可進(jìn)行正常調(diào)車作業(yè)。

固定臺包括車載臺、13.8V穩(wěn)壓電源和吸盤天線。本系統(tǒng)采用的車載臺為Motorola公司生產(chǎn)的GM950E常規(guī)車載臺，配合先進(jìn)的軟硬件控制部分，具備集群系統(tǒng)的所有功能，具有很高的性價比。固定臺能夠?qū)崿F(xiàn)與本組人員的相互呼叫和通話。

調(diào)車區(qū)長臺以控制板為核心，內(nèi)置兩部Motorola的GP88s電臺，并配備麥克風(fēng)、揚聲器、天饋系統(tǒng)和交流輸入的穩(wěn)壓電源，其工作原理與機(jī)車臺相似，通過面板選擇可以監(jiān)督調(diào)車信號、監(jiān)聽調(diào)車小組人員通話或與調(diào)車小組通話。

3.2.2 系統(tǒng)功能

系統(tǒng)包括通話業(yè)務(wù)功能、管理功能和維護(hù)功能。目前，該系統(tǒng)已經(jīng)具備聯(lián)網(wǎng)能力，并且可以通過信息化網(wǎng)絡(luò)平臺的建設(shè)和信息化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的全面利用，保證各個通信小組的各個成員可以依靠不同的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行聯(lián)合，實現(xiàn)控制中心以及控制頻道的全面轉(zhuǎn)移，在保證節(jié)點通信的同時，用部分的語音信息功能實現(xiàn)通話功能，進(jìn)行相應(yīng)的診斷和錯誤更正。

3.3 系統(tǒng)特點

本系統(tǒng)采用國際公開信令、系統(tǒng)具備高可靠性、模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計、操作簡單、強大的開放式的系統(tǒng)管理平臺使系統(tǒng)擴(kuò)容及升級非常方便，能夠最大程度地滿足用戶業(yè)務(wù)增長的要求，以使用戶的投資得到最好的回報。