鐵路專用網數字調度通信系統(tǒng)設計實現
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摘要：鐵路專用網的數字調度通信系統(tǒng)建設已經成為鐵路系統(tǒng)建設的重要部分，可以實現對鐵路運營狀況的全面掌控，以確保鐵路運行的安全穩(wěn)定。文章分析了鐵路專用網的數字調度通信系統(tǒng)的優(yōu)點，并詳細地探討了其整體設計、實現方法，旨在促進鐵路網的進一步完善。
關鍵詞：數字調度通信系統(tǒng)；鐵路專用網；系統(tǒng)設計
1鐵路專用網的數字調度通信系統(tǒng)優(yōu)點
列車和車站以及維護人員不僅可通過數字調度系統(tǒng)開展日常工作，還可實時調度列車的運行。工作人員只需要在電腦上下達運行任務，系統(tǒng)程序就會自動分析并根據信息進行相應的安排，有效避免了人工調度可能會發(fā)生疏漏等問題。同時，數字調度通信系統(tǒng)還可以實現遠程調控，即使在通信擁擠的情況下也會將調度指令及時準確傳送。
2鐵路數字調度系統(tǒng)的總體設計
鐵路網數字調度通信自身的專業(yè)、特殊性決定了應用的需求，其需求功能主要體現在以下幾個方面：（1）鐵運員工的控制需求。在鐵運人員能優(yōu)先和內部的其他人員以及部門進行通話，并確保通話過程無任何人為障礙。同時，鐵運人員可隨時與列車相關部門或人員就火車系統(tǒng)的正常運行進行協(xié)調和調度。另外，工作人員在處理中繼調度和匯接以及限制出中繼等核心工作時，不僅擁有優(yōu)先通信的權利，而且可以連接上級通信網，形成一個新指揮網絡體系。（2）信息交換需求。為就職于鐵路系統(tǒng)中的所有人員開通自身權限內的直接撥號呼叫權，另外，該調度系統(tǒng)應設計標準的接口，以確保該系統(tǒng)所有設備都能進行有效連接。（3）鐵路數字調度系統(tǒng)操作簡單便捷需求。相關軟件應功能完善，保證鐵路系統(tǒng)的正常運營。鐵路數字調度系統(tǒng)在設計時應結合數字通信和計算機控制技術等高科技技術，保障所開發(fā)的數字調度系統(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)的高效運行需求。
3鐵路數字調度系統(tǒng)的總體結構
鐵路數字調度系統(tǒng)以光傳輸網為媒介，傳輸的信號具有數字化、低衰耗、大容量等優(yōu)勢。調度通信系統(tǒng)還應具備完善的自愈技術，可以實現系統(tǒng)的自我保護、自我修復。鐵路數字調度系統(tǒng)的總體結構主要有調度總機、調度分機、傳輸通道和調度所通話選叫裝置等。一般在鐵路總局或鐵路的某個大站設置調度總機，這是整個調度通信體系中的核心；為了方便相關人員的使用，一般在各個分站分設分機；通常會在調度室四周的調度機械室中設置呼叫裝置；傳輸通道則是保障鐵路局和各個分站之間的聯絡能夠保持暢通，可以保障整個系統(tǒng)的通信功能[1]。
4數字調度系統(tǒng)的硬件模塊
調度系統(tǒng)硬件組成系統(tǒng)基于數字程控交換技術，采用模塊化設計思想，其軟硬件均采用模塊化結構，用戶可以根據需要選擇不同的軟硬件模塊，構成應用系統(tǒng)。機架采用國家標準尺寸結構，根據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數字用戶板、環(huán)形/2M數字/E/M中繼板、共線/載波/調度臺接口板以及數字式多路錄音板、DTMF和FC信令板、CPU交換機網絡板、二次電源板等。（1）CPU交換網絡板：不僅可使512路在數字交換時達到無阻塞全時分模式，還可提供信號音，搭建會議橋。（2）DTMF/MFC信號收發(fā)板：信號收發(fā)板均由48/32套DTMF/FC全功能收發(fā)器構成。（3）2M數字中繼板：各個板均有1個標準的PCM接口。（4）環(huán)路中繼口板：各個板均有16個環(huán)路中維端口。（5）載波中繼板：各個板均有16個載波中繼接口。（6）E/M信令板：各個板均有16個E和16個M，可設置為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：各個板均有16個模擬用戶口。（8）2B+D數字端口板：每板8/2個28B+DU接口。（9）四線接口板：每板16個四線接口。（10）共線接口板：每板16個四線接口。（11）磁石用戶板：各個板均有8個磁石用戶端口。（12）錄音板：各個板均有8個錄音通道。（13）二次電源板：各個子架均由2塊板分擔載荷，若發(fā)生故障，可實現自動切換。
5數字調度系統(tǒng)在茂湛鐵路中的實現
5.1數字調度系統(tǒng)的構成
調度室和各站點的調度交換，調度/值班臺和其他各類固定/網管終端以及錄音儀等裝置共同構成了調度通信系統(tǒng)。有線和無線調度業(yè)務能實現互通，主要是調度室的調度交換機和GSM-R系統(tǒng)互相連接的結果。沿著鐵路行駛路徑分別設置站點調度交換機，黃略和湛江西客站接入既有茂湛2M數字環(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既有調度所調度交換機，在粵海臺新增FAS調度臺進行管轄。其中塘口南線路所、湛江西客、湛江西貨的車站調度交換機配備2/4線音頻接口，用來傳送該站的450M無線列調信息。該鐵路數字調度系統(tǒng)的主系統(tǒng)設在鐵路局調度中心，分系統(tǒng)設置在沿線的各分站中，主系統(tǒng)與分系統(tǒng)之間通過光傳輸系統(tǒng)提供的2M數字通道進行相互連通。每一個調度主機的基本共線單元均由上下行兩個2M構成。此外，整個系統(tǒng)由主用和備用兩個透明的2M數字通道構成，以形成該系統(tǒng)的數字自愈環(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，利用備用2M數字通道把主系統(tǒng)的上行2M和湛江西客的下行2M連接起來，形成該鐵路的數字調度系統(tǒng)[2]。調度主機、調度臺和集中維護管理臺以及錄音設備共同構成調度中心主系統(tǒng)。為了方便系統(tǒng)組網和各部分裝置的維護以及錄音的查詢等操作，需要在指定的專業(yè)機械室內部設置調度主機和集中維護管理臺以及錄音設備；調度主機不僅可實現列車和貨運、牽引變電及其他調度通信，還具有站場和應急以及施工養(yǎng)護通信等多種功能，以上各功能也可成為相對獨立的調度子系統(tǒng)。在調度中心設列車和貨運調度臺，而其他調度臺可設置在分站調度室中；中心調度員具備單鍵直呼所轄調度分機的權利，且分為全呼、組呼、會議等不同功能，調度電話隨時保持暢通與阻塞，但是調度臺屬于高優(yōu)先及用戶，所以，調度臺可在別人正在通話的過程中成功接通電話。分系統(tǒng)主機、操作臺和站場錄音裝置以及奇特的分機共同構成了各分站站點的分系統(tǒng)。與調度中心主系統(tǒng)一致，分系統(tǒng)的主機和站點錄音裝置需要被設置在專門的機械室中，操作臺設置在值班室中，為值班人員提供呼叫調度等服務，操作臺摘機后按鍵便可直接呼叫分站調度臺，分機摘機后可直接與總調度通話。站點分系統(tǒng)裝置包含數字E1/2B+D接口、模擬中繼/用戶接口、選號/數字用戶U/區(qū)間電話/4線和2線音頻接口等不同種類的接口，能夠實現模擬用戶均能有效接入本系統(tǒng)。
5.2鐵路數字調度系統(tǒng)實現的業(yè)務
5.2.1調度電話業(yè)務行車和貨運調度臺被設在鐵路調度中心內，遠程調度臺被設在供電和電務段等位置。各分站分系統(tǒng)通過供電光傳輸系統(tǒng)通道相連接，分系統(tǒng)的操作臺均設在行車值班室內，電調和貨運分機均可利用供電接口與分系統(tǒng)相連接，形成不同種類的子系統(tǒng)。中心調度員的呼叫權優(yōu)先于各分站點工作人員，可下發(fā)各類型的調度任務，例如負責行車和貨運的中心調度員可直接呼叫各分站點行車和貨運工作人員。電調可直接呼叫車站供電人員等，共同組成了鐵路系統(tǒng)的行調、貨調、電調等多種調度電話業(yè)務。
5.2.2站場通信業(yè)務與原有的傳統(tǒng)電話集中機不同的是，分站分系統(tǒng)的操作臺與站內的調度分機、站場內的多類調度電話共同形成先進、智能的站內通信系統(tǒng)。車站值班員使通過操作臺能夠直接呼叫本站的信號員、質檢員、車號員等，且暢通無阻塞，實現本站內的通信業(yè)務通過操作臺即可完成。另外，黃略、湛江西客、塘口、塘口南線路所、湛江西貨、東山站的調度值班人員還可以利用數調分系統(tǒng)互相通過操作臺進行呼叫，可使各站場互相連接[3]。
5.2.3站間的通信業(yè)務該線各分站人員若要實現互相通信，則需通過各個數字調度分系統(tǒng)和光傳輸通道在操作臺上互相呼叫[4]。
5.2.4錄音功能業(yè)務該數字調度系統(tǒng)具有錄音功能，主、分系統(tǒng)分別裝有錄音設備和錄音儀，二者的協(xié)作實現調度系統(tǒng)的錄音功能。
5.2.5網絡管理業(yè)務數字調度系統(tǒng)利用網絡管理子系統(tǒng)對整個系統(tǒng)中的設備進行維護以及數字配置等。網管系統(tǒng)不僅能夠集中管理整個系統(tǒng)，還可以分散控制相關區(qū)段、控制單機的操作使用，該功能通過系統(tǒng)中的軟件設置完成。當集中網管系統(tǒng)設置在調度中心的主系統(tǒng)側邊時，不僅能檢查維修整個中心系統(tǒng)，而且能實時監(jiān)控各分系統(tǒng)的運作情況，實現數據修改、故障檢測等功能。若將其設在站點分系統(tǒng)側，僅可監(jiān)控所轄分區(qū)段的裝置、維護，進行數據修改、故障檢測切換等操作[5]。
6結語
綜上所述，鐵路數字調度系統(tǒng)能夠同時處理多種業(yè)務，有多種功能接口，且可靠性高，有較強的網絡管理、語音通話、實時錄音等功能，在鐵路系統(tǒng)中應用有效提升了鐵路運行的調度能力和效率，增強了各專業(yè)通信業(yè)務的安全性和穩(wěn)定性，保障了鐵路運輸指揮信息的及時、暢通，也為數字通信調度系統(tǒng)的全面應用提供了豐富的經驗。
參考文獻
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作者：余德琛 單位：中鐵武漢電氣化局集團有限公司城市建設分公司
