铁路既有线改造中的数字专用通信系统研究

铁路既有线改造中的数字专用通信系统研究
摘要：随着我国社会经济的快速发展，建设和运营的铁路数量也在大幅度增加，传统的铁路专用设备比较多，结构比较复杂，导致故障率较高，维修难度大。

为
了提升铁路运输过程中的效率，目前正在对铁路既有线路进行升级和改造，并进
入了重要的阶段。

因此通信系统的建设和维护对铁路运输是非常重要的。

本文分
析了数字专用通信系统的组成和技术特点，并归纳了系统在铁路通信中的应用，
最后提出了既有线路中的改造注意事项。

关键字：数字通信；专用通信；铁路既有线路；指挥调度
1引言
随着我国铁路建设的快速发展，铁路既有线提速和电气化改造工程相继开展。

当前大部分的铁路专用通信设备使用的仍然是老式模拟设备，不仅技术落后，服
务性能差，而且需要维护的成本也较高，特别是模拟共线方式的通话质量较差，
故障率较高，因此系统的可靠性较差，无法满足现代化铁路发展的需求。

因此对
既有铁路通信系统的改造也越来越多，包括对传输、交换、数据网等系统进行系
统化的改造，其中最重要的是直接服务于运输指挥生产的铁路专用通信系统，其
优势是可以集中调度通信、站场通信和区间通信，能够适应铁路通信的未来发展
趋势。

2数字专用通信系统的组成及技术特点
数字专用通信系统主要有以下几个方面所组成，首先为枢纽主系统，其次为
车站的分管系统，主系统主要在调度所的调度室进行管理，主要有交换系统，监
控系统等组成。

分系统主要管理的是车站的后台操作等方面组成。

（1）在铁道专用通信系统的组成中,主要有数字模拟信号和传输通道锁组成，数字通道在表现过程中主要为环状的结构所组成，同时具有自我修复和保护的功能，这样的目的在于使得铁路通信系统的的运行更加具备足够的可靠性。

（2）数字信号的处理技术应用过程中，需要在运行中采用回回波的控制技术。

可以自动切换到适用性比较高的环境当中。

（3）使用触摸屏或特殊键操作,提供良好的人机界面,具有实时的录像和播放功能。

铁路通信系统是铁路运输调度的神经中枢，服务于交通运输生产线。

它包括
调度呼叫，站（维护），电话和电话站。

现有专用通信设备主要由分立元件，模
拟传输，维护保养，故障率高，无集中监控和管理条件组成。

铁路光通信的发展
为特殊通信的数字通信提供了良好的基础，实现了站和段的数字化。

3系统在铁路通信中的应用
目前在铁路通信设备中还应用一些较为老旧的模拟设备，存在技术落后，性
能差和维护成本高等问题，某些老旧的模拟设备故障率高，通话质量差，系统可
靠性低。

因此要建立专用的数字通信系统模型进行调度通信，基于数字时分交换
和数字传输通道设计技术，并使用集中监控，远程维护，故障诊断等功能，实现
站点调度和数字通信。

以某铁路既有线改造项目为例，首先要设置主要传输设备，取消两台通信机
房之间的设备和光缆通信，在通信机房中建立光SDH622Mb/s光纤接入设备和SDH 155Mb/s光传输设备，设备的容量和主要技术指标维持原来的标准，网络模
式也维持不变。

新接入的设备要和既有的传输系统能够完整的兼容，其中部分设
备要进行升级，例如MSTP 155Mb/s ADM设备要升级到622Mb/s设备的能力，其
接口数量要高于以下指标：4x155Mb/s光口，4xFE，32x2 Mb/s；MSTP 622Mb/s ADM的设备接口数量要高于以下指标：4x622Mb/s光口，：4x155Mb/s光口，
4xFE，32x2 Mb/s。

具体的配置如下：包含主控、时钟和电源等功能的核心板件要
按照1+1进行配置，2M支路板和FE以太网板按照N：1的比例进行热备配置，
并要符合关键业务要分布在不同的支路板，并且保证冗余组网业务的FE端口分
布在不同的以太网板。

同时，SDH的设备要支持保护倒换、复用段保护、子网连
接保护和双节点保护等。

此外，还在通信机械室里建设数字调度通信系统车站交
换机，接入到既有调度通信系统2M环中，提供各种调度通信业务和站场直通电
话业务，并保证设备信号和既有的设备规格完全一致或者可以完整兼容。

4既有线改造中的注意事项
(1)系统设备的位置设置
因为通常情况下既有的铁路局或分局调度所距离通信站较远，枢纽主系统设
备可以设在调度所或通信站，但是都存在一定的优势和劣势。

如果系统设备设置
在通信站，由于站内有光传输设备，可以很方便的连接2 Mb/s中继线，但是系统后台交换设备与调度操作台间的2B+D线只能依靠通信站和调度所之间的电缆通
道进行连接，这种方式具有一定的局限性，这样要求通信站和调度所的距离不要
低于5千米，电缆芯数也要随着调度操作台的数量增加而递增。

如果系统设备设
置在调度所，可以很便捷的连接后台与调度操作台间的2B+D线，但是2 Mb/s中
继需要使用电缆+数字用户环路设备的方式进行连接，而且这种方式能够提供的
通道数量较少，且传输距离也要被限，如果不采用这种方式，可以使用光缆+光
通道的方式，虽然可以解决2 Mb/s通道数量和传输距离的问题，但是要增加光传输设备，投资成本较大。

因此在选择设备的位置时，应当对既有通信站和调度所
的通信机房，通信设备配置和两者间通道的配置进行充分的了解，并结合设备的
维修体制划分和工程投资情况进行整体的考虑。

(2)通信缆线设计
通信缆线主要以电话集中机为中心的星形布线为原则，在采用数字专用通信
系统设备时通常采用以车站分系统为中心进行的星形布线方式。

这就是说所有用
户都将和车站分系统设备进行连接，各操作台则可以通过分组设备对用户进行远
程联系和指挥。

当有多个电话集中机时，机务段的电话机集中机需要被改造为操作台，首先
将电话集中用户接入运转室的车站分系统设备中，然后由该设备将引线和机务段
的操作台进行连接。

因此机务段到运转室的电缆芯数应该大于该电话集中机用户
操作台所需的2B+D线数。

(3)新旧设备的过渡配合
因为通信设备的型号较多，并且安装复杂，这些设备的专用线和支线甚至有
可能不包括在目前工程内，这就要求要正确处理新旧设备的过渡配合问题。

另外
要注意正确选择工程配置。

诸如要处理调度操作台和模拟调度分机的配合、模拟
调度台和车站分系统的配合等等，以保证未改造区域和老设备对新系统的兼容性。

5结语
在铁路系统的组成当中，各个铁路既有线通信网络的组成都不尽相同，混杂
了新旧设备，同时存在数字技术和模拟技术，因此在进行数字专用通信系统改造
的时候，要做好准备工作，详细的调查了解既有通信网络的情况下才能充分的利
用已有的通信资源，节省前期的工程投资，保障信系统具备较高的安全性和可靠性，提升铁路运输的效率，为铁路运输带来更高的经济效益。

参考文献
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