铁路机车无线调车系统中的干扰问题分析
铁路信号干扰的来源及防治措施
铁路信号干扰的来源及防治措施摘要信号电缆是铁路运输的专用信号电缆,主要用于特定电压下对铁路的数字信号、音频信号等进行控制。
由于信号电缆所处的控制电路存在缺陷,铁路信号传输过程常会受到外界因素的干扰,破坏了原先完整的通信体系。
社会主义科学发展观对铁路交通运输提出了新的要求,相关部门应严格按照规范要求保障信号传输。
鉴于此,本文分析了铁路信号干扰的主要来源及防治处理。
关键词铁路;信号干扰;来源;防治铁路在高速运行时需快速传递各种信号,让车内人员及时掌握车辆运输的实际情况,在遇到突发故障或紧急状况时可及时发出告警提示。
近年来,通信技术人员发现铁路信号传输正面临多方面的干扰,导致信号的准确性、持续性、安全性等均受到明显的破坏。
铁路通信工程改造阶段,技术人员必须配备抗信号干扰的装置以提升其信号强度。
1 信号电缆干扰的主要来源信号电缆主要负责铁路运输中各项信号的传输处理,使铁路所设计的通信系统能够正常发挥作用。
经过长时间的监测得知,信号电缆在处理铁路信号时受到多个因素的干扰,导致信号无法正常传送个接收方。
这种情况不仅降低了人员捕捉信息的效率,也容易造成铁路交通安全事故。
信号电缆干扰的主要来源包括以下几方面。
1)电磁干扰。
电磁干扰是一种不可避免的干扰形式,由于地球电磁场的存在,电磁效应对信号电缆的干扰作用持续产生。
该种干扰包括传导干扰、辐射干扰等两种方式,前者利用导电介质,后者利用辐射介质。
电磁干扰会降低铁路信号的强度,当信号传输快靠近接收方后中断消失。
2)环境干扰。
不同地区的气候环境是不一样的,这也是干扰铁路信号传输的重要因素。
从空间上来说,车辆行驶到山区隧道或偏僻地区时信号强度明显减弱;从气候上来说,各地区的风力、湿度、温度等指标大小不一,其对信号发射端或接收端设备会造成不同程度的干扰。
3)谐波干扰。
电力系统是铁路信号系统的构成,电力系统运行时产生谐波会对铁路信号造成巨大的干扰。
如:电力设备正常作业,内部电压或电流值起伏变化造成明显的谐波,谐波会中断铁路通信信号的传输路径,使铁路信号难以定点定时到达接收方位置。
地铁信号系统中车-地无线通信传输抗干扰措施
地铁信号系统中车-地无线通信传输抗干扰措施摘要:地铁是当前很多人选择的主要出行途径,在运行时存在一定问题,比如信号干扰。
文章简单介绍了地铁通信系统中车-地无线双向通信系统的组成和特点,并分析了当前在地铁运行中能够影响到该系统运行的干扰因素,并针对这些因素提出相应的解决措施。
关键词:地铁信号系统;车-地无线通信传输;抗干扰1引言近年来随着城镇化程度不断加深,以及人们观念的改变,越来越多的人往城市中去,这使得城镇人口出现急剧增长,随之而来的就是给交通产生了巨大的压力。
因此近年来我们开始进行城市轨道交通建设,地铁就是其中一种。
在地铁运行系统中,控制列车运行的关键是其信号系统,当前我国地铁中应用的主要是移动闭塞信号控制系统(CBTC),该系统是通过在列车和轨旁的无线设备来实现车-地之间的通信,这样通过车-地之间的实时通信可以随时掌握列车的行驶位置和时速,然后通过对列车速度和制动距离的动态计算,可以对列车行驶的间隔进行控制和优化,最大限度的缩短行车距离。
2车-地无线双向通信系统简介车-地无线双向通信系统是CBTC中的重要部分,其主要原理是利用轨旁的无线AP和车载接收系统将车载信号与地面信号进行连通,并且将车与地的信号系统连接为一个有机的结合体,而且目前逐渐发展为一个信号独立组网。
该系统主要由轨旁无线AP、车载信号接收装置、室内无线服务器等部分组成,各部件相互之间通过光缆连接构成车地通信网络[1]。
具体运行时通过一定的无线设备进行通信,使用局域网技术,实现车地之间的实时交流。
3地铁信号系统车-地无线通信传输的干扰因素3.1自身的干扰因素在本系统中,自身的干扰因素主要是因为通信网络产生的频率引起的,具体可按照干扰频率的不同分为同频干扰和邻频干扰两种,前者是不同的设备在系统运行的一个信道上进行的干扰行为,其主要是因为同一频率通道被不同的无线设备通过,而且这些无线终端的覆盖范围会出现一定的叠加,因此形成的干扰现象,这会影响通信系统的正常运行;而后者则是指网络通信系统的运行中,不同频道上的的设备之间产生的干扰现象。
关于地铁CBTC系统无线干扰问题的探讨
关于地铁CBTC系统无线干扰问题的探讨发布时间:2022-09-28T09:49:12.261Z 来源:《科技新时代》2022年9期作者:吴春生[导读] 无线信号干扰问题较为突出,不仅影响了CBTC系统通信质量稳定性,而且给地铁运行造成了安全隐患。
因此,探讨CBTC系统无线干扰问题的解决策略具有非常重要的意义。
(中国铁路通信信号上海工程局集团有限公司,上海200072,工程师专业:轨道交通信号)摘要:无线干扰问题是影响地铁CBTC系统运行的主要因素。
文章简单介绍了地铁CBTC系统无线干扰问题的表现,论述了问题原因,并对问题的解决策略进行了进一步探究,希望为地铁CBTC系统的稳定运行提供一些参考。
关键词:地铁;CBTC系统;无线干扰前言:当前,CBTC系统(Communication Based Train Control System)已成为世界主流地铁控制系统,可以实现车地双向连续无线数据传输,为地铁运行速率的提升提供支持。
但是,在CBTC系统运行过程中,无线信号干扰问题较为突出,不仅影响了CBTC系统通信质量稳定性,而且给地铁运行造成了安全隐患。
因此,探讨CBTC系统无线干扰问题的解决策略具有非常重要的意义。
1 地铁CBTC系统无线干扰问题表现1.1设备间无线干扰在同一信号覆盖区运行多辆地铁时,地铁CBTC系统必须与信号覆盖区域的无线接入点建立通信渠道。
因多地铁通信信道频率一致,极易造成上行链路中全部地铁车辆发送信号信道相互占用,信号之间相互重叠,引发接收端干扰,降低地铁车辆运行安全可靠性[1]。
1.2外部无线干扰无线通信终端接入依据是802.11系列协议,工作频段为2.4GHz~2.4835GHz,每一信道带宽均为22MHz。
若CBTC系统周边运行的无线局域网与系统使用频段重合,则会严重干扰CBTC系统网络,导致CBTC系统工作中断或时断时续。
2 地铁CBTC系统无线干扰问题原因无线电波是在开放空间内传播加载,一次无线通信包括发射机发射特定频率点播、接收机接收特定频率电波两个过程,根据频率差异可以区分有价值信号并接收。
无线调车监控系统地面设备故障分析及处理方法
能智造与信息技术无线调车监控系统地面设备故障分析及处理方法杜春燕(阜新矿业(集团)有限责任公司通讯信息分公司辽宁阜新123000)摘要:在铁路车站调车作业过程中,无线调车机车信号和监控系统运作效果将会影响车站调车作业安全管控情况。
通常情况下,无线调车监控系统的构成主要包括两个方面,即地面设备、机车设备,地面控制设备具备检测、防护管理的功能。
当前,对铁路安全运输提出较高要求,铁路设备安全与可靠性都展开全方位升级改造,以达到有序运行目的。
在实际情况下,忽略无线调车作业装置升级优化环节,调车安全成为影响安全工作的主要方面。
因此,本文主要分析无线调车监控系统运作的基本原理,阐述地面设备的运作功能与基本流程,指出无线调车监控系统地面设备故障分析与解决对策,且说明注意要点,为业内工作者提供重要参考依据,有效解决无线调车监控系统地面设备存在的故障问题。
关键词:无线调车监控系统地面设备故障分析解决方法中图分类号:U256文献标识码:A文章编号:1674-098X(2022)02(b)-0096-03调车控制主要以车站内列车运作控制系统为主要工作内容,在管控期间,该项工作应配以专门的调查机车信号和控制系统,对其实施集中式控制,保证列车能够在有序运行的背景下,强化运行效率。
由于地面控制系统的运作必要性,需要操作者进一步了解地面设备的运用流程与基本原理,有效解决无线调车监控系统地面设备的故障问题,使列车的运作效率提升。
监控系统地面设备的合理运用,不但能避免在无线调车期间冒进信号等故障问题的发生,还能依照监控系统地面设备所记录的信息,为相关工作者提供重要依据。
1无线调车监控系统运作的基本原理无线调车监控系统运作管理工作作为列车运作控制管理的一项复杂内容,原因是无线调车监控系统管理工作关乎于不同部门、不同工种[1],需要各个部门的相互配合,才能达到列车运作的良好控制效果。
根据过去的管控经验,车站内无线调车机车信号和监控系统在运作过程中,主要以计算机技术、无线通信技术的运用为主,能够实现列车机车仪器与地面设备的信息交换,保障驾驶者实时掌握车站内道路条件等有关信息,提高调车安全的可靠性。
浅析列车电气设备及控制系统的干扰与抗干扰问题
浅析列车电气设备及控制系统的干扰与抗干扰问题摘要:电气工程中的自动化设备应用有效性,对电气工程来说具有重要的影响作用。
在电气工程中自动化设备的抗干扰措施是一项全面性、系统性的措施,只有正确地了解到当中存在的干扰因素,并采取有效措施进行控制,才能促使工程的自动化水平提升,为电气工程稳定性提供保障。
下面将对电气工程中自动化设备的抗干扰措施进行详细分析。
关键词:列车;电气设备;控制系统;抗干扰1电气工程自动化设备中存在的干扰因素电气工程自动化技术近年来在我国已经得到了全面性的应用,主要采取的装置已经能够达到自动检测以及自动控制目的,能够对电力系统进行远程监控,对电力的稳定运行提供了保障,满足了人们在日常用电方面的需求。
电气自动化工程的应用真正促使电气工程走向了智能化道路,但由于在整个系统当中仍然有着一定的不成熟技术,导致自动化技术的实际应用中仍然暴露出一些问题,给电气自动化的发展以及人们的用电带来了麻烦。
1.1电磁干扰在电气自动化设备的使用中经常会出现电磁干扰问题,主要表现为内部的干扰和外部干扰两个部分。
例如高电压以及电磁波的外部干扰,由于内部结构不合理而导致的内部干扰等问题。
1.2传导干扰和辐射干扰在电气工程自动化设备的使用中出现的传导干扰以及辐射干扰问题,一直以来都是影响工程正常运行的主要问题之一。
出现这样的问题主要是因为受到电磁波和电压的影响,导致它们之间相互转换,给电气自动化设备的运行带来了干扰影响。
1.3信号干扰信号模式干扰是一种能够直接作用于电气自动化运行过程中的故障问题,通过直接干扰,导致整个运行当中的电气工程系统都受到影响。
2 干扰源及干扰的传播途径车辆电气控制系统的干扰源主要有内部干扰和外部干扰;干扰的传播途径有导线传导干扰和电磁场藕合干扰。
内部干扰来自控制系统自身内部噪声引发的各部分电路之间、各元件之间的干扰。
第一,当干扰源的频率较高、干扰信号的波长又比被干扰的对象结构尺寸小,或者干扰源与被干扰者之间的距离r>>λ/2π时,则干扰信号可以认为是辐射场,它以平面电磁波形式向外辐射电磁场能量进入被干扰对象的通路。
铁路平面无线调车设备使用存在的问题及对策
1 . 2 无线调车设备的管理
( 1 ) 站 段 是 设 备 的管 理 和 使 用 部 门。站段 、 车 间应 根 据 平面 无 线调 车
设备 的技术条件 , 建立健全设备管理 、 使用维护 、 下载存储 、 分析上传 、 检
( 2 ) 使用无线调车设备作业时, 取消手信号显示 。调车人员应正确及
铁路平面无线调车设备使用存在的问题及对策
韩 建 耀
( 兰州铁路局武威南车务段 甘肃省 武威 市 7 3 3 0 0 0 ) 摘 要: 铁路平面无线调车 设备通过十几年 的使用 , 在确保调车作 业安全方面起 到 了重要 的作用 。但在 使用过程 中, 由于 设备 自 身 问题和 作业人员的使用不 当, 以及设备的管理和维修 工作不到位 , 给调车 安全带来一定 隐患。本文结 合调车作业 实际 , 认真 分析平 面无线 调车设备使用存在 的主要问题, 提 出相应 的解 决措施 , 使平面无线调 车设备在确保调车作业 安全 方面的作用得 到进 一步发挥 。
2 . 2 降低 机械设备能源消耗 , 提高有关人员的综合素质
2 . 2 . 1 降 低机 械 设 备 能 源 消耗 世界能源紧缺, 中国的燃油价格也不断地上涨 , 在公路工程施工 中, 机械燃油的消耗成为了需要重视 的问题。 机械设备的节油并不是一朝一夕就可 以完成的 , 而是要将其作为一 项系统性的工程来对待 。只有有 关各方面共 同努力, 并协调配 合, 才能够 实现 良好的节油效果。 ( 1 ) 建 立健 全 管 理 制 度
( 3 ) 车站指定专人 负责下载无 线调车数据 , 建立调车 录音 回放 分析 台账 , 数据下载 回放分析的周期根据 各站调车作业量进 行确定 , 保 证数 据的完整和连续性 , 实现对调车作业全过程监控 。
关于机务调车作业中存在的问题和改进措施
关于机务调车作业中存在的问题和改进措施摘要:根据机务发生的调车作业事故,分析机务调车作业工作存在的问题,并提出改进措施关键词:机务调车问题改进在2010年8月23号,兰州西机务段发生了一起性质恶劣的调车作业事故,乘务员在没有确认调车信号的情况下,擅自动车,挤坏道岔,构成一般D类事故,事故发生时间正是全路举行安全大检查活动,使我局我段在全路产生了非常恶劣的影响。
作为一名机车乘务员,对“8.23”事故进行了非常深刻的反思,对调车作业中暴露出来的问题进行总结,找出原因,深刻反省,提出了改进措施,杜绝类似事故的发生。
1机务责任调车作业事故情况概述。
从历年来所发生的调车作业事故情况来看,机务方面有责任的吊车作业事故可以归纳为以下几种情况:(1)机车乘务员对站场道岔、信号机设置情况没有熟练掌握,误将邻线开放的信号认作自己所在的股道的信号,便动车前行。
结果在调车信号没有开放的情况下,越过关闭的信号机,挤坏道岔。
(2)机车乘务员在车站值班员催促快点转线,或调车指挥人在未确认道岔开通正确与否,误向司机显示起动信号时,就认为调车信号肯定已好,本着配合车站工作的一片好心慌忙动车。
结果信号并未开放,越过关闭的信号机,挤坏道岔,影响线路畅通。
(3)机车乘务员责任心不强,间断了望或了望不彻底,未能确认进路上的调车信号,盲目动车,擅自越过关闭的信号机,挤坏道岔。
严重的甚至和前方来的列车发生侧面冲突或撞上土挡。
2机务调车作业工作存在的问题从上面可能出现的事故情况可以看出,调车作业事故的发生所暴露出来的机务调车作业工作存在的问题有以下几点:(1)机车乘务员因看错信号,使机车越过关闭的信号机,挤坏道岔。
充分暴露出机车乘务员对业务知识没有掌握好,从而造成自己的误判断,导致事故发生。
职工素质的高低反映出职教工作的好坏。
在职教的实际工作中,传道、授业者多,而解惑则显得不足。
目前,机务职教部门对机车乘务员进行站场知识教育时,也就是按部就班地平铺直叙一下,没能突出重点,没能强调难点,没能把在机车作业易发生的问题进行分析和讲解,泛泛而谈。
无线调车机车信号和监控系统通信故障的分析及改进
信号 楼
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易受到干扰 ,出现通信故障的可能性最大。
在 现 场实 际运 用 中 ,绝 大部 分 的无线 调 车机 车
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峰 场联 锁 系统 与 D K 系统 发 生 了几 秒 钟 的通 信 中 J 断 。分 别从 信 息接 收 、信息 发送 、通 道传 输 方 面 进 行检 查 :调 阅驼 峰联 锁系 统维 修机 记 录 ,系统 运 行 状态 良好 ,没有错 误 信息 ,说 明信 息 源正 常 ;检
5 4 机进 入 驼 峰 场 ,0 :4 :2 06调 6 l 3运 行 至 场 内 第
张 勇
摘 要 :列举 几起 通信 故 障案例 ,研 究无 线调 车机 车信 号 和监控 系统 ( J 通 信 系统 ,提 出改 D K)
进 建议 。
关键 词 :无线调 车机 车 信号 和监 控 系统 ;通信 ;问题
Absr c : S v r lc mmun c t n fiu e c s sa e gv n,t o ta t e e a o ia i al r a e r i e o he c mmu i ain s se o r lS h n n c to y tms frwie e S s u —
t gl o t es n l gadm n oigss m ( J i cmo v i a n n o i r t n o i g i t n y e D K)aes de n cmm n ai s o rvmet r t i a dr o e d t n rmpo e n u d e o f i
基于通信的列车控制系统无线干扰分析
基于通信的列车控制系统无线干扰分析张婧【摘要】城市轨道交通中的CBTC系统,即基于通信的列车控制系统在运行过程中无线通信受到干扰的问题已经得到了越来越多的重视。
要保证运行的安全可靠,就要对该系统在通信过程中可能遇到的干扰因素进行分析,本文从来自CBTC系统外部的干扰来分析其对通信传输的影响,并提出合适的抗干扰方案。
【期刊名称】《数字技术与应用》【年(卷),期】2015(000)012【总页数】2页(P27-28)【关键词】无线通信;列车控制系统;干扰;抗干扰方案【作者】张婧【作者单位】中铁十六局集团电务工程有限公司北京 100018【正文语种】中文【中图分类】U231.7当今城市的轨道交通广泛使用CBTC系统进行列车控制。
CBTC系统由ATS(列车自动监控系统)、ZC(区域控制器)、DSU(数据存储单元)、CI(计算机联锁)和VOBC(车载控制器)构成。
地面和车载设备通过无线网相连,组成CBTC系统的核心部分。
车地通信技术是CBTC系统中的关键技术,是保证整个系统正常运行的基础。
车地通信主要有基于漏泄波导或漏泄同轴;基于环线;基于采用802.11标准的WLAN技术三种主要的方式。
CBTC系统采用的符合IEEE802.11标准的无线通信系统,实现了车地间连续双向、大容量的通信,以保证列车运行的控制命令和列车实时的运行状态在不同列车之间可靠交换,达到CBTC地面设备和受控列车紧密联系的目的。
CBTC无线通信系统采用z2.4GH工作频段,该频段具有较为开放免费,有非常标准的使用协议,与其适配的厂家多,使用成本不高等优点。
但随着移动电子设备广泛的使用,该频段聚集了大量的用户,移动设备和车载通信系统信号之间相互影响会产生比较明显的噪音干扰以及产生信号拥堵等,从而导致车地无线通信系统的不稳定,甚至会引发严重的事故。
对CBTC系统造成干扰的因素很多,主要包括内部干扰以及外部干扰。
内部干扰主要包括地铁其它无线通信系统,如CCTV、PDIS等系统形成的干扰,列车高速移动所带来的多普勒效应以及隧道内部形成折射的多径效应带来的干扰;而外部干扰主要指的则是乘客所携带的电子设备所形成的干扰,地铁车站及沿线环境中存在的无线设备的干扰等。
浅析无线调车机车信号和监控系统
2当前,我公司管辖范围内的12个车站内的站场调车作业中,全部都是列车乘务员依靠地面信号机的指示状态来完成的,这种作业方法有着不可避免的缺陷和不足:首先,列车乘务员因为受轨道等客观条件的限制,如在弯道处或者推送作业情况下,极易造成信号确认方面的困难,从而埋下事故隐患;其次,这种方法受天气等因素的影响也比较大,在雨雪和冰雹等恶劣天气下,这种方式给调车作业的顺利完成造成了困难,容易造成不必要的损失。
为了减少由于人为操作失误而产生的“冲、挤、脱“等事故的发生,有必要提出无线调车机车信号和监控系统。
该系统综合了无线通信、计算机、显示和机车控制技术,是基于通信的列车控制和列车超速防护技术在调车作业安全防护方面的特殊应用。
该新一代集中调度系统,重点解决专用调车机车在固定调车场、本务机(本务机是担当主要牵引任务的机车)在中间站时调车作业的安全防护问题。
1.系统结构。
无线调车机车信号和监控系统的基本结构主要由两部分组成:一套地面子系统和若干套车载子系统。
地面子系统主要由地面服务器、联锁信息采集接口、地面应答器、无线数据传送电台等相关设备组成,负责采集站场联锁信息以及发送调车作业单,为机车监控提供地面依据;车载子系统主要由调车机车分机、彩屏装置、车辆应答器、监控装置以及无线数据传送电台等相关设备组成,负责实施对机车走行的实际动作监控。
2.车地通信。
实现站内调车机车监控可以采取两种方式:一种是通过轨道电路电码化传送信息来实现对调车机车作业进行监控;另一种方式就是采用无线传输的方式实现机车与地面的信息交互。
由于技术原因,无法通过轨道接收方式全部实现全场的机车信号显示,如果采用第1种方式,则需要对车站内大量设备进行改造,费用会相当大;而利用无线传输的方式,改造量小,投资也比较少,因而是一种较为理想的选择。
在整个通信过程中,机车有调车任务时首先需要向地面服务器发送请求入网的信息,收到地面服务器的入网许可之后方能进入站场进行调车作业。
平面无线调车设备存在的问题及对策
平面无线调车设备存在的问题及对策数控平面无线调车设备适用于铁路站场平面调车作业,该设备构成了调车组与司机及调车区长之间的联络通道,使语音及指挥信令可以在此通道内准确传递。
由于该设备既能传输话音信号(通话),也能传输调车指令(数据),所以,从无线通信的角度分析,是一个数话并传的同频单工分组网。
平面无线调车设备经过十几年的运用,在确保调车作业安全上起到了重要作用,但站段设备修、管、用方面,以及设备自身存在的一些问题给作业安全带来一定隐患,需要采取相应的措施,充分发挥平面无线调车设备确保调车作业安全方面的作用。
1平面无线调车设备使用中存在的问题1.1设备问题(1)设备维修不及时。
目前数控平面无线调车灯显设备性能比较稳定,但车站部分作业人员对设备使用性能了解不彻底,日常修、管、用不当,有时导致设备发生故障。
同时,由于作业人员缺乏通信方面知识,而车务段又没有专业维修人员,有些小故障也必须先送至车务段再送定点维修站维修,然后再返回,往返需要很长时间。
2007年车务段共计维修平面无线调车设备数十次。
(2)平面无线调车设备备用数量不足。
车间备用机控器只有1台,而车站根本没有备用。
在机控器故障送修期间,车站只能使用手信号作业。
(3)作业中电池能量不足,导致电台发射距离不足的情况经常发生。
电池电量充满后能使用6小时左右,作业量大的车站作业期间需更换电池。
由于没有电量显示功能,调车组人员虽然配备2块电池,但更换时机很难掌握,在作业中有时出现无电现象,危及作业安全。
如某站本务机在推送20辆货车去货物装卸线作业时,由于途中机控器电池没电,司机及调车组人员未及时发现,造成停车不及,冲出土挡,发生脱轨事故。
(4)平面无线调车设备管理上有漏洞。
如某站设备更新后,将旧设备作为备用电台,当电台发生故障后,替换使用。
而故障台修好后未及时更换,造成车站设备台账与实际不符,不能实现设备按期报废。
1.2作业人员使用问题(1)电台和电池管理不到位,影响设备正常使用。
高铁动车弓网信号对无线通信系统的干扰研究
高铁动车弓网信号对无线通信系统的干扰研究摘要:通过研究对高铁无线通信系统抗电磁干扰的特性,有助于我国铁路建设事业的发展,为建设无线移动通信系统提供理论指导,同时提升旅客在旅行途中的通信体验,具有较高的现实意义和社会价值。
关键词:高铁动车;弓网信号;无线通信系统;干扰1无线通信系统在高铁上的电磁兼容分析铁路的电磁环境复杂多变,高铁无线通信系统是否具备良好的抗干扰能力,将决定无线通信系统的稳定性,同时也影响着铁路系统的整体安全和运行质量。
受电弓在接触网导线上滑动时产生的无线电噪声是较常见的干扰源。
在弓网分离的状态下,受到脉冲的影响,会产生放电噪声,此类噪声的幅度范围广泛,同时会产生极大强度的电磁场。
本文将弓网离线时产生的脉冲信号及电磁场作为研究对象,借助测量、理论分析等手段,对无线通信系统受影响的频率范围及幅度展开深入研究。
2弓网离线信号的产生分析及测量分析2.1弓网离线信号产生分析“弓网离线”是指受电弓与接触导线机械分开。
在这个过程中,会涌现火花或者是相应的电弧,受电弓会产生频率较高的电磁干扰信号,对高铁动车的通信系统产生较大干扰,甚至会使动车通信中断。
火花放电的频谱范围较为宽广,其频谱可以小到几十kHz,也可以大到上GHz。
火花放电时间比较短,而且所形成的时域波形是由相关的电脉冲所构成,同时这些电脉冲处于一个衰减震荡的过程中,其过程可以用公式(1)来表述: 其中,V0是放电噪声的电压极限值,σ是放电脉冲信号的特征宽度。
根据公式(1),可以对单次火花放电的波形进行模拟。
2.2弓网离线信号的实验仿真分析本次仿真只针对弓网离线信号的低频段,频段范围为3~30 MHz,然后分析其干扰源的近场和远场特性。
根据仿真结果得知,在相同位置距离的状态下,干扰源频率的增加,会直接导致辐射场强的增加,与此同时不同频率辐射场强的衰减速度也在逐渐放宽。
从干扰源点到两边,接触线上电流分布出现了明显的衰减规律。
与此同时,距离受电弓距离更小的接触线上所产生的电流,远远要超过距离受电弓较远部分接触线上存在的电流。
铁路信号系统中的随机干扰分析与对策研究
铁路信号系统中的随机干扰分析与对策研究铁路信号系统是保障铁路运输安全的重要保障措施,它的安全性和可靠性对铁路行业具有极其重要的意义。
然而,随着现代科技的迅猛发展,信号系统运行中常会受到各种干扰,其中随机干扰是比较常见的一种,本文将对铁路信号系统中的随机干扰进行深入分析,并提出对应的对策。
第一章随机干扰的来源铁路信号系统中的随机干扰源头有很多,其中主要包括以下几类:1. 天气因素天气因素是铁路信号系统随机干扰的主要原因之一。
在恶劣的天气情况下,铁路设备可能会受到各种环境气体的影响,比如在低温及雪天时铁路设备可能会出现运作不正常的现象。
2. 外力干扰铁路信号系统运营中也会受到外力干扰的影响,比如各种机械设备的振动、电磁辐射、电力波等等。
3. 人为因素铁路信号系统中的人为原因也是随机干扰的重要来源。
可能是工作人员误操作或不当放置导致设备故障,也可能是恶意破坏导致铁路设备的故障。
第二章铁路信号系统随机干扰的危害铁路信号系统的稳定性与可靠性对于铁路运输的安全起着至关重要的作用。
随机干扰对铁路信号系统的影响可能造成以下几个方面的危害:1. 运营安全问题随机干扰可能导致铁路信号系统不能正常运行,从而造成列车运营不安全甚至事故发生。
2. 结构损伤问题铁路信号设备可能会因各种原因而受到结构损伤或机械损坏,而这些损伤也会影响信号设备的正常工作。
3. 财产损失问题铁路信号系统可能会由于各种意外原因而造成财产损失,影响铁路行业的运作。
第三章对策研究针对铁路信号系统中的随机干扰问题,可以采取如下对策:1. 提高机器的抗干扰能力。
一种有效的对策是对使用的信号设备进行抗干扰性能改进,加强机器的抗干扰能力。
可以从设计材料、技术指标等多个角度着手,构造出更能承受各种外力干扰的信号设备。
2. 提高相关工作的安全性。
随机干扰造成铁路运营不安全的情况下,可以通过加强相关工作人员对信号设备的操作的相关指导,提高安全性,减少人为失误出现的概率。
铁路信号干扰的来源及防治措施
铁路在高速运行时需快速传递各种信号,让车内人员及时掌握车辆运输的实际情况,在遇到突发故障或紧急状况时可及时发出告警提示。
近年来,通信技术人员发现铁路信号传输正面临多方面的干扰,导致信号的准确性、持续性、安全性等均受到明显的破坏。
铁路通信改造阶段,技术人员必须配备抗信号干扰的装置以提升其信号强度。
1)电磁干扰。
电磁干扰是一种不可避免的干扰形式,由于地球电磁场的存在,电磁效应对信号电缆的干扰作用持续产生。
该种干扰包括传导干扰、辐射干扰等两种方式,前者利用导电介质,后者利用辐射介质。
电磁干扰会降低铁路信号的强度,当信号传输快靠近接收方后中断消失。
2)环境干扰。
不同地区的气候环境是不一样的,这也是干扰铁路信号传输的重要因素。
从空间上来说,车辆行驶到山区隧道或偏僻地区时信号强度明显减弱;从气候上来说,各地区的风力、湿度、温度等指标大小不一,其对信号发射端或接收端设备会造成不同程度的干扰。
3)谐波干扰。
电力系统是铁路信号系统的构成,电力系统运行时产生谐波会对铁路信号造成巨大的干扰。
如:电力设备正常作业,内部电压或电流值起伏变化造成明显的谐波,谐波会中断铁路通信信号的传输路径,使铁路信号难以定点定时到达接收方位置。
2 铁路信号干扰造成的不利影响1)安全性问题。
“温州动车事故”的主要原因则是通信系统信号传输发生故障,这充分说明了铁路信号准确及时传输的重要性。
铁路信号受外界因素干扰对交通安全运行极为不利,如:前后车辆无法接收对方的行驶信号则不能判断出车辆的控制方式,若工作人员操作失误会发生交通意外。
2)效率性问题。
铁路信号受干扰直接影响了其传输的“时效性”,时间方面的偏差过大给人员识别造成较大的困难。
一般情况下,原始信号接收后还需经过处理才能显示正确内容,外界干扰信号延长了其传输时间,同时也影响到了信号处理的效率,制约了车辆高速控制的相关操作。
3)可靠性问题。
伴随着铁路项目建设的广泛开展,国家对铁路通信系统的可靠性要求更为严格,应尽可能排除一切干扰保持信号畅通。
STP-yh无线调车机车信号和监控系统常见问题处理
1 系统 功 能 简 述
1 对调 车机 车 的 安全 防护 功 能 。防 止 车 列 冒 . 进 关 闭的 信 号 机 ;防止 车 列 越 过 站 场 规 定 的停 车 点 ;防止车 列 以超过允 许 的运行 速度行 走 ;防止 车
纳 韩
勇 :西 安 铁 路 局 西 安 电 务段 助理 工 程 师 西 安 波 :中国铁 道科学研 究院通信信 号研究所 助理研 究员
目前 还 有多 个 站 ( ) 正 处 于 系 统 调 试 阶段 。该 场 系统 的应用 显著 地提 高 了运 输部 门 的作 业效 率 ,实
现 了调 车 机 车 全 方 位 安 全 控 制 及 作 业 中 的 安 全 防
2 .系统 作业 数 据 传 输 与记 录 功 能 。接 收 站 场 调车作 业单 信息 ,为 机车提 供作 业单 打 印显示 ,为
1 0 8 北 京 00 1
载 主机 、查询 器 主机 、查 询器 天线 等构成 ,在 一个 站 ( ) 可 通 过无 线 通信 网 同 时对 多 台机 车进 行 场
调 车作 业安全 防护 。
收稿 E期 :2 1 -20 t 0 20 -9
44 一
—
RAI W AY I L S GNALL NG & COM M UNI I CATI ON Vo . 8 No 5 2 2 14 . 01
3 2 1 查询 器主 机故 障 ..
故 障现 象 :① 地 面 主 机 C U 面板 接 收 联 锁 数 P 据指 示 灯不 正常 ;② 电务 终端 站场 图形 上道 岔 、信 号 、轨 道 电路状 态显 示不 正确 ;③ 机 车在集 中控 制 区时 ,车上 电 台没有 接 收信 号 指示 ,L J00显 示 K20
高速铁路沿线电磁干扰分析及应对策略
高速铁路沿线电磁干扰分析及应对策略■宾凌一、引言目前国内高铁建设正如火如荼地进行,铁道部预计在2020年前建设高速铁路里程将超过1.2万公里。
既有线上绝大部分中高端旅客将被分流至高铁上,各大运营商出于服务旅客的目的及竞争的需要势必进行高铁沿线的移动覆盖。
但高速铁路沿线基本上由高架桥及隧道构成,且所经区域绝大部分为人烟稀少的郊区农村,种种原因导致高铁沿线通信基础资源的稀缺。
因此,运营商除考虑相互间的共建共享以外,还必须考虑共享铁路部门的通信基础设施。
而由此所带来的多系统间干扰也势必成为运营商亟须解决的首要问题。
二、需考虑的干扰类型上文提到由于铁路通信资源有限将导致多系统间存在干扰,干扰的大小是影响网络运行的关键因素,对通话质量、掉话、切换、拥塞均有显著影响。
如何降低或消除干扰是网络规划、优化的首要任务。
从干扰形成机理的角度,系统间干扰可分为杂散干扰、互调干扰及阻塞干扰三种(考虑到一般情况下系统间间隔频率大于工作带宽数倍,因此本文中不考虑邻频干扰的问题)。
(一)杂散干扰由于发射机中的功放、混频、滤波等器件工作特性非理想,会在工作带宽以外较宽的范围内产生辐射信号分量(不包括带外辐射规定的频段),包括电子热运动产生的热噪声、各种谐波分量、寄生辐射、频率转换产物以及发射机互调等。
3GPP将该部分信号通归为杂散辐射,因为其分布带宽很广,也称为宽带噪声。
根据3GPP规定:杂散辐射适用于指配带宽以外、有效工作带宽2.5倍以上的频段。
当两系统的工作频段相差带宽2.5倍以上时,滤波器非理想性将主要表现为杂散干扰。
(二)互调干扰互调干扰集中在各系统的下行输出,在进行合路时的互调产物上,主要表现为三阶互调干扰。
如果互调产物落在其中某一个系统的上行接收频段内,从而对该系统基站的接收灵敏度造成一定的影响。
(三)阻塞干扰任何接收机都有一定的接收动态范围,在接收功率超过接收动态允许的最大功率电平时,会导致接收机饱和,从而降低接收机的增益,导致接收机的灵敏度恶化,长时间的阻塞还可能造成接收机的永久性性能下降。
无线平面调车系统设备串频干扰分析与处理
无线平面调车系统设备串频干扰分析与处理作者:冯晨来源:《商情》2011年第11期[摘要]通过对机车平面调车系统使用频道串频现象的跟踪、分析、改进,解决了平面调车系统频道串频干扰问题。
[关键词]平面调车系统频道串频干扰解决1 设备概述无线平面调车系统主要用于铁路站场调车作业,该系统构成了调车作业人员与机车司机及车站值班员之间的联络通道,充分利用无线电台作为传输媒介,以色灯显示、语音提示、通话三结合的方式传递各种调车作业指令,以实现调车组成员对机车的控制及调车人员之间的相互联系准确传递。
以安全、可靠的全新技术从根本上取代了铁路平面调车作业利用灯、旗指挥调车作业这一原始、繁杂的方法,极大提高车站调车作业效率,有效地保障了调车作业及调车人员的安全。
铁运处无线平面调车设备配置目前使用的有两种型号,一种是南京新东方通信有限公司生产的TWD-3FS型(共6套),于2007年更新后投入使用,另一种是天津铁路通信工厂生产的HY-406GC型,2009年10月份开始投入使用2套,2010年3月份投入使用1套,2010年4月8日投入使用1套,目前共投入使用4套。
现在7台机车使用7套设备,备用3套作为轮换修和故障临时更换使用。
2 存在问题(1)2010年4月13日14:00时,095和097机车在集配站调车作业时发现调车员手持机相互串频能听到对方机发出的语音和调车指令。
095机车平面调车设备为13频道,频率点为456.2MHZ。
097机车平面调车系统为14频道,频率点为456.575 MHZ。
(2)2010年4月14日9点10分096和175机车、17点35分097和176机车相继出现串频干扰现象。
096机车平面调车系统为10频道,频率为456.275。
175机车平面调车系统为15频道,频率点为456.65 MHZ。
176机车平面调车系统为16频道,频率点为456.75 MHZ。
3 原因分析(1)频道设置分析在频率使用中,全部采用单工同频,即电台发射和接收频率相同,载频频点最小间隔为750KHz,完全满足铁路站场无线通信设备制式系列及主要技术条件(TB1726-86)之规定,相邻波道件的频率间隔不小于25KHz的标准要求,同时对每个频点均加入亚音频进行防干扰保护。
对陇海线800M无线通信系统干扰的分析
对陇海线800M无线通信系统干扰的分析摘要:无线通信系统,由于使用方便,在各个行业中被广泛采用。
但在实际应用中往往受到许多的干扰,导致通信质量下降,甚至通信无法正常进行。
因此干扰分析是十分必要的。
本文对铁路无线通信系统所受干扰进行分析,具体到陇海线列尾通信所采用的800M无线通信系统,分析干扰原因,并且通过一个实例探讨干扰分析的方法、经验。
关键词:800M;无线通信;干扰;分析1干扰分析对无线通信系统的意义如果说有线通信是在噪声中的信号传输,那么无线通信就是是在噪声和干扰中的信号传输。
无线通信系统干扰的产生有各种各样的原因,比如原有的专用无线电系统占用现有频率资源、收发信机自身性能或设置问题、不同的无线通信系统配置冲突、覆盖范围重叠、电磁兼容性能差、设备使用环境复杂等。
所以干扰分析是无线通信系统设计、维护中的重要步骤,干扰分析的目的就是正确地认识干扰,找出正确的技术手段和管理方式,降低和消除干扰的影响。
干扰分析贯穿于无线通信工程建设、无线通信日常管理和维护。
全国铁路大提速以来,运输能力大大提高,对铁路无线列车调度(列调)系统的性能要求越来越高。
然而,400M列尾无线通信是依附在无线列调4XXM频率上的,列尾与列调之间干扰严重。
特别是在火车运输繁忙的时间段,车站调度员与列车司机通信最多,列调系统长期占用工作信道,严重干扰了列尾,反过来,列尾的查询对列调通信造成干扰,尤其是列尾数据传输时FFSK的声音,也就是蛙叫声夹杂其中,直接影响铁路系统安全运行。
为了解决铁路无线通信系统内部列尾与列调间的这种干扰,兰州铁路局在运输最为繁忙的陇海线采用了新型的800M列尾,采用了8XX.2375MHZ的频点,有效的避开了无线列调的频段。
然而,无线通信是一种开放通信,干扰是无处不在的。
列尾改用800M频率后,远离了列调的400M频率,但是它又接近了另外的一个重大的干扰源,那就是包含800M频段在内的民用移动通信系统。
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铁路机车无线调车系统中的干扰问题分
析
摘要:近年来,社会进步迅速,我国的铁路工程建设的发展也有了创新。
调
车作业是铁路运输生产重要的组成部分,其安全管理也是影响铁路运输安全的重
要环节。
调车作业需要车站室内外跨部门的多工种人员间密切协调配合,具有流
程复杂、点多面广、易受天气条件影响等特点,其主要安全风险来源于人员、机车、车辆等移动因素之间的运行协调不畅。
在机车运行控制方面,近年来在全路
陆续装备的无线调车机车信号和监控系统(STP)已经实现了防止闯蓝灯、挤道岔、冲撞土挡、越出站界、超速运行等功能,在其他方面目前未形成有效的控制措施。
为有序控制调车作业中移动因素的交互与运行,形成与指挥环节的高效沟通,通
过对STP系统扩充,建立车站调车作业综合监控系统,以实现信息实时共享、运
行预警与控制,防止调车安全事故发生。
关键词:铁路机车;无线调车系统;干扰问题分析
引言
铁路机车无线调车系统通过电磁波传送信息,调车系统发射的无线电波在空
中传播的过程中,会受到空间中存在的各种电磁能量的干扰,无线调车系统对信
息传送的准确性和实时性要求都非常高,严重的干扰将会造成恶劣的后果1总体方案设计
铁路车站调车作业综合监控系统对移动因素的有序交互与运行控制,并与指
挥环节进行高效沟通。
实现这一目标的基本条件是对移动对象的精确定位,并通
过高实时性的无线通信网络进行信息交互,通过信息交互计算各移动对象的防护
控制模式,将系统中的各对象动态信息在指挥环节进行集中显示。
系统总体方案
设计主要包括以下4个方面。
(1)移动对象精确定位。
站场内的移动对象包括
机车、车辆、人员等,从安全防护需求分析,不仅需要精确定位,而且还需要保
障定位的实时性。
目前符合这一要求且应用较为成熟的是卫星定位技术。
其中,
北斗卫星导航系统是我国着眼于国家安全和经济社会发展需要,自主建设、独立
运行的卫星导航系统,在安全、自主、兼容等方面的特点适合应用于铁路。
随着
北斗卫星导航系统日趋完备,使用北斗卫星导航系统为核心,同时兼容GPS,GLONASS等全球导航卫星系统,并采用RTK载波相位差分技术以实现更高精度定位。
(2)站内实时无线通信。
要达到站场内的人员、设备高效互联的目的,需
要建立高带宽、高实时性的无线通信网络,此外,还应考虑网络安全性及网络稳
定性的要求。
基于以上因素,选用铁路宽铁路车站调车作业综合监控系统设计研
究谢博才等带移动通信系统(LTE-R),并预留将来的5G-R接口。
依托无线通
信网络,实现实时数据通信、语音通信、图像及视频低时延传输等,为数据综合
处理及智能分析提供基础保障。
(3)安全预警及防护。
对站内调车作业涉及的
人员、机车、车辆等移动对象的位置及状态信息进行综合处理,智能识别相机、
激光雷达、毫米波雷达的探测数据,计算移动对象之间、移动对象与防护关键点(包括信号机、道岔、尽头线土挡、站界等)之间的相互运动关系,对达到相应条
件的移动对象进行预警和防护。
(4)信息综合展示及分析。
以图形化的方式将
站内人员、机车、车辆等移动对象的位置及状态显示在站场平面图中,结合站内
信号设备状态进行一体化展示,调车指挥人员可通过显示界面对站内调车相关要
素一目了然,充分发挥数据的生产力,提高调车指挥及作业效率。
对调车全程数
据进行记录,为分析及改进调车作业管理提供依据。
2无线调车系统各类型干扰的分析
无线调车系统中的各电台经常处于移动过程中,距离车载台较近或功率较大
的其他电台相对于远端本组手持台发送的信号来说都可能形成干扰。
如果只考虑
系统内各电台之间的干扰,我们按照系统日常工作中可能出现的以下极端情况进
行分析:两机车车载台达到最近距离4m,本组车载台与区长台达到最近距离11m,本组手持台距本组车载台距离1000m。
无线调车系统正常运行的关键是机车车载
台能够正常接收和解码本调车组调车员手持台发送的调车信令,因此重点对本组
机车车载台收信机接收本组调车员手持台发射的信号时可能受到的干扰进行分析,来自系统外的干扰可以根据其类型、频率、干扰源距离参照系统内干扰分析方法
进行分析。
2.1同频干扰
由其他信号源发送的与有用信号的频率相同并且以同样的方法进入收信机中
频通带的干扰都称为同频干扰。
同频干扰和有用信号一起被放大、检波,收信机
输出信噪比减小,当干扰信号足够大时,还可能造成收信机的阻塞干扰。
能造成
同频道干扰的频率范围为f0±BI/2,f0为载波频率,BI为收信机的中频带宽。
无线调车系统的同频干扰来自于本系统内的区长台和调车员手持台同时发射、无
线电管理部门指配频率时同频道复用电台与本系统复用保护距离不够以及非法电
台同频发射等。
为了减小同频干扰的影响和保证接收信号质量,射频保护比(收
信机输入端有用信号电平与同频道干扰电平之比)必须大于规定值,无线调车系
统常用调制方式为调频,发射标识为16K0F3E,保证中等(3级)话音质量的射频
保护比规定为8dB,如果本系统的区长台和调车员手持台同时同频发射,有用信
号与干扰信号功率之比为-90dBm–7.5dBm=-97.5dBm,显然会干扰调车员手
持台发送给车载台的调车信令。
2.2邻道干扰
邻道干扰是在收信机射频通带内或附近的信号,经变频后落入中频通带内所
造成的干扰。
邻道干扰会造成收信机信噪比下降,灵敏度降低,强干扰信号会造
成收信机出现阻塞干扰。
电台设备技术指标不符合国家标准,如发信机频率稳定
度差或调制度过大、收信机中频滤波器选择性不良都容易形成邻道干扰。
调频信
号含有无穷多对边频分量,它们落入邻道接收机的通带内就会造成干扰。
无线调
车系统的频道间隔为25kHz,对于发射标识为16K0F3E的符合频率容限要求的收
发信机,用最高调制频率3kHz调制,计算可得落入邻道的最低边频次数为5,且
第5次边频分量最大,相对于载波功率约为-50dB。
3调车模式
段内走行模式或者通常模式下,在DMI上选择“调车”键,进入调车模式,DMI的模式栏显示“调车”。
在调车模式下,车载系统以无线的方式与地面系统
通信进行信息交互。
车载系统会根据列车所在轨道区段的位置注册到地面设备中,注册成功后根据接收到的调车灯显信息、地面设备的联锁信息、地面主机的进路
信息以及位置跟踪信息,判断前方目标点类型、计算距离目标点的距离及限速等。
在车载DMI上显示详细的站场图信息、前方信号名称、前方信号距离、位移、当
前限速等。
当司机选择退出调车模式、进入列车模式后,车载系统从地面设备注销,不再接收地面设备的无线消息。
结语
随着铁路事业的不断进步与快速发展,铁路运营安全技术也在不断提高,调
车作业作为铁路运输中重要组成部分,其作业安全直接关系到企业的运营安全,
特别是近年来,铁路事故中由于调车安全问题导致的事故占较大的比例,使得升
级调车作业安全监控技术装备成为车站的紧迫需求。
调车作业综合监控系统在增
强STP机车作业监控功能的基础上,补齐了对站内作业人员的车列接近预警、停
留车辆位置监控、连挂作业防护、作业要素一体化管理等功能,可为车站调车作
业安全管控提供重要的技防支撑,并提供作业过程分析统计平台,提升车站调车
作业的安全性和信息化水平。
参考文献
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