轨道交通通信系统介绍

五、广播系统(PA)
广播系统简介
• 广播系统是有轨电车运营行车组织的快速、 必要手段。 • 一方面对乘客广播，通知列车到站、离站、 线路换乘、计划变更等信息； • 另一方面出于安全考虑，在突发或紧急情 况时作为组织指挥的防灾广播，对乘客进 行有效疏导和指引。 • 广播还可以为运营人员发布信息，便于协 同作业，提高服务质量。
• 处理好车站内部关系： 公务电话、专用电话、广播、CCTV。
• 处理好列车与地面关系： 公务电话、无线、（车载视频）
一、传输系统
1、传输系统
• 传输系统作为底层系统为通信及其它专业 提供各类业务通道，传输系统利用自身的 物理结构确保这些业务通道的高可靠性。
1、传输系统
• 新津R1线通信传输系统采用的是华为MSTP设备。 • 该系统的特点是采用双环路结构，使网络具备了 自愈能力。 • 在发生故障时由于系统可以自动重新配置光纤传 送路由，所以系统仍然可以正常工作。 • OSN3500II智能MSTP传输设备采用了面向NGN下 一代网络的ASON智能光网络技术，融合了SDH、 WDM、Ethernet、ATM、PDH、SAN和DVB等现代 先进技术为一体，实现了在同一个平台上高效地 传送语音、数据、图象、视频和存储网业务。
系 统 拓 扑 图
一级母钟构成 中心一级母钟设置在控制中心通信 设备室内，主要功能是作为基础主 时钟系统，自动接收GPS和BITS标 准时间信号，可自动切换，并将自 身的精度校准，并分配精确时间信 号给各个子钟和其它需要标准时间 的设备，并且通过监控计算机对时 钟系统的主要设备进行监控。
一级母钟主要由以下几部分组成：
时间管理
——运营管理中心
系统组成
时钟
广播 专用调 度电话
视频 监控
通信
通信 电源 公务 电话பைடு நூலகம்无线
传输
通信系统职责
• 处理好控制中心与列车、车站直接的关系： 公务电话、传输
控制 中心
列车 车站 车站 车站
• 处理好车站与控制中心的关系： 专用电话、广播、时钟、CCTV、传输
控制 中心
列车
车站 车站 车站
通信传输系统为广播系统提供从中心至各车站的一个以太网传输通道， 用于调度中心向各车站发送语音信息及网管和控制信号。
广播机柜设备
广播用户终端
噪声传感器和扬声器
噪声传感器
号筒扬声器
纸盆扬声器
六、时钟系统
时钟简介
• 为保证有轨电车运营准时服务乘客、统一 全线设备标准时间，设置了时钟系统。
• 时钟系统采用控制中心、车辆停保基地两 级组网方式，由一级母钟、子钟、网管设 备和传输通道组成。
光纤传输系统
（一）、光纤传输系统构成 光纤传输就是以光导纤维为传输媒介、以光波为载波进行信息传输的方式。 光纤传输系统是有三部分组成，激光发送、光接收和光传输。
发光端机
光纤
收光端机
（二）、基于光纤的传输方式 空分复用形式 、波分复用形式 、频分复用形式 。
（三）、光纤的主要优点
传输容量大、传输损耗小、抗干扰能力强
传输系统与敷设在道路两侧的光缆组成环路网络， OptiX OSN 3500II 型智能
MSTP设备为各节点提供点对点直通式、一点对多点共线式、总线式等多种通信信道， 提供STM-64、STM-16、STM-4等多种速率等级光接口、GE/FE、E1等多种业务接口； 环路中的传输设备发生故障和光缆断路时，传输环路可自动脱离故障设备和组成新 的环路继续工作，并发出故障告警信息。
光纤传输系统
普通光纤由纤芯和涂覆层组成， 纤芯外面是涂敷层，涂覆层的材 料是环氧树脂或硅橡胶，直径约 0.25mm。
三、管理控制层
控制管理层是数字监控系统的核心部件，系统中所有的设备都是通 过控制管理层来实现相互的通信和管理。 控制管理设备包括专用的视频管理服务器、数据管理服务器、客 户端和流媒体服务器。
耦 合 器
避雷器
射频跳线
八木天线
板状天线
棒状天线
吸顶天线
无线通信常用呼叫类型
单工通信
半双工通信
全双工通信
三、电话交换子系统
3.公务电话
• 公务电话用于有轨电车各部门间进行公务 通话及业务联系，为运营、管理、维修等 部门的工作人员提供服务；与公用电话网 连接，实现有轨电车用户与公网用户间的 通信；可向有轨电车用户提供语音、数据、 传真等通信服务业务。
视频监控子系统组成
一、视频源—前端采集设备介绍
视频采集设备 视频前端设备包括摄像机及其配套的镜头、云台、解 码器、支架和护罩。支架的作用是固定摄像机和镜头； 护罩的作用是保护摄像机和镜头工作稳定并延长其使用 寿命；云台不仅起到固定摄像机的作用，更重要的是扩 大了摄像机的视野范围。
摄像机
摄像机能够把景物的光信号转变为电信号，为电视 监控系统提供图像信号源。摄像机是前端设备中最主要 的设备。
广播系统组成
• 控制中心设备 • 车站级设备 • 传输通道
中央级设备
中心级广播系统主要包括中心服务器、接口服务器、交换机、PA麦 克风、PA工作站、广播系统网管软件和配线等。
车站级设备
车站级广播系统本身主要包括播放控制器（含PA广播控制卡）、扬 声器（PA吸顶音响）、机柜配线、接口及软件等。
传输通道
• 监控摄像机的分类：
按传感器类型分
CCD摄像机 CMOS摄像机 普通型摄像机 日夜型摄像机 红外摄像机
按功能分
按清晰度分
标清摄像机 高清摄像机
模拟摄像机 网络摄像机
按传输方式分
• 按外形结构分：
普通半球
枪机 防暴半球 半球 嵌入式半球 红外一体化 迷你摄像 机 红外半球 车载摄像机
四、存储设备
• 模拟式磁带录像机（Video Cassette Recorder / VCR） ：长时间录像机是将摄 像机信号于磁带上的一种磁记录备，其特点是通过普通的180分钟的磁带记 录长达24小时甚至于960小时的摄像机信号，从而极大地节省了磁带，便于 管理。长时间录像机的磁头是走停相间，也就是说通过损失一定的画面时间 来换取长延时效果，故其回放图像将会有明显的效差异。 硬盘录像机（Digital Video Recorder / DVR） ：DVR 采数字方式存录影像，具 有整合性高、功能多样、可重复录像、影像搜寻方便、画质清晰、不需耗材 等特色，逐渐取代了画面分辨率不够、无法快速搜寻画面、所需耗材庞大的 VCR。 网络硬盘录像机（NVR）:部署监控中心，监控点安装网络摄像机或视频适 配器，监控点设备与中心NVR之间通过任意IP网络相连。监控点视频、音频 以及告警信号经网络摄像机或视频适配器数字化处理后，以IP码流形式上传 到NVR，由NVR进行集中录像存储和管理。
系统拓扑结构图
电话系统基于局域网和VoIP技术由以下主要部件组成： 调度通信服务器 录音服务器 以太网交换机，形成了有线网络基础设施，以提供IP骨干网 各种终端 接入网关 中继网关
子系统构成设备原理框图
专用电话用户终端
48键 专用调度台
24键 专用值班台
专用分机
触摸屏调度台图形界面
•
•
五、显示系统
显示系统可以配置高清/标清解码器，接收WEB客户端通过 视频管理服务器发来的指令，实现将前端各种格式编码器传送过 来的压缩图像还原解码成模拟图像接入中心电视墙，通过客户端 的灵活控制和系统报警联动，实现数字矩阵的功能。
八、通信电源系统
概述
• 为保证各通信系统正常工作，一个可靠的电源系 统是必不可少的。电源系统能提供安全、可靠地 向各通信设备不间断地供电，以保证在市电中断 时，各通信系统仍能工作一段时间。
传 输 网 系 统 图
5 3 、节点箱故障 、主环中断 4、同一区间两根光纤同时断裂 2 、正常工作 1 、网络拓扑
OTN节点箱各板卡业务
板卡名称 业务类型 公务电话 专用电话 用户名称
E1
2M数据通道
自动售检票(AFC)
无线基站 无线调度台
BAS
ET100 百兆以太网 通信UPS 球机控制 交流配电屏 VID-4 视频通道 闭路电视（CCTV）
电源子系统构成
UPS概念
• 什么是UPS ？ • 全称：Uninterruptible Power Supply • 不间断电源 它是由整流器、逆变 器和控制电路组成的 ，能在有限时间里提 供优质的无时间中断 的交流电源。
为什么要使用UPS？
• • • • • • • 电网存在的问题： 市电停电 电压陷落 电源浪涌 干扰 频率波动 电源突波
波形
问题 市电 停电
造成原因 线路中断，事故及自 然灾害
危害 硬件损坏、数据丢失、 系统崩溃
电压 陷落
电源 浪涌
大型负载启动，电网 超载
大型负载关断，电网 卸载
硬件损坏、低压不能工 作
过压烧坏设备
干扰
频率 波动 电源 突波
射频干扰、电磁干扰 等
发电机转速改变或电 力切换 雷击或开关切换
电脑死机、程序出错、 通信出错
数据丢失、设备损坏、 系统崩溃 数据丢失、设备损坏
UPS的作用
• 1、市电正常 • 输出满足负载要求的高品质交流电 • 对电池充电，贮存后备能量。
UPS的作用
• 2、电网异常（停电或超出允许范围） • 利用电池能量，提供不间断的交流输出。
①标准时间信号接收机 ②主备母钟 ③分路输出接口箱（NTP或RS422） ④电源分配箱
一 级 母 钟 内 部 结 构 图
数显式子钟内部结构 子钟主要由以下几部分组成： ①标准时间信号接收模块 ②主板及显示模块 ③电源模块 （子钟内部结构图见右图）
设备功能描述 时钟系统由GPS接收装置、控制中心母钟、时间显 示设备（子钟）及传输通道、接口设备、电源和时 钟系统网管设备组成。 一级母钟 一级母钟可接收GPS标准时间信号并校准自身精度， 以GPS标准时间信号为主，以高稳恒温晶振信号作 为备用，GPS故障时能够自动切换，也可以进行人 工手动切换。一级母钟产生精确的同步时间码，通 过以太网接口与传输系统相连，将校时信号传至各 车站/车辆段子钟。
二、传输交换层
信号传输分类
无论是视频信号、音频信号还是控制信号，都必须借助
媒体才能进行传输。承担传输的媒体可归结为两类：有无线
和有线。用于安防系统的电视监控系统一般采用有线传输方 式。基于有线传输方式的传输系统有同轴电缆传输系统、光
纤传输系统、对称电缆传输系统。视频监控系统传输部分的
功能就是传输图像信号。
• 无线系统采用集群通信的方式，是专网车 地通信的唯一手段，是行车组织，尤其是 列车故障时的重要通信手段。
• 无线通信系统主要为整个智能控制系统提 供车辆与控制中心图像、图片、数据等的 信息的安全可靠的传输通道，同时为车内 信号专业提供必要的定位数据。
无线系统拓扑图
常见射频器件
双 工 器 功 分 器
OTN节点箱各板卡业务
板卡 HQAUD audio 业务类型 音频通道 用户名称 广播音频通道1 广播音频通道2
广播通道1控制
广播通道2控制 点到多点的RS422 时钟 无线直放站告警 信号UPS
RSXMM
点到点的RS422
列车自动监视（ATS） 广播控制
高频开关电源
SCADA
二、无线系统
2-1、无线系统简介
4、专用调度电话
• 专用电话是供调度员和车辆段值班员指挥 列车运行和下达调度命令的重要通信工具， 是为列车运营、电力供应、防灾救护提供 指挥手段的专用通信应用。该模块可为控 制中心指挥人员，如行车调度、电力调度、 防灾环控调度等提供专用直达通信，并且 具有单呼、组呼、全呼、紧急呼叫和录音 等功能。
子钟 子钟接收母钟发出的时间驱动脉冲信号，进 行时间信息显示。子钟具有独立的计时功能， 平时跟踪母钟工作，当母钟出现故障或因其 它原因接收不到标准时间信号时，子钟仍能 以自身的精度工作并向时钟系统监控终端发 出告警。
时钟设备
数显子钟
母钟
模拟子钟
七、视频监控系统 （CCTV）
CCTV系统简介
• 闭路电视监视系统(简称CCTV系统)是保证有轨电车行 车组织和安全的重要手段。调度员和值班员利用它监 视列车运行、客流情况、售检票作业情况、变电所设 备室设备运行情况，提高行车指挥透明度的辅助通信 工具。
其他
CCD
电荷藕合器件图像 传感器CCD （Charge Coupled Device
CMOS
互补性氧化金属 半导体CMOS （Complementary Metal-Oxide Semiconductor）
拾音器
俗称：监听头、拾音头 分类：有源、无源 用途：监听监控区域内的声音，银行、探监、审讯、服务性行业