關鍵詞:城市軌道交通系統總體構成
1.傳輸系統
傳輸系統是最重要的子系統。在設計總體方案和系統容量時,要考慮近期建設和遠期發展的要求,保證系統性能可靠、容量可擴展、系統建設相對靈活。
為了滿足軌道交通信號、電力監控、防災、環境和設備監控、自動售檢票和語音傳輸的需要,傳輸系統采用光通信作為主要傳輸介質。傳輸網絡的邏輯拓撲結構采用雙環結構,保證了系統在故障情況下仍能提供較好的系統恢復能力,提高了網絡運行的可靠性。網絡節點和用戶界面模塊是用戶訪問網絡的唯壹途徑。客戶端的信息通過網絡節點上傳和下載。由於信息的多樣性,系統可以為用戶提供豐富的界面類型。傳輸設備網絡管理系統采用成熟的操作系統,功能強大,界面友好。運營商可以輕松完成網絡配置、管理和維護。
2.官方電話系統
軌道交通公務電話系統建設為專用網絡,由程控交換機、電話及輔助設備組成。官方電話系統與公共電話網之間的連接采用自動呼出和呼入,並通過2M數字中繼電路工作。電話號碼應納入當地公用電話網的統壹號碼。系統功能主要包括:電話交換功能、計費功能、非電話業務功能(包括數據、傳真等非電話業務)、恢復控制模式功能、號碼存儲和解碼功能、電路選擇和釋放功能、新業務功能(包括縮撥、熱線業務、呼叫禁止、三方通話、呼叫轉移、強行拆線/強行插入等新功能)、維護管理功能、過壓過流保護和抗幹擾功能。
3.私人電話系統
專用電話系統是壹種重要的通信系統,為運營組織、供電、設備維護和防災救援提供了有效的通信手段。該系統主要由調度總機、調度臺和調度分機組成,通過傳輸系統連接。調度總機是調度電話子系統的核心部分,由交換機或具有交換功能的交換模塊組成。調度臺位於控制中心,是調度業務的操作控制臺。調度分機為普通電話,通過傳輸系統與總機提供的點對點專用音頻通道相連。
系統在實際應用中的主要功能包括:呼叫功能、選呼功能(即單呼、群呼、調度臺到分機的全呼和分機到調度臺的總呼或緊急呼叫)、會議功能、錄音功能和維護管理功能。
4.無線通信系統
無線通信系統是提供控制中心調度員、車輛基地調度員、車站值班員等固定用戶與列車司機、防災、維修、公安等移動用戶之間通信手段的專用系統。無線通信系統采用有線和無線傳輸方式。中央無線設備通過傳輸系統與車站和車輛基地的無線基站連接,每個基站通過天線空間波傳播或通過漏泄電纜輻射與移動臺通信。根據運行管理需要,無線通信系統配備交通調度、防災調度、綜合維護、車輛基地調度等系統。系統具有單呼、組呼、全呼、緊急呼叫、呼叫優先級權限設置等調度通信功能,並具有錄音、存儲、監控等功能。
5.視頻監控系統
該系統為操作員提供有關列車運行、防災救災和乘客引導的視頻信息。該系統由本地站監控系統、控制中心遠程監控系統、遠程多路信號傳輸系統和多媒體網絡管理終端組成。該系統具有監控、優先級控制、循環顯示、任意凍結鎖定、圖像選擇、實時錄像、攝像機範圍控制、字符疊加等功能。
視頻信號遠距離傳輸采用數字傳輸,本地視頻信號采用視頻同軸電纜傳輸。車站和控制中心的視頻和控制信號通過傳輸系統傳輸,同時上傳到控制中心的數字視頻信號數量只與控制中心需要同時顯示的通道數量有關,與前端攝像機數量無關。因此,不需要在控制中心設置大容量的視頻交換矩陣和傳輸設備,系統結構簡單。
6.廣播系統
廣播系統是城市軌道交通交通組織的必要手段。壹方面廣播乘客,告知相關乘車信息;壹方面是有組織、有指揮的事故救援、防災廣播;此外,還可以通過廣播向運營商發布相關信息,以便協同工作。
該系統采用模塊化設計和總線結構,由站級、中心級和列車廣播設備組成。具有中央廣播、電臺廣播、預存廣播信息、自動調節音量、自動音頻測試、遠程控制等功能。系統采用兩級控制模式:中央廣播和站內廣播。控制中心智能廣播站輸出的音頻信號和控制信號,通過優質語音卡提供的RS422通道,通過傳輸系統傳輸到各車站,再通過語音卡連接到車站廣播設備,實現控制中心的遠程廣播組織和指揮。
7.乘客信息系統
該系統主要由信息管理系統和終端乘客信息顯示屏組成,乘客信息通過傳輸系統傳輸。在全線所有車站和旅客室設置旅客信息顯示屏,顯示每個小時的旅客信息,如到站、發車、乘車須知、時事新聞等。,並具有報警聯動功能,在緊急情況下顯示相關報警信息。
8.時鐘系統
為了保證軌道交通運營準時服務乘客,統壹全線設備的標準時間,提供統壹的計時信號,設置了時鐘系統。該系統采用GPS標準時間信息,由GPS標準時鐘信號接收單元、中央壹級主時鐘、監控設備、二級主時鐘和二級時鐘組成。該系統配有數字同步設備。初級主時鐘接收外部GPS參考信號並校準初級主時鐘。壹級主時鐘定期向二級主時鐘、控制中心的從時鐘以及其他需要提供統壹時間信息進行校準的系統發送時間編碼信號。第二主時鐘產生壹個時間信號來提供該站的從時鐘。主鐘具有萬年歷功能,具有年、月、日、時、分、秒的輸出和顯示。時鐘可以顯示小時、分鐘和秒。自身時間精度,壹級主時鐘在10-7以上,二級主時鐘在10-6以上。主時鐘和次主時鐘配有數字多輸出接口,為其他系統提供定時信號。
9.電源和接地系統
通信設備電源應采用壹級負荷,電源系統應為通信設備提供電壓和頻率相對穩定的不間斷電源,並具有集中監控和管理功能。
不間斷電源系統(簡稱UPS)壹般分為UPS櫃和蓄電池兩部分。可采用離線式UPS系統或在線式UPS系統。離線式UPS系統通常由市電直接向負載供電,市電故障時瞬間切換到逆變器(對供電穩定性要求不高的設備實用);在線式UPS系統由市電整流逆變後向負載供電。當主電源出現故障時,由蓄電池代替。逆變模式給負載供電,比之前的模式更穩定。UPS系統包括四種工作模式:正常工作模式、電池工作模式、靜態旁路模式和手動旁路工作模式。
接地系統的設計應確保人員和通信設備的安全以及通信設備的正常工作。通信設備采用綜合接地方式,綜合接地電阻值不應大於1?室外接地體的保護接地和防雷接地的電阻值不應大於10?。
10.通信綜合網絡管理系統
為了實現通信子系統的集中管理、維護和故障監測,實現快速故障定位,為盡快修復故障提供可能,軌道交通通信系統專門構建了綜合網管系統。該系統可以監控和管理傳輸系統、無線通信系統、電話系統、廣播系統、視頻監控系統和網絡管理系統本身。
該系統的硬件部分主要由采集和處理信息的遠程終端和位於控制中心的監控終端組成。可編程邏輯控制器(簡稱PLC)是遠程終端和監控終端的核心部件,實現數據采集、分析和處理。系統的遠程連接和數據傳輸仍由傳輸系統實現。軟件部分包括應用於PLC的軟件和應用於監控終端的軟件。監控終端軟件采用可視化圖形界面,直觀、清晰、簡單、易操作,數據記錄詳細,易於查找。
11結論
隨著城市軌道交通建設和通信技術的快速發展,應用於城市軌道交通運營的各種通信技術和應用方式也在不斷發展,出現了許多新技術和新模式來滿足各種應用需求。在分析軌道交通功能需求的基礎上,結合自身實際情況,選擇合適的通信系統模式。通過近幾年的運行效果,該通信系統在提高運營效率和服務水平方面發揮了重要作用。
參考
[1] GB 50458-2008,跨座式單軌交通設計規範[S]。北京:中國建築工業出版社,2009。
[2]何,王松子,等.城市軌道交通通信信號系統的運行與維護[M].北京:中國建築工業出版社,2007。
蕭亞軍,吳。軌道交通列車自動控制系統的通信技術[J].城市軌道交通研究,2002,(2):59。