鐵路長(zhǎng)大區(qū)間通信設(shè)計(jì)優(yōu)化方案

劉曉曠

0 引言

隨著鐵路的飛速發(fā)展，鐵路專用通信的基礎(chǔ)設(shè)施有了很大改進(jìn)。調(diào)度通信系統(tǒng)作為鐵路發(fā)展的重要基礎(chǔ)之一，必須適應(yīng)鐵路高速發(fā)展的要求，實(shí)現(xiàn)有線網(wǎng)絡(luò)與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)合一以及數(shù)字化、綜合化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的目標(biāo)。取代原有模擬調(diào)度設(shè)備的數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)極大地提升了運(yùn)輸指揮生產(chǎn)效能。但隨著行車運(yùn)輸體制的改革，以及運(yùn)輸生產(chǎn)布局的調(diào)整， 既有鐵路線上的中小站客運(yùn)業(yè)務(wù)減少或取消、部分貨物裝卸線停用及有的專用線因企業(yè)遷址而廢棄等原因，導(dǎo)致需要封閉與之相關(guān)的既有鐵路車站。封閉車站后，車站間距必然增加，長(zhǎng)大區(qū)間不斷涌現(xiàn)，現(xiàn)已出現(xiàn)了30 km以上的長(zhǎng)大區(qū)間。若區(qū)間較長(zhǎng)，數(shù)字調(diào)度設(shè)備超過(guò)了語(yǔ)音信號(hào)傳輸距離的限制，通話質(zhì)量將受到影響，甚至無(wú)法實(shí)現(xiàn)區(qū)間通話的常規(guī)呼叫功能。

如何優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，在盡量節(jié)約投資的前提下實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)大區(qū)間通話的常規(guī)呼叫功能，值得設(shè)計(jì)人員進(jìn)行探討研究。

1 現(xiàn)狀分析

以侯月線為例，該線西起山西省侯馬市，東到河南省濟(jì)源市，全長(zhǎng)226 km，共有車站26個(gè)。侯月線太原局管內(nèi)侯馬北至端氏共10個(gè)車站，正線里程147.27 km，其中通信站2個(gè)（侯馬北、沁水），其他為中間站。1996年，侯月線復(fù)線電氣化鐵路建成，在2003年，侯月線數(shù)字調(diào)度通信系統(tǒng)改造，新設(shè)專用數(shù)字調(diào)度通信系統(tǒng)（佳訊飛鴻 98）開(kāi)通了列調(diào)、貨調(diào)、電調(diào)、站間行車等業(yè)務(wù)。區(qū)間通話柱通過(guò)區(qū)間長(zhǎng)途電纜開(kāi)設(shè)有區(qū)間自動(dòng)電話、施工臨時(shí)、事故搶險(xiǎn)、區(qū)間電話1、區(qū)間電調(diào)等業(yè)務(wù)。隨著行車運(yùn)輸體制的改革，以及運(yùn)輸產(chǎn)生布局的調(diào)整，既有鐵路線上的中小站客運(yùn)業(yè)務(wù)減少或取消，以辦理通過(guò)列車為主，出現(xiàn)了封閉車站的需要；太原鐵路局封閉侯月線上交和鄭莊車站。封閉車站后，橋上—沁水區(qū)間長(zhǎng)度約30 km，沁水—端氏區(qū)間長(zhǎng)度約39 km。侯月線既有數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)設(shè)備（飛鴻 98）為北京佳訊飛鴻公司早期數(shù)字調(diào)度產(chǎn)品。由于設(shè)備工作原理制約，長(zhǎng)途電纜連通后，既有數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)不能支持區(qū)間通話柱的“區(qū)間電話1”及區(qū)間電調(diào)功能。若將全線更換為新型設(shè)備 FAS系統(tǒng)（MDS3400），則投資較大。本著既有車站數(shù)字調(diào)度分系統(tǒng)設(shè)備利舊使用或局部更換，降低工程投資的原則，需要探討可行性方案，實(shí)現(xiàn)區(qū)間通話的常規(guī)呼叫功能。

2 數(shù)字調(diào)度區(qū)間使用

正常情況下，數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)的組網(wǎng)方式是主系統(tǒng)與分系統(tǒng)及分系統(tǒng)之間以2個(gè)2M口為一個(gè)基本供線單元，一個(gè)為上行2M口、一個(gè)為下行2M口，整個(gè)系統(tǒng)需2個(gè)透明2M傳輸通道，一為主用通道，另一為備用通道，已構(gòu)成數(shù)字自愈環(huán)。用戶電纜線路由發(fā)送端和接收端2部分組成，傳輸設(shè)計(jì)以全程響度評(píng)定值作為衡量傳輸質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)，響度評(píng)定值以“dB”為單位。

發(fā)送響度評(píng)定值（SLR）：3.0～12.0 dB

接收響度評(píng)定值（SLR）：-4.0～4.0 dB

《有線接入網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》中要求，在采用標(biāo)準(zhǔn)話機(jī)滿足上述響度評(píng)定值要求下，用戶電纜線路環(huán)路電阻一般大于1800 Ω。

即，語(yǔ)音信號(hào)在用戶電纜上的最大傳輸距離=（1800－話機(jī)內(nèi)阻）/環(huán)阻

自動(dòng)電話語(yǔ)音信號(hào)在電纜上的傳輸距離取決于車站光接入網(wǎng)設(shè)備設(shè)置間距。

2個(gè)分系統(tǒng)之間傳輸如圖1所示，區(qū)間通話柱電話呼叫上行車站值班員時(shí)，可直接通過(guò)分系統(tǒng)1完成；呼叫下行車站值班員時(shí)，需要先發(fā)出撥號(hào)請(qǐng)求至分系統(tǒng)1，經(jīng)處理后仍通過(guò)電纜線對(duì)與分系統(tǒng)2建立連接，實(shí)現(xiàn)與下行車站值班員的通話。由于車站封閉后區(qū)間過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致靠近上行車站的區(qū)間只能呼叫上行車站值班員，而靠近下行車站的區(qū)間均無(wú)法呼叫上下行車站值班員。

區(qū)間電調(diào)只接入分系統(tǒng)1的供電接口。車站封閉后，導(dǎo)致靠近下行車站側(cè)的區(qū)間電調(diào)無(wú)法進(jìn)行呼叫。

圖1 分系統(tǒng)之間的傳輸示意圖

3 方案實(shí)施

3.1 方案1

既有設(shè)備利舊，增加相應(yīng)板件，實(shí)現(xiàn)大部分區(qū)間電話呼叫功能。如圖2把區(qū)間電纜及區(qū)間電調(diào)電纜從區(qū)間中部位置斷開(kāi)；把原來(lái)電纜接入分系統(tǒng)2的上行區(qū)間接口改為接入下行區(qū)間接口，實(shí)現(xiàn)大部分區(qū)間功能；在分系統(tǒng)2增加共電接口板接入?yún)^(qū)間電調(diào)業(yè)務(wù)，將靠近下行車站側(cè)的區(qū)間電調(diào)電纜接入該接口。

圖2 區(qū)間通話呼叫優(yōu)化方案1示意圖

實(shí)施情況，在靠近上行車站的區(qū)間，區(qū)間電調(diào)話機(jī)摘機(jī)，實(shí)現(xiàn)在區(qū)間人員通過(guò)上行車站分系統(tǒng)設(shè)備和電調(diào)調(diào)度員通信；在靠近下行車站的區(qū)間，區(qū)間電調(diào)話機(jī)摘機(jī)，實(shí)現(xiàn)在區(qū)間人員通過(guò)下行車站分系統(tǒng)設(shè)備和電調(diào)調(diào)度員通信。

采取措施后，能實(shí)現(xiàn)大部分區(qū)間呼叫功能，具體實(shí)現(xiàn)情況如下：

（1）在靠近上行車站的區(qū)間范圍內(nèi)。撥0轉(zhuǎn)區(qū)間自動(dòng)接入鐵路自動(dòng)網(wǎng)；撥1靠近上行車站的區(qū)間自振鈴；撥2呼叫上行車站的值班員；撥3呼叫下行車站值班員的功能不能實(shí)現(xiàn)。

（2）在靠近下行車站的區(qū)間范圍內(nèi)。撥0轉(zhuǎn)區(qū)間自動(dòng)接入鐵路自動(dòng)網(wǎng)；撥1靠近下行車站的區(qū)間自振鈴；撥2轉(zhuǎn)另外一個(gè)FH98共電口，由FH98共電口轉(zhuǎn)接入網(wǎng)傳到上行車站，在上行車站的接入網(wǎng)引接一個(gè)話機(jī)，實(shí)現(xiàn)在區(qū)間撥2呼叫上行車站值班員的功能；撥3呼叫下行車站值班員的功能不能實(shí)現(xiàn)。

3.2 方案2

經(jīng)調(diào)查確認(rèn)，太原鐵路局調(diào)度中心已有 FAS主系統(tǒng)設(shè)備。FAS系統(tǒng)是固定用戶接入交換系統(tǒng)，由樞紐FAS、車站FAS、調(diào)度臺(tái)、值班臺(tái)、固定終端和網(wǎng)管終端構(gòu)成。樞紐 FAS一般放在各路局調(diào)度中心使用，車站 FAS一般放在各路局下屬各車站使用。樞紐FAS與車站FAS之間及車站FAS與車站 FAS之間通過(guò)數(shù)字傳輸通道連接，形成鐵路調(diào)度通信網(wǎng)絡(luò)。基于此原因考慮僅將橋上、沁水、端氏3個(gè)車站既有飛鴻98車站分系統(tǒng)設(shè)備更換為佳訊飛鴻公司 FAS車站分系統(tǒng)設(shè)備，并單獨(dú)組建2M調(diào)度環(huán)接入FAS主系統(tǒng)設(shè)備。其他站既有飛鴻98分系統(tǒng)設(shè)備繼續(xù)使用，將既有數(shù)字調(diào)度環(huán)在該3站直接環(huán)通。在調(diào)度中心將FAS主系統(tǒng)與飛鴻98侯月主系統(tǒng)通過(guò)30B+D接口進(jìn)行互聯(lián)。如圖3。

圖3 區(qū)間通話呼叫優(yōu)化方案示意圖

實(shí)施情況，在靠近上行車站的區(qū)間，區(qū)間電調(diào)話機(jī)摘機(jī)，實(shí)現(xiàn)在區(qū)間人員通過(guò)FAS分系統(tǒng)1、分系統(tǒng) 3和電調(diào)調(diào)度員通信；在靠近下行車站的區(qū)間，區(qū)間電調(diào)話機(jī)摘機(jī)，實(shí)現(xiàn)在區(qū)間人員通過(guò)FAS分系統(tǒng)3和電調(diào)調(diào)度員通信。具體實(shí)現(xiàn)情況如下：

（1）在靠近上行車站的區(qū)間范圍內(nèi)。撥0轉(zhuǎn)區(qū)間自動(dòng)接入鐵路自動(dòng)網(wǎng)；撥1靠近車站1的區(qū)間自振鈴；撥2呼叫車站1的值班員；撥3呼叫下行車站值班員，上行車站的FAS分系統(tǒng)1把呼叫信號(hào)通過(guò)數(shù)字環(huán)呼叫到下行值班員。

（2）在靠近下行車站的區(qū)間范圍內(nèi)。撥0轉(zhuǎn)區(qū)間自動(dòng)接入鐵路自動(dòng)網(wǎng)；撥1靠近下行車站的區(qū)間自振鈴；撥2呼叫上行值班員，F(xiàn)AS分系統(tǒng)3把呼叫信號(hào)轉(zhuǎn)到數(shù)字環(huán)，到上行FAS分系統(tǒng)1后到達(dá)上行車站的值班員臺(tái)上；撥3呼叫下行值班員。

4 結(jié)論

既有鐵路線路封閉車站后，站間距幾乎成倍增加，導(dǎo)致電纜環(huán)阻也成倍增長(zhǎng)，對(duì)通信質(zhì)量產(chǎn)生很大影響。調(diào)度電話、區(qū)間自動(dòng)、搶險(xiǎn)救援、專用電話等設(shè)備都采用區(qū)間光接入網(wǎng)和數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)的接入手段。方案1就是根據(jù)區(qū)間接入點(diǎn)不同進(jìn)行干線電纜開(kāi)斷，并將2個(gè)光接入網(wǎng)接入節(jié)點(diǎn)引入的干線電纜中間斷開(kāi)，縮短了語(yǔ)音信號(hào)傳輸距離、降低了電纜環(huán)阻，滿足通信信號(hào)傳輸距離要求，保證通話質(zhì)量。方案2是更換了3個(gè)車站的數(shù)字調(diào)度分系統(tǒng)設(shè)備，完全實(shí)現(xiàn)了區(qū)間通話的常規(guī)業(yè)務(wù)功能。2個(gè)方案都能最大程度保證既有設(shè)備的充分使用，保護(hù)已有投資，為鐵路局節(jié)約開(kāi)支。

[1]鐵路運(yùn)輸通信設(shè)計(jì)規(guī)范[S].中華人民鐵道部，2005.

[2]有線接入網(wǎng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范[S].信息產(chǎn)業(yè)部，2001.

[3]沈堯星.鐵路數(shù)字調(diào)度通信.修訂版[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2006.