青藏鐵路格拉段GSM－R系統維護管理問題剖析

趙隆清

趙隆清:青藏鐵路公司電務部 工程師 810007 西寧

青藏鐵路格拉段北起青海省格爾木市，南至西藏自治區拉薩市，全程達1142 km，是穿越世界高原、永久凍土層最長的一條鐵路。這里高寒缺氧，空氣稀薄，平均海拔達4500 m，海拔最高處達5072 m，自然環境十分惡劣。

1 通信系統概述

青藏鐵路格拉段全線通信系統大量采用了國內外先進技術和設備，其中GSM-R系統是全國鐵路開通的第一條鐵路數字移動通信系統，主要包括:交換子系統、基站子系統、GPRS子系統、智能網子系統、網管子系統、GPRS接口服務器、直放站系統和移動終端等。無線網絡采用同站址冗余雙網覆蓋的組網方式，相同站址設2套BTS設備，分屬A、B網，西寧核心網連接唐古拉以北的A網和唐古拉以南的B網;拉薩核心網連接唐古拉以南的A網和唐古拉以北的B網。格拉段GSM-R系統目前承載的主要業務有:無線列調通信、公務聯絡通信、列車運行控制 (ITCS)數據和調度命令、進路預告行車數據信息傳送，凍土動態監測信息、工務晃車動態監測信息、TCDS車輛動態檢測信息、直放站網管信息等非行車業務數據傳送。2010～2011年，還進行了ITCS虛擬追蹤報警信息和機車遠程監測及診斷的信息傳送試驗，效果良好。

青藏鐵路舉世矚目，管好、用好青藏鐵路具有十分重要的政治意義和現實意義。青藏鐵路GSMR系統自開通之日起，青藏鐵路公司電務部門就在無任何經驗可借鑒的情況下，以維規、維護管理辦法等規章制度為龍頭，以應用技術條件、運用質量標準為依據，以安全考核為手段，建立了科學的維修機制，不斷加強GSM-R系統維護管理，在提高設備維護質量、運用質量、壓縮故障和故障延時方面取得了顯著成效。但隨著時間的推移、技術應用的不斷深入和各種因素的影響，格拉段GSM-R網絡逐漸暴露出了一些問題，困擾著通信專業正常的維護管理工作，對列車控制和安全運輸秩序造成了一定的影響。

2 原因分析與措施

2.1 人員因素

1．維護管理存在漏洞。目前，維護質量和標準要求不夠高，安全責任界面和考核不明晰，需進一步補充、完善、修訂現行的各類規章制度和管理辦法，建立健全有效的、適應新需求、新標準的維護管理模式和安全保障體系。按照鐵道部相關規定和要求，盡快修訂、完善《青藏鐵路公司通信設備維護管理辦法》、《青藏鐵路GSM-R網絡接口監測數據管理辦法》、《GSM-R系統數據管理辦法》、《SIM卡及用戶終端設備管理辦法》、《通信設備維護管理運用質量考核辦法》。根據鐵道部頒發的GSM-R維護規則，結合青藏鐵路實際，制定實施細則、工作標準和標準化作業程序，進一步細化系統維護項目，為維護管理的科學化、規范化、制度化提供理論依據。

2．人員技術業務素質有待進一步提高?，F階段，人員的技術業務水平跟不上維護管理高標準的要求，需要加強維護管理人員的崗位技能培訓，逐步提高人員的綜合素質。維護管理單位對設備廠家、技術支持服務單位的依賴性較大，制約了人員技能培訓和人才儲備。為了從根本上改變維護工作依賴廠家的現狀，維護管理單位應盡快與設備廠家或技術支持服務單位合作，抽選一定的技術骨干，對其進行集中理論培訓和實際操作培訓，使其具備基本的發現問題、分析問題、解決問題的能力。骨干人員根據自己掌握的知識和維護需求，編制教材并定期組織授課，同時加強現場技術指導和故障定位傳授，形成“理論學習→實踐探索→技術交流→崗位練兵”的有利態勢，不斷提高員工的維護技巧、維護經驗和非正常情況下應急處置能力，實現對其他維護管理人員進行全面的傳、幫、帶，加大人員技能培訓、人才儲備和維護管理及考核力度。

2.2 專業化管理

目前，日常監測、分析等工作還停留在表面和粗放式檢修上，需要發揮專業化管理職能，加強GSM-R網絡分析優化工作，使網絡優化工作趨于規范化、專業化、長期化。充分利用先進的技術監測手段，加強網管、網絡接口預防性監測和分析，定期組織技術攻關。每天跟蹤監測網絡運行數據，定期進行無線場強和QoS測試，對網絡覆蓋質量和服務質量進行分析、評價，找出問題隱患，制定方案加以優化調整。優化調整內容包括相關基站運行參數、天饋線參數、直放站及漏纜運行參數等。同時，還要加強沿線區間設備的日常監測，提高精細化檢修質量。具體方法如下。

1．BTS內DRX板最易出問題，處理方法應該從GSM-R機房網管上對DRX進行軟啟動，成功率50%;遠程啟動無用時，工區帶DRX備板到現場進行設備重啟，不能恢復則更換。

2．基站、直放站的天饋線需定期檢測，如果直放站信號突然變弱，功率輸出－85 dBm，問題應該在直放站遠端機天線饋線上，用故障定位的方法測試遠端機到天饋線的駐波比，檢查饋線與天線接頭等。

3．對天線俯仰角和方位角的檢查調整要依靠方位儀及角度儀，如發現與原設計和網絡優化后的結果不一致就需要調整。另外，要考慮天線處于35～45 m間的鐵塔上，受氣候和大風影響，天線的角度會有變化，要定期監測核對并進行加固。

2.3 系統軟件

1．網絡運行數據管理缺乏統一性和規范性，需要完善GSM-R基礎數據管理工作。青藏鐵路GSM-R系統的網絡數據和用戶數據直接參與列車控制和行車指揮，數據的安全性、可靠性非常重要。需由通信數據室統一歸口管理，確保GSM-R系統數據及用戶終端管理，確保信令點編碼、網絡設備編號、網絡用戶IP等網絡數據，以及移動用戶號碼、終端用戶IP地址分配、組呼、GSM-R固定用戶號碼等用戶數據的安全和可靠，正確使用數據，確保系統穩定運行。

2．系統軟件未異地備份。當系統出現問題后，不能及時恢復或恢復延時過長，影響范圍大。需責成維護管理單位和設備廠家分別異地備份保管，并及時更新，保持與運用軟件完全一致。

2.4 設備硬件

1．性能下降。設備長期在惡劣環境下工作，部分設備性能出現衰退，個別電路板件發生自動切換、重啟甚至退服，影響行車通信業務。為此，要加強日常監測、分析，對個別性能指標已偏移的電路板件及時更換;對頻繁發生慣性故障的電路板件，分析確認后統一更新。

2．核心板件無冗余熱備。板件故障后直接影響行車通信業務，需要全面組織排查和整治，實現“1+1”冗余熱備，并在備件庫內儲備必要的應急板件。

3．網絡設備出現不明原因的故障，主要有越區切換超時引起的切換失敗，車載臺在個別區域掃不到鄰區A網頻點，核心網個別不良告警等。應集中各方力量，組織技術骨干、設備廠家、科研單位定期對技術難題進行攻關，對所有問題進行歸類統計，查找共性問題，加以試驗和整改。例如:2009～2010年，通信專業經過大量數據統計分析，解決了基站控制器至TCU間鏈路頻繁重啟和網絡3個接口監測不到網絡實時數據的問題。

4．傳輸設備故障，直接影響GSM-R通信業務。應加強傳輸網管監測分析，預防性處理隱患;充分利用網絡資源，或爭取其他電信運營商網絡資源，對重要業務電路進行實時迂回環路保護，減少傳輸中斷對GSM-R的影響。在既有傳輸資源條件下，目前已對全線45個車站增加2 Mb/s支路板和倒換橋接板，實現1∶N的TPS保護，優化完善傳輸網絡，實現格拉段中繼層和西寧、拉薩GSM-R MSC交換間重要電路的優化調整和迂回保護，提高傳輸網絡的安全可靠性，減少因傳輸電路閃斷造成的ITCS通信超時故障。

5．通信電源設備不良影響GSM-R設備正常工作的事件也曾多次發生。應加強電源設備自身的日常檢查整治，包括交、直流轉換模塊性能指標是否滿足標準，整流模塊、饋電線是否老化破損，機房接地電阻是否符合標準;加強蓄電池、逆變器、UPS、發電機等備用電源的充放電檢查試驗。另外，檢查設置好通信電源的一、二次下電參數，確保電源的有效供電時間，保障通信設備和網絡暢通。

2.5 光纜

1．直埋光纜出現惡化。格拉段有近800 km的凍土地段，受熱脹冷縮的影響，直埋光纜經常出現惡化 (光纖拉斷、拉傷等)，直接造成GSM-R通信業務中斷。應充分利用現有的光纜外皮監測和傳輸網管監測等手段，加強定期預防性監測與分析，發現隱患及時整改。

2．施工造成光纜中斷。工務部門或有關單位在軌旁機械施工，造成光纜中斷事件時有發生。應定期對光電纜線路進行檢查，包括光功率監測，光電纜線路標石、警示牌是否缺失，橋架走線槽包封是否牢固，架空線路或地區線纜與電力線交越處是否按規定加裝保護套管，跨越公路時高度是否符合標準、有無警示標。應進一步加強計劃內施工配合和光纜安全防護，同時加強機車添乘檢查和地面巡檢，隨時掌握軌旁無計劃施工的動態，實施光纜安全卡控。

3．洪澇災害造成光纜中斷。雨季洪澇災害造成光纜中斷事件也時有發生，應準確確定防護整治點，對重點防洪區域進行不間斷檢查，對不安全區域及時整治，尤其是涵橋下、河床內的光電纜和低洼處的基站。同時，應爭取投資，全線敷設第2條光纜，實現不同徑路光纜的迂回保護，減少光纜中斷對GSM-R的影響。

2.6 外網無線干擾

隨著其他電信運營商在格拉段的無線信號覆蓋，外界頻率尤其是中國移動公司頻率對GSM-R的干擾越來越嚴重。應加強網絡監測、分析，對發現的干擾問題及時排查;嚴格按照2010年青藏鐵路公司與青藏兩省區移動公司簽訂的維護工作合作協議，以及與青藏兩省區無線電管理委員會聯合印發的鐵路無線電專用頻率保護長效機制和應急預案，雙方建立健全快速反應機制，加快干擾問題的解決。

2.7 車次號注冊異常

因機車乘務員、運轉車長注銷操作不規范，經常發生車次號被其他車或手持終端占用而無法注冊的問題。對此，應加強對機車乘務員、運轉車長的業務培訓和考核;盡快做好西寧、拉薩GSM-R核心節點與北京、武漢、西安間的互聯互通前期準備工作，力爭年內完成互聯互通，從根本上解決GSM-R覆蓋區域內不能同時注冊和使用2個以上同一車次號的問題。

3 結束語

要及時發現、分析和處理GSM-R維護管理存在的問題，需要各級維護管理人員尤其是領導干部要定期深入現場，不斷調查研究，不斷總結和創新維護管理模式和體制，簡化生產關系，最大限度地調動廣大干部職工的生產積極性和安全責任心。需要維護管理人員充分利用先進的網管和網絡接口監測手段，充分發揮網管中心和技術支持中心崗位職能，定期歸口統計并認真分析網絡運行數據，及時處理網絡設備存在的安全隱患，才能確保GSM-R維護質量和網絡運行質量的不斷提高。

［1］ 鐘章隊，李旭，蔣文怡．鐵路綜合數字移動通信系統(GSM-R)［M］.北京:中國鐵道出版社，2007.

［2］ 中華人民共和國鐵道部．科技運［2006］120號.GSMR數字移動通信網技術體制［S］．2006.

［3］ 中華人民共和國鐵道部．科技運［2006］119號.GSMR數字移動通信網編號計劃［S］．2006.

［4］ 中華人民共和國鐵道部．科技運［2006］117號.GSMR數字移動通信智能網技術條件［S］．2006.

［5］ 中華人民共和國鐵道部．科技運［2008］170號.GSMR無線覆蓋和QoS測試方法［S］．2008.

［6］ 中華人民共和國鐵道部．科技運［2007］116號.GSMR數字移動通信應用技術條件第一分冊:調度通信系統［S］．2007.

［7］ 中華人民共和國鐵道部．鐵運［2011］121號.鐵路數字移動通信系統(GSM-R)維護暫行規則［S］．2011.