用電子矩陣實現切換的雙機熱備份調度電話系統特點分析

董武軍

【摘 要】本文介紹了廣州地鐵一、二、八號線共用的調度電話系統的主要特點，其中用電子矩陣實現兩臺調度交換機之間的自動切換的特點，我們認為在類似的設備系統改造中具有很好的借鑒意義。

【關鍵詞】調度交換機 熱備份 切換矩陣

【中圖分類號】TN948.48【文獻標識碼】A【文章編號】1672-5158（2013）07-0398-02

在2003年我們就曾對原廣州地鐵一號線的調度電話系統進行過改造研究，在當時提出增加一套熱備份的調度交換機，在切換方式上采用在配線架上加裝開關，調度分機只設一套，交換機故障時在配線架開關切換，在分機用戶沒有感覺的情況下實現切換。由于各種原因，一號線的改造沒有實施。在2008年廣州地鐵實行二、八號線分拆工程時，由于一、二、八號線三條線路共用一個OCC（控制中心），所以確定了三條線共用一套雙機熱備份調度電話系統的改造方案，在切換方式上，我們建議在配線部分使用電子開關的方式。后由中興通訊開發了電子矩陣，經過多次試驗，新的一、二、八號線調度電話系統于2010年8月正式投入運行，兩年多來運行平穩，達到了預期目標。下面對該調度電話系統的主要特點進行簡要的介紹。

廣州地鐵一、二、八號線調度電話系統改造的總體方案是在公園前控制中心增加兩臺ZXD1000調度交換機，按雙機熱備方式組成控制中心調度交換平臺，替換原來的一、二號線調度子系統調度交換機，并充分利用原二號線設備板件及終端設備，組成新的一、二、八號線調度子系統。該平臺經由切換矩陣，連接調控中心各數字調度臺終端，并通過OTN光纖傳輸系統將調度分機延伸至一、二、八號線各站段，以滿足三條線調度電話的各項調度功能。

1、系統組成

一、二、八號線調度電話雙機熱備方式組網方案如圖所示。該系統主要由以下幾部分組成。

1） 兩臺ZXD1000調度交換機按雙機熱備方式組成，雙機倒換由雙機熱備監控裝置自動實現。

2） 調度分機用戶線、控制中心調度臺2B+D線、數字錄音線與兩臺調度交換機連線之間的切換矩陣，如圖所示。該矩陣輸入線端為869×4，輸出線端為869×2。按雙刀雙擲二選一方式進行切換。

3） 切換矩陣提供21條2B+D線與控制中心21個數字式按鍵調度臺相連接。

4） 切換矩陣提供48條錄音線與控制中心數字錄音臺相連接。

5） 切換矩陣提供800條調度分機用戶線，通過OTN光纖傳輸系統，把調度分機延伸至一、二、八號線各站段。

2、雙機熱備系統

1）雙套調度交換機

雙機熱備系統的兩臺調度交換機同為ZXD1000型號，具有相同的硬件與軟件配置，其核心部件包括中央處理器MPU、交換網DN5、時鐘CLK、信號SCU皆為雙套熱備份。電源DCP為負荷分擔，其單機可靠性有充分保證。

2）熱備轉換監控裝置

雙機熱備系統的兩臺調度交換機各配一套熱備轉換監控裝置，每套裝置實時監控各自調度交換機的運行狀態和運行數據，并實現二套監控裝置之間的互相通信。一但出現中央處理器MPU、交換網DN5、時鐘CLK、信號SCU、電源DCP等重大故障且自動轉換失敗。造成全部或大部系統癱瘓，則該裝置自動發出控制信號，使切換矩陣轉向備用調度交換機，以保證各項調度功能的正常進行。進而對故障調度交換機進行維護以便盡快恢復雙機熱備運行狀態。

3、矩陣切換系統

1）矩陣結構

如圖所示。切換矩陣對來自兩臺調度交換機ZXD1000的調度分機用戶線、調度臺2B+D線、錄音線共869×4線端（輸入端）。根據雙機熱備監控裝置的控制指令進行雙刀雙擲二選一方式切換，使輸出端調度分機用戶線、調度臺2B+D線、錄音線共869×2線端保持穩定工作。其中調度臺2B+D線為21條，數字錄音線為48條，調度分機用戶線為800條。

2）切換控制

* 自動切換控制

熱備系統的一臺交換機出現重大故障時（系統全癱或大部癱瘓），雙機熱備監控裝置可自動發出控制指令，實現矩陣的自動切換。

* 手動切換控制

對切換矩陣的控制不僅可自動控制也可以手動控制，手動控制較大的增加了矩陣控制的靈活性和轉換控制的確定性。

3）開關原件的選擇

* 開關元件應選擇雙刀雙擲開關器件

由于切換矩陣的總體要求是雙刀雙擲二選一切換方式，因此開關元件應選擇雙刀雙擲開關器件。

* 開關元件應選擇微型繼電器

實現雙刀雙擲開關動作，可采用模擬電子開關也可以采用微型繼電器組成切換矩陣，由于本切換矩陣所切換的線端都有饋電，因而采用無源開關接點更為合適，本切換矩陣開關元件選用微型繼電器。

4、調度員值班臺

1） 調度員值班臺是調度業務的操作控制臺，為數字式按鍵調度員值班臺。本系統設調度員值班臺21個，實裝14個、備用7個，包括值班主任臺、行車值班調度員值班臺、電力調度員值班臺、環控調度員值班臺、維修調度、備用調度員值班臺。

2） 調度員值班臺使用數字式按鍵調度員值班臺，每個調度員值班臺設功能鍵10個（包括功能、就席、強拆、保留、插入、會議、切換、全呼、確認及取消鍵），用戶選叫鍵60個（可按64個配置），會議/組呼鍵8個，中文液晶大屏顯示器（設置中文字庫）一個，雙色指示燈（紅綠指示燈各一個）60套（與選叫鍵對應），撥號盤一套，配置容量按需還可擴展。調度員值班臺狀態指示燈2個（電源及運行指示燈各1個），調度呼叫，一鍵到位，操作簡單，使用方便。如圖所示。

3） 調度員值班臺與控制中心調度總機間使用2B+D接口聯接，每個調度員值班臺可提供兩套話路。 其一為手柄話路，其二為免提話路。免提話路采用麥克風、喇叭方式，使用DSP回波抵消技術，具有自動靜噪及防振嗚功能，音質清晰，自然度好。

5、調度分機

1）調度分機為帶免提功能的普通電話機。二號線配置數量為250部，八號線配置數量為200部，帶LCD顯示。

2） 調度分機呼叫調度員值班臺，按熱線功能方式，無需撥號，舉機即通。

3）分機對總機的呼叫可區分為一般呼叫和緊急呼叫。緊急呼叫時，分機摘機后1-5秒內（可調），按“#”號鍵，總機調度員值班臺液晶顯示屏顯示中文站名及“緊急”字樣，并有對應急促鈴聲及紅燈閃動顯示，以示發生緊急呼叫。普通呼叫為正常鈴聲、紅燈亮而不閃。

6、 調度網絡結構

1） 調度總機采用ZXD1000數字程控調度機。能組成32個以上的調度系統，包括行車調度、電力調度、環控調度、維修調度、遠程調度等調度系統。其中一、八號線設調度臺6個，二號線設遠程調度臺2個。

2） 一號線設16個地鐵站和一個車輛段，二號線設24個地鐵站、1個停車場、1個車輛段，八號線設15個地鐵站和一個車輛段。

3） 調度總機設在控制中心，調度總機通過模擬Z接口（模擬二線用戶）與光纖傳輸局端節點機相聯網。

4） 每個調度系統的調度信息流程為：控制中心值班調度員值班臺——調度總機（ZXD1000）——模擬Z接口——光纖傳輸局端節點機——光纖傳輸遠端節點機——各站段調度分機。其中調度機完成調度員值班臺與模擬Z接口的信息交換及對應調度功能，局端節點機通過其交叉連接功能完成各調度員值班臺調度信息的分配與組合，把Z接口來的各路選叫信息分配至各地鐵站段的對應通路中去，反之把各地鐵站上來的呼叫信息經Z接口傳至調度機。遠端節點機完成從對應的通路中分離出調度信息，接至對應調度分機。

5） 為保證地鐵客運行車、電力、維修、環控等調度業務的安全可靠，傳輸通路為每種調度配置主、備兩條64KB/S傳輸通路。以備故障時啟用備用通路。

6）調度機配集中網管臺一套，以HUB網線（RJ45接口）與調度機相聯接，實現各類維護管理及集中網管任務。