軌道交通在線監測專用無線傳輸系統的現狀及問題分析

馬治東

（中國鐵建電氣化局集團北方工程有限公司，太原 030053）

鐵路、地鐵的安全生產離不開信息交流。通信網絡作為鐵路、地鐵信息化建設的基礎，是現代鐵路、地鐵發展的必要條件，是鐵路、地鐵運輸生產的神經系統，同時也是衡量鐵路、地鐵現代化建設的標志之一。現代通信網絡管理進入了集中式維護階段，主要特征是通信設備全部采用數字化，通信網絡采用將各自分散的專用系統集中起來進行維護，并開發完成了一些分專業集中操作維護系統，初步實現了集中維護的目標。

1 存在的問題

通信網絡集中維護是伴隨著通信網絡的規模、容量和技術設備的先進程度而逐步發展起來的。在規模及技術層次較低的狀況下，通信網絡的運行維護存在的問題不明顯，但是隨著現代化通信網絡的發展，產生了許多新的問題，主要表現在以下幾個方面。

1.1 技術發展和維護模式的不適應

鐵路、地鐵通信技術的發展日新月異，隨著新技術的發展，設備更新的周期越來越短，網絡的組成越來越復雜，鐵路通信業務的品種也日益繁多，通信網絡的規模 發生了深刻的變化。但是既有的運行維護方式卻是幾十年不變的，這就要求我們按照通信技術的現狀建立起新的維護模式。

1.2 技術進步與人員素質不相適應

主要體現在：

（1）技術發展迅速，產品的更新換代加快，但是操作設備的維護人員年齡和知識在不斷老化，將逐漸無法適應新技術的應用。

（2）維護人員要熟悉了解一種通信設備的特性已非易事，如果要掌握多種設備性能、進行多種網絡的合理組織與維護更是非常困難的事。維護人員的精力、能力已經不適應了。所以新的技術和手段是現在鐵路通訊網絡提升的必需措施。

2 功能說明

2.1 系統功能說明

（1）數據無線傳輸系統在鐵路和地鐵中分為終端和服務端設備。每個需要傳輸數據的終端服務器都需要安裝部署終端程序并進行配置。連接服務端才可進行數據的傳輸。

（2）數據無線傳輸系統在互聯網上運行，可使用4G或WIFI的信號進行通信和互聯。

（3）數據無線傳輸系統中的傳輸數據都是以加密“文件”的形式進行通信傳輸。在終端不管采集的數據是什么類型的（視頻、圖片、二進制文件、Access數據庫文件、word/excel等文件、rsff、dex工務巡檢數據文件）全部以統一的加密“文件”形式進行傳輸到地面服務端。

（4）數據的通信傳輸都是雙向的，即可以從終端檢測車采集數據傳輸給地面服務器端，也可以將地面服務器端的分析結果傳輸給終端的檢測車供氣使用。

2.2 終端功能說明

（1）數據無線傳輸系統配置功能。高速移動設備、隨身設備、手機平臺、固定傳感器、包括連接服務端的相關參數配置；傳輸的數據內容、數據類型、專業、本地傳輸資源等信息配置。

（2）傳輸管理功能。可查詢數據傳輸狀態；歷史傳輸的數據信息；可提供暫停、取消或重新發送等文件傳輸操作。按優先級傳輸數據。可實時和定時兩種方式傳送。

（3）系統功能。提供數據流量統計功能；自動發送和手動發送兩種模式。

（4）待傳/接收區。要求有待傳和接收區，要有備份、分類機制。

2.3 地面服務中心端功能說明

（1）注冊審核管理。每個移動端和終端設備都要形成注冊管理、審核功能。

（2）終端網絡管理。終端網絡要實現：終端網絡連接狀態查詢；數據傳輸狀態、數據量、數據傳輸速率、歷史數據傳輸情況查詢；

（3）服務情況統計。服務端文件接收統計，按類型、數據量、專業統計；

（4）基礎信息同步功能。每個移動終端和地面服務區端設備基礎信息需要進行同步管理。

2.4 安全說明

針對網絡安全問題，我們對終端設備進行了注冊機制。沒有在中心端服務器上進行注冊的終端設備都認為是非法設備，無法接入到數據傳輸網絡中。包括鐵路地面上的無線終端設備還是地鐵地下的無線終端設備都一樣具備有這種功能。

對于無線傳輸中的數據安全問題，我們使用了MD5的算法，對要傳送的文件進行加密。MD5的典型應用是對一段Message（字節串）產生fingerprint（指紋），以防止被”篡改”。對于一個文件，這種算法會對這個文件產生一個MD5的值并記錄在案，然后將這個文件從客戶端的服務器傳送到地面中心服務器端，如果有人修改了文件中的任何內容，你可以對這個文件重新計算MD5時就會發現（兩個MD5值不相同）。有一個第三方的認證機構，用MD5還可以防止文件修改或是作者的”抵賴”，這就是所謂的數字簽名應用。這種算法對文件的傳輸的安全性起到了保護和信息的完整性。

3 結束語

“軌道交通在線監測專用無線傳輸系統”除了能夠完成車—地無線數據的傳輸，還能夠對突發的重大事故或是生產事故的發生起到一定的告警和通知的作用，該系統配備了短信模塊，在突發生產事故的時候能夠發出短信通知到負責人和特定的值班人員。使得在事故發生的第一時間就能夠得到消息，防患事故的發生。起到了告警和提醒的作用。

此設備最大的優點是能夠將移動終端或是終端采集到的信息實時的傳送到地面服務中心，地面中心可以及時的了解到服務端和移動端設備的運行狀況及生產情況，保證了生產的安全和高效，在數據采集的同時對采集到的數據進行傳輸，起到了數據的及時性和時效性，使得地面服務中心能夠第一時間得到生產中的數據情況，了解鐵路運行和生產中的實時情況。所有采集到的數據會有第三方的公司將數據按照一定的時間段匯總。“軌道交通在線監測專用無線傳輸系統”會將按照文件優先級的不同進行數據的安全傳輸，傳輸到地面服務中心的服務器上。在對存放文件進行掃描傳輸時，發現這種“固定”格式的文件，不做傳輸處理。只有文件的格式發生變化后才做傳輸和優先級的處理操作，達到文件傳輸的完整性。