城市軌道交通專用無線集群系統設備安裝設計

唐 龍

（大連地鐵運營有限公司，遼寧 大連 116113）

0 引言

隨著國內人均收入的穩步增長與城市化進程的不斷加快，中國城市軌道交通進入快速發展階段，通過對我國城市軌道交通發展現狀的調查與分析，在對比國外城市軌道交通發展行業的特征與規律，發現專用無線技術已經被廣泛的運用到城市軌道交通行業中，尤其是在國外城市，已經較早的把專用無線集群系統設備投入到城市軌道交通中去使用。專用無線通信系統滿足現代軌道交通行業的運行以及指揮沿線工作人員進行日常運營、維護、事故維修及防火救災的通信要求。所以，平日使用人員對無線設備進行維護維修是工作重點，前期如何進行設備安裝及系統設計成為了后期方便運維的前提條件[1-3]。

1 設備安裝要求

1.1 機房建筑要求

為了方便工作人員日常對系統機柜內設備的維護維修操作，可根據現場實際情況，盡可能把無線機柜空間預留在不小于1 m。

1.2 機房環境要求

機房溫度：機房內應安裝空調，內部溫度保持在 20～24 ℃。

機房濕度：保持在30%～50%，不宜過濕。

機房清潔度：機房建設過程中應做好防塵工作，設備正常運行后要定期清潔內外部灰塵。

機房密封性：機房的門窗，線槽穿墻地方的接縫處，要做好密封。

機房防水性：建設機房時，要做好防水處理，防止雨水通過墻體滲透到機房內造成設備進水情況

機房承重：機房地面每平方米所需承重800 kg，交換中心機房由于設備過多承載能力要滿足所有設備重量并留有余富。

1.3 供電要求

供電參數要求電壓使用220 V交流電，頻率在50 Hz，單項相位。

交換中心無線設備由于承載所有交換數據業務，一旦發生斷電，會引起整個專用無線設備的崩潰，對行車安全造成重大隱患，所以，交換中心設備的供電由UPS并機運行，在突發斷電的情況下，仍提供穩定可靠的不間斷電源。

對于供電方式主要分為以下幾種：

（1）機房設備機柜供電：需要為每個機柜提供至少3路供電電纜線到機柜。

（2）其它設備供電：包括行車調度臺，網管終端等等，需要為相鄰設備提供一路供電電纜，供電給設備下方的電源插排，并且需要為電纜的一端配備空氣開關。

1.4 接地要求

機房接地是保證所有設備運行安全的一個重要措施，接地線如果連接不合理，將對系統的穩定運行造成影響。與此同時，安全接地能保護在設備發生故障時的人身安全。

機房接地種類及具體指標標準：

（1）安全保護接地是指設備外殼的安全接地線：接在所有設備機柜，電腦設備等等。

（2）天線防雷器接地：接在所有射頻設備，包括無線GPS天線、天饋線、漏纜等等。

2 基站設備安裝

2.1 機柜接地連接

接地線纜到設備的接線。把機柜接地線頭裝上接地片，確定接地片安全進口在金屬線上；在螺絲和接線片之間，使用星型墊圈和常規固定墊圈。把常規固定墊圈放在接線片上，把接線片連接到機柜表面；使用提供的M10柱頭螺栓安全的把機柜地線固定在接口排上，如圖1所示。

圖1 機柜接地連接示意圖

2.2 電源連接

基站的單一直流供電模式。在單一直流模式下，基站從單獨的電源設備直接取-48 VDC，在使用直流電源線路時，需要一個外部斷路設備和適當的20 A保險絲，為了防止意外連接到高壓電傷害到人員，在連接電源線之前，確定所有電源開關全部斷開；用黑線連接到正極，藍線連接到負極，依照全球工業標準進行連接，除非當地的標準有所不同；用于連接直流電源的電線，應該不小于5.3 mm2 CSA(#10 AWG)。藍線推薦用于連接-48VDC[4]。如果電線沒有色標，在每個電線末端用顏色標記好，如圖2所示。

圖2 電源接線示意圖

2.3 基站無線天線

天線到室外設備機柜的接線。基站的射頻天線的連接口位于機柜的頂端，即與濾波器結合的部分；在連接基站的天線饋線上檢查好所有對應接口并做好標記，為了防止基站發生意外損壞，在射頻輸入端安裝避雷保護裝置；天線接口使用7/16 DIN接口。接口中心常是鍍銀的，而外部是鋁或者銀的。

2.4 E1線纜連接

從基站頂部E1接口到傳輸配線架的連接。基站支持告警輸入和控制輸出，所有電源線、地線要采用銅芯電纜，采用整段材料，中間不能有接頭并按要求進行連接

3 MSO設備安裝

3.1 機柜安裝

MSO機柜直接固定在地面上，固定設備時至少有4個固定點，固定螺栓最小直徑為10 mm，螺栓嵌入深度最小76 mm。使用水泥地專用固定螺栓，使用膨脹螺栓來裝配固定。螺栓應具有優異的抗拉力和剪切強度，螺栓嵌入地面時不得與水泥土中的鋼筋或鐵絲網接觸，如圖3所示。

圖3 MSO機柜安裝示意圖

3.2 GPS天線安裝

安裝GPS天線裝置，要求機房建設時應為GPS預留安裝地點，及GPS饋線由室外進入機房通往交換機機柜預留走線通道。需要考慮室外GPS天線從水平線10度以上空間的天線接收環境無高大建筑或樹木阻擋，安裝位置應選在朝向南面，并與發射天線水平距離至少在3.7 m以上，GPS天線安裝地點需要在避雷裝置的保護范圍內[5]。

4 無線調度臺安裝

無線調度臺設備組成包括MOTO調度臺、CCGW、二次開發調度臺、腳踏PTT、桌面MIG、主選喇叭、副選喇叭。無線近端調度臺一般安裝在中心調度大廳，遠端調度臺一般安裝在車輛段或者停車場調度臺。設備采用桌面擺放方式。

調度臺對外接口，如圖4所示。

（1）二次開發調度臺與二次開發以太網交換機的連線：網線，兩端接頭均為RJ45水晶頭，均依據568 B標準制作。

（2）二次開發調度臺語音卡與CCGW之間的連線：4W音頻線，可以使用網線。

（3）語音卡：4芯RJ11頭，1、4收，2、3發。RJ11頭插在語音卡的第2口。

（4）CCGW：RJ45接頭，1、2收，4、5發。

（5）二次開發調度臺與公務電話系統之間的連線：2W電話線，可以使用普通電話線。

（6）調度臺與錄音設備的連線：XLR-3。

（7）MOTO調度臺與MSO的連線：近端調度臺采用以太網，遠端調度臺采用E1。

圖4 調度臺設備組成連接圖

5 無線車載臺安裝

車載臺組成部分包括車載臺主機、車載臺控制盒和車載臺天線。這三部分獨立安裝并通過電纜進行連接，其中，車載臺主機與車載臺天線之間的連接線分別是110VDC主控電纜和DC13V電源線；車載臺主機與車載臺天線之間連接線纜為車載臺天線饋線。車載臺與外部設備接口包括：廣播接口、數據接口和電源接口。

車載臺控制盒采用嵌入式安裝，控制盒前面板安裝完成后與車載臺控制盒的安裝面齊平。用4顆十字半沉頭螺釘固定。由于車載臺控制盒后面板安裝了控制盒的大部分對外接口，所以再設計安裝車載臺控制盒空間的時候，需要考慮車載臺控制盒連線接頭的尺寸大小以及線纜回彎空間。

車載臺主機與車載臺控制盒之間的兩條電纜長度大約為1.5 m左右，需要為車載臺主機和車載臺控制盒安裝和維護預留一定的余量，如圖5所示。

車載臺安裝步驟：

（1）將車載臺主機和控制盒擺放到安裝位置。

（2）確定車載臺主機DC110V電源開關處于斷開狀態，使用車載臺附帶的3芯接頭的電源線連接主機和機車電源。電源線內紅線接110 V正極，黑線接110 V負極，為保證設備及人身安全，在機車斷電的情況下進行操作。

（3）接地線連接到主機背面的地線孔上。

（4）使用車載臺附帶的26芯主控電纜連接主機主控插座和控制盒背面的主控插座。

（5）使用車載臺附帶的13V電源線連接主機13V電源插座和控制盒背面的13V電源插座。

（6）將列車廣播系統提供的電纜連接到車載臺控制盒的廣播接口上。

（7）將車載臺天線的饋線連接到主機的天線接口。

（8）將手柄MIC連接到控制盒正面面板的MIC插座上，手柄掛在面板的掛鉤上。

（9）連接完成，使用設備附帶的緊固件將車載臺主機、控制盒固定在安裝位置上并檢查電源，即可上電開機。

圖5 車載臺設備組成連接圖

6 綜合布線要求

機柜設備的所有電纜均在電纜槽或電纜管中布設，應防鼠咬；電纜線在配電盤上的壓接點需要做密封處理，防潮防氧化；配電盤應牢固的固定在機柜內，配電盤的外形及尺寸根據實際情況而定；電源線、地線等電纜放置在機柜下面。預留長度大約在2 m；設備走線均為地下走線，要求機房鋪蓋防靜電地板，并預留走線線槽[6]。

7 結語

隨著專用無線集群系統設備在城市軌道交通中廣泛的使用，越來越多的城市地鐵已經開始選擇專用無線作為一種主要的通信手段。所以，專用通信無線設備作為運營軌道交通行業的核心，在正式使用之前的安裝設計上也成為了重中之重。