關(guān)于地鐵通信系統(tǒng)集成及工程實(shí)施探討

王 永

（中鐵十九局集團(tuán)電務(wù)工程有限公司，北京 100076）

0 引言

在經(jīng)濟(jì)快速增長和城市化進(jìn)程快速推進(jìn)的大背景下，農(nóng)村人口的數(shù)量不斷減少，城鎮(zhèn)人口數(shù)量不斷增加，這樣就會給城市交通運(yùn)營造成很大的壓力，部分城市在“早高峰”、“晚高峰”以及“節(jié)假日”等特定時間內(nèi)很容易造成大規(guī)模的堵車現(xiàn)象，困擾民眾的出行和游客的游玩體驗。地鐵作為一種新型、快捷以及綠色的出行方式，越來越受到人們的關(guān)注和重視，上海、北京、蘇州以及無錫等城市已經(jīng)建設(shè)多條地鐵線路，地鐵已經(jīng)成為了緩解交通壓力和方便民眾出行的重要交通組成部分。

然而，相較于其他日常出行的公共交通工具，地鐵工程建設(shè)的復(fù)雜性較高，技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度較大，運(yùn)營環(huán)境較為特殊。交通管理部門需要對地鐵進(jìn)行綜合管理，實(shí)時監(jiān)控，實(shí)時通信以及實(shí)時協(xié)調(diào)調(diào)度。因此，想要實(shí)現(xiàn)地鐵高校有序的運(yùn)營，就需要重視地鐵通信系統(tǒng)的建設(shè)，完善地鐵通信系統(tǒng)的相關(guān)配置服務(wù)，進(jìn)而能夠極大的提高地鐵的有效運(yùn)行效率，給予旅客用戶實(shí)時的交通信息，增強(qiáng)了地鐵運(yùn)行的穩(wěn)定性以及給予交通運(yùn)輸?shù)陌踩浴?/p>

1 地鐵通信系統(tǒng)的概述

地鐵通信系統(tǒng)是一個錯綜復(fù)雜的綜合體，涉及的層面和領(lǐng)域較為廣泛。通過分析傳輸系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)以及通信電源系統(tǒng)，從3個方面概述地鐵通信系統(tǒng)的構(gòu)成。

1.1 傳輸系統(tǒng)

1.1.1 映射資源協(xié)議傳輸網(wǎng)絡(luò)

映射資源協(xié)議是一種可以滿足和無線基站、語音以及電信信號等系統(tǒng)連接的較為標(biāo)準(zhǔn)的傳輸信息平臺。映射資源協(xié)議網(wǎng)絡(luò)傳輸架構(gòu)中不但擁有多種豐富的網(wǎng)絡(luò)種類和組成形式，而且該平臺還為其他網(wǎng)絡(luò)提供了滿足運(yùn)行的條件和環(huán)境。同時，該網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺能夠在通信系統(tǒng)中創(chuàng)造最優(yōu)的工作氛圍和環(huán)境，以供相關(guān)網(wǎng)絡(luò)高效有序的運(yùn)行。在地鐵通信系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)該充分發(fā)揮映射資源協(xié)議網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，以映射資源協(xié)議傳輸網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)全程監(jiān)督和跟蹤地鐵的運(yùn)營狀況。

1.1.2 光傳送網(wǎng)

相較于其他的傳輸網(wǎng)絡(luò)，光傳送網(wǎng)傳輸網(wǎng)絡(luò)擁有較高的專業(yè)化程度，該傳輸網(wǎng)絡(luò)可以將多個數(shù)據(jù)接入口提供給地鐵通信系統(tǒng)，通過傳輸?shù)恼{(diào)度手段，將數(shù)據(jù)準(zhǔn)確高效的運(yùn)輸?shù)筋A(yù)先指定的位置，進(jìn)而為相關(guān)設(shè)施的穩(wěn)定有序運(yùn)行提供了強(qiáng)有力的保證。目前，光傳送網(wǎng)傳輸網(wǎng)絡(luò)的功能主要運(yùn)用于地鐵廣播、地鐵閉路電視以及語音通行等方面。為了精確實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，光傳送網(wǎng)傳輸網(wǎng)絡(luò)使用“點(diǎn)對點(diǎn)”的傳輸方式，這種傳輸方式和上文提及的映射資源協(xié)議傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸方式有較為明顯的不同（圖1）。

圖1 光傳送網(wǎng)綜合業(yè)務(wù)傳輸平臺

1.1.3 指針分控技術(shù)

由于地鐵運(yùn)營覆蓋的區(qū)域較廣，需要對于不同的地區(qū)設(shè)置地鐵通行系統(tǒng)，而且不同城市不同區(qū)域不同的系統(tǒng)之間是相互分隔，互不影響，各自處于獨(dú)立運(yùn)行的狀態(tài)，直接導(dǎo)致各個地區(qū)各個系統(tǒng)之間存在著一定的運(yùn)營時間差，因此需要憑借指針分控技術(shù)校對時間，從而統(tǒng)一時間，保證地鐵運(yùn)營的高效有序進(jìn)行。同時，時鐘子系統(tǒng)能夠根據(jù)已有功能進(jìn)行進(jìn)一步的擴(kuò)展，而且實(shí)現(xiàn)編碼模塊數(shù)量的增加，從而高效的完成自身已有功能的運(yùn)作，也避免影響其他有關(guān)聯(lián)的地鐵設(shè)備設(shè)施（圖2）。

圖2 時鐘子系統(tǒng)

1.1.4 彈性分組環(huán)傳輸網(wǎng)絡(luò)

在當(dāng)前技術(shù)環(huán)境下，在地鐵通信系統(tǒng)運(yùn)用中，對于與用戶相關(guān)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)（即面向旅客用戶的相關(guān)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)）主要使用彈性分組環(huán)傳輸網(wǎng)絡(luò)的方法進(jìn)行處理。彈性分組環(huán)傳輸網(wǎng)絡(luò)擁有空間復(fù)制等較為突出的數(shù)據(jù)傳輸特征，2個突出特征即可以有效保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性和傳輸數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，也能夠完善數(shù)據(jù)，進(jìn)而提高數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)質(zhì)量和旅客用戶的體驗感。

1.2 視頻監(jiān)控系統(tǒng)

視頻監(jiān)控系統(tǒng)是地鐵通信系統(tǒng)中非常重要的組成部分，該系統(tǒng)有著無可替代的重要作用。但是不同的用戶群對于視頻監(jiān)控系統(tǒng)需求是不相同的。從監(jiān)視范圍、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)以及不同的應(yīng)用對象主體3個方面，比較地鐵運(yùn)營部門和公安部門需求之間的差別。

（1）監(jiān)控范圍不同。地鐵運(yùn)營部門主要運(yùn)用視頻監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控地鐵日常運(yùn)行相關(guān)情況和解決一些突發(fā)情況，例如監(jiān)控車站人流量，列車入站和出站情況以及電梯運(yùn)行狀況等問題。公安部門則利用監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行秩序維護(hù)，防范犯罪發(fā)生，檢查消防通道以及緝拿犯罪人員。

（2）網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)存在差異。調(diào)度室、運(yùn)營控制中心以及車站構(gòu)建起運(yùn)營部門的視頻監(jiān)控系統(tǒng)組織框架。派出所、車站警務(wù)室以及公安調(diào)度中心構(gòu)建起公安部門視頻監(jiān)控系統(tǒng)。這兩者之間的框架構(gòu)建存在較大的差異。

（3）不同的應(yīng)用對象主體。一般來說，車站監(jiān)控室工作人員負(fù)責(zé)操作和執(zhí)行運(yùn)營視頻監(jiān)控有關(guān)的活動。而全面監(jiān)控地鐵的運(yùn)營情況則是由公安控制中心的調(diào)度工作人員完成的。

1.3 通信電源系統(tǒng)

1.3.1 UPS

UPS（Uninterruptible Power System/Uninterruptible Power Supply，不間斷電源）的4種常見工作模式：①以整流器為媒介實(shí)現(xiàn)三相交流電形式往直流電形式轉(zhuǎn)化，隨后再經(jīng)過逆變器轉(zhuǎn)化為提供負(fù)載交流電的正常工作模式；②蓄電池在主電源停止工作后將會轉(zhuǎn)變成放電狀態(tài)，隨后同樣經(jīng)過逆變器以滿足日常供需求的蓄電池工作模式。其中，在主電池正常工作后，蓄電池也會從“放電狀態(tài)”轉(zhuǎn)變成“充電狀態(tài)”；③逆變器發(fā)生故障或者長時間超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)就會導(dǎo)致系統(tǒng)停止逆變器工作和運(yùn)營的靜態(tài)旁路工作模式；④在維修階段，合上旁路開關(guān)，直接不間斷地對UPS進(jìn)行供電維護(hù)。

1.3.2 開關(guān)電源

開關(guān)電源是電源穩(wěn)定運(yùn)行的前提和保證，其主要組成部分有電話交換機(jī)、傳輸設(shè)備等通信設(shè)備。整合處理整流器的輸出端和配電裝置的輸入端，通過直流配電輸出的手段實(shí)現(xiàn)二次分配，以輸出電壓軟啟動的工作方式，為固定通信裝置和設(shè)備提供穩(wěn)定的電力服務(wù)。

1.3.3 交流配電屏

為專用的通信系統(tǒng)提供相關(guān)的UPS配電是交流配電屏的主要用途和工作，例如車站、控制中心等方面。在停電的情況下，控制中心可以完成負(fù)載中心的分時供電的任務(wù)。

2 地鐵通信工程的質(zhì)量控制

2.1 地鐵通信工程的設(shè)計質(zhì)量控制

在地鐵通信工程的設(shè)計過程中，需要遵循3個原則：①大局觀原則。由于時差或者地域的原因，內(nèi)部各個組成部分之間是相互獨(dú)立的，整個系統(tǒng)需要子系統(tǒng)相互協(xié)作才能實(shí)現(xiàn)最大的功能，因此在設(shè)計的過程中，把握大局，需要從系統(tǒng)整體角度出發(fā)，以地鐵通信系統(tǒng)功能最大化為主要目標(biāo)。②踏實(shí)、實(shí)用原則。構(gòu)建地鐵通信系統(tǒng)的主要目的就是服務(wù)民眾出行，緩解交通壓力，因此需要注重系統(tǒng)的升級和維護(hù)，進(jìn)而保證地鐵高效的運(yùn)行。③安全可靠原則。在地鐵通信系統(tǒng)的設(shè)計中，需要保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定和安全，滿足地鐵日常運(yùn)行的需求。

2.2 地鐵通信系統(tǒng)工程的技術(shù)要點(diǎn)

在地鐵通信系統(tǒng)工程中，主要注重3個技術(shù)要點(diǎn)：①對于施工過程中難度較高的工作，需要使用專業(yè)的技術(shù)指導(dǎo)和先進(jìn)的施工設(shè)施；②對于施工過程中出現(xiàn)的問題，需要及時分析解決，將責(zé)任與個人相掛鉤，實(shí)施責(zé)任終生制的管理模式；③對于已經(jīng)完成的工程，需要多次反復(fù)排查，將失誤降到最低，同時也避免可能出現(xiàn)的事故。

3 總結(jié)

地鐵作為一種新型的交通工具，已經(jīng)慢慢成為部分城市民眾主流的出行方式，其有效的緩解了城市交通的壓力，因此，需要嚴(yán)格控制地鐵通信系統(tǒng)工程，確保通信系統(tǒng)的質(zhì)量，使其功能得到最大化的發(fā)揮，進(jìn)而提高交通的安全性，提高人們出行的幸福感。

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