鐵路通信工程應用接入網技術的一些思考

姚崗

摘要：近年來，隨著我國交通運輸發展水平的提升，鐵路交通逐步朝著高速化與輕型化方向發展，從而對鐵路通信提出了更高的要求，為了能夠滿足鐵路運輸指揮以及運營維護管理的需要，我國不斷將鐵路運輸發展的重點轉移到通信工程建設上，通過接入網技術的應用，優化傳統的通信系統，為此，文章對鐵路通信工程應用接入網技術展開了思考，探究了接入網技術的具體應用以及未來應用趨勢。

關鍵詞：鐵路通信工程;接入網技術;應用

鐵路通信工程技術水平的提升對保障鐵路交通穩定運行有著重要的意義，因此，隨著通信技術水平的提升，建立各個車站、單位之間的數字同步傳輸技術，利用網絡IP進行通信，并改進傳統接入網，提升網絡運行速度，能夠優化整個通信工程的運行效率與運行質量，不僅能夠滿足鐵路交通運輸之間的通信需要，也能夠為乘客提供更便利的通信服務，而且可以基于乘客的需要不斷擴展通信工程功能，創造更豐富的效益。

1、無線接入技術的發展

1.1接入網定義

接入網是指由業務節點與用戶網絡接口等傳輸實體構成的網絡，是OSI/RM中構成中繼系統或中間系統組成通信子網的重要部分。它可以用于部分或完全替換傳統用戶本地線路網，具有傳輸、復用、可交叉連接等功能。實際應用中，通過多樣的傳輸煤質，可以實現光纖與銅線的共同接入。接入網主要有線接入網與無線接入網兩種形式。

1.2 鐵路接入網技術的現狀

如今高速運動鐵路列車的主要特點，因有線接入網的智能性、方便性，在鐵路通信網絡中占據著較大比重。但在固定產所之間或固定設施之間通信仍然選擇以SHD光數字同步傳輸設備為主，同時通信主干網及光纖用戶接入網還應采用網絡通信和ATM交換等先進技術來構成。比如采用高速、安全、傳輸質量高、價格合理的雙纖單向環接入方式，這種方式集成了光纖通信的優點，并且還實現了設備備用、路由迂回、自愈合等功能，有效的提升了通信系統的穩定性。此外，使用數字環路載波設備與遠端用戶單元使通信系統中組網更加靈活便捷。

在組網過程中投資與效益綜合統籌是必須重點考慮的問題，由于當前鐵路通信并不能滿足鐵路各部門開展正常生產業務的需要，為旅客提供更為先進的電信業務，需要組網具備擴容功能。從目前的技術來講，鐵路通信網絡被分為主干網、局域網、接入網三個部分，其中接入網所占比重較大，負責的業務也相對多元，主要業務包括各業務室數據接入、數字調度、話音、傳真接入、圖像接入等;接入網主要由有線與無線兩種形式。

1.3 無線接入技術

在接入網中引入部分或全部無限傳輸媒介則被成為無線接入網，是接入網的一種形式，為用戶提供移動或固定終端業務。無線接入網主要由兩種類型，一種是固定接入，另一種是移動接入;最基本的構成需要具備控制器、用戶終端設備與基站;應用過程中還涉及到蜂窩技術、微博I點多址技術等技術的應用;該項技術具有靈活便捷，易于建設的特點，目前已得到通信領域高度的重視。

2、鐵路無線接入網現狀

近年來，隨著社會發展水平的提升，鐵路運輸以及廣大出行民眾對鐵路通信技術提出了更高的要求，也引起了鐵路部門的重視，需要通過對傳統通信網絡的改進，將更為先進的接入網技術應用到通信工程系統中，實現鐵路通信網絡系統的升級，以便提供更高水平的通信服務。鐵路通信網絡的主要作用是為鐵路公務溝通、旅客通信、行車維修、應急搶險等提供通信渠道，保障信息的高效、高質量傳遞，從而實現列車的安全、穩定的運行。這一事項集列車公務通信與區間移動作業通信于一體的移動通信系統，但是通信系統必須體現鐵路結構的特點，所以該系統有區別于正常的通信系統，具有線面結合、以線為主的特征，形成了完整的鏈狀網。

目前的鐵路通信系統中僅在400MHZ無限列調系統中應用了部分無限接入，保障列車進站與出戰過程中，列車值班員能夠進入列車所在地區管轄區段與列車長、司機展開通信。但通常為了減少資源的浪費，保障通信系統通暢，在無特殊情況下不進行使用。但是隨著鐵路運輸業的發展，這樣的通信系統并不能滿足于鐵路現代化發展的需求，需要通過引入先進的小區制、具備大三角功能的無限通信系統。簡單來講，調度中心、車站值班中心、列車司機三者之間能夠暢通的展開通信，實現線路管理區間公務移動通信、雙向數據通信等功能;并將CDMA、GSM-R等多種通信方式接入鐵路通信網絡中。

集群系統作為目前鐵路移動通信方式的首選，其是一種集成微處理機技術、計算機網絡技術、通信技術、程控交換技術于一體的產物，是目前移動通信系統中最強大的專用系統。它集交換、控制、通信于一體，分配給系統內部用戶一組信道自動最優地動態，通過無線撥號的方式最大限度地利用系統資源和頻率資源及各種可利用的資源，最終目的是提高服務質量。同時，該系統不能能夠應用于應急搶險、調度指揮等領域，也有效的處理了通信頻率分配的問題，實現了群呼、組呼、強插、強拆等多項功能，但是這一系統也存在明顯的缺點，其頻率分配通過動態形式完成，未考慮到對周圍公用網以及與公用網融合的問題，路由選擇上并不先進，在通路過程或自動過網時經常出現丟失信息的情況，不利于通信過程保密，容易受到外界干擾。這些問題雖然會對鐵路通信造成影響，但最為重要的是其導致通信過程中列車與調度指揮中心展開雙向數據通信時容易造成誤碼，并不適用于較高數據通信誤碼率場合。

3、鐵路通信工程中接入網技術的運用

3.1 接入網技術在鐵路通信工程中的具體運用

目前鐵路通信系統中接入網技術的應用可以從兩部分展開探究：

一是，推廣接入網技術時，應始終遵守“大容量”的原則，充分發揮出接入網技術的優勢，減少鐵路通信系統建設中交換點、交換網分級、延長交換機的出現，優化網絡整體架構，以便降鐵路通信網絡建設成本，增強網絡系統的安全性與實用性。此外，應將自動波交換機的接口設置為統一型號，便于交換機的升級，完善設備功能。

二是，圖像傳輸過程中，將車站貨場監控、道口監控、有線電視的傳輸也納入到接入網系統中，能夠有效實現對鐵路通信網絡系統架構的優化，將信號以數字信號的方式從鐵路局通信段提供的通道傳輸到接入網中，在系統中納入現場設備、局域網、監控中心等設施，值班人員可以直接通過遠程控制，確定現場設備的IP地址進行圖像解鎖，傳輸到電視墻上，不僅可以實時獲取到車站貨場、道口的監控圖像，也實現了對車站等位置的有效控制。車務段以及鐵路局可以在辦公網上通過分控終端直接在瀏覽器上查看監控視頻與圖像;而監控中心可以對圖像進行處理、存儲以便用于后續工作中。視頻監控系統與鐵路局的辦公系統、MIS系統實現兼容，實現了通訊信息的多元化傳遞，將成為鐵路局信息管理的重要組成內容。

3.2 鐵路接入網技術的系統應用方法

接入網在鐵路通信系統中的應用，主要功能為用戶數據、圖像、話音、傳真、調度等綜合業務接入，用于鐵路系統辦公與生產業務中，實現各個部門之間電話通信、站間形成電話通信、運輸調度電話通信、專用電話通信等，并對數據進行處理，再配合信息管理系統實現鐵路客票預訂與互聯網售票。未來隨著鐵路通信系統的進一步發展，接入網技術與通信工程之間展開更深層的融入，能夠在鐵路通信系統內部實現遠程監控，并為各個部門之間信息管理上提供ISDN、64K數據以及自動電話與音頻等業務。

3.3軸溫監測技術應用

通過軸箱紅外輻射能量的變化來測定軸箱溫度的變化稱為軸溫監測。車軸是鋼制的，在常溫下既堅硬又富有彈性，列車在高速行駛的過程中，車軸與軸承之間相互摩擦所產生的熱將導致列車車輛軸溫的升高，隨著溫度的升高，車軸的剛性和彈性性能減弱，可能造成車體變形，燃軸、切軸事故，更嚴重的甚至造成列車顛覆。為了避免出現因軸溫過高而造成行車安全事故，需要定時監測軸溫。鐵路相關車輛管理部門認識到軸溫監測的重要性，認識到軸溫監測的重要性，因而在鐵路沿線設有車輛檢修所，大量的鐵路工人以手工的辦法來檢測機車車軸的狀態。隨著車軸溫檢測技術的不斷發展，目前所有鐵路機車軸溫檢測均已采用軸溫監測技術的方法。

軸溫監測技術是在主要監測站點的鐵路上安裝RFID專用讀寫器，同時列車車輛上安裝監測軸溫溫度傳感標簽，形成數據發送、接收、傳輸點對點的連接。按照不同的溫度告警范圍，動態顯示車軸溫度情況。路局車輛段的軸溫監測系統通過路局通信段提供的接入網通信通道進入通信系統可串聯傳送至每一個機車車輛檢修所，可隨時查閱各線路列車的實時軸箱溫度動態變化情況。相關數據顯示，該技術的應用有效減少了軸溫過高引起的故障和事故率。

3.4電力遠動技術應用

隨著科學技術水平的提升，根據鐵路局供電段發展需求的變化，鐵路電力遠動系統的功能將會不斷拓展，以便幫助鐵路局供電段對電力線路運行、電力系統故障、維護等多項工作的落實，而且該系統還具備自檢與自診斷功能。這項系統的主要構成部分為遠動調度系統、遠動終端、通信網絡，其中遠動調度系統根據鐵路局接入的通信網提供被控終端與專用主/備光纖數字通道通信服務，能夠實現遠程監控的功能;遠動調度系統采用環形光纖數字通信結構通信，配置雙以太網，從邏輯上實與現遠動終端通信的點對點通信方式。而遠動終端主要由桿上開關監控終端、變電所監控終端、信號電源監控終端等設備構成，利用變電所與配電所監控終端實現對變電所的遙信、遙控與遙測，保障變電所內基礎單元之間信息真實的傳回調度系統中，為遠方診斷、設備維護、設備在線檢測聽可靠的數據。此外，該項系統利用計算機局域網通過分布式控制，對網絡系統中各個節點單元展開配置，包括后臺處理機、操作員節點機、通信前置機、等多項設備，并實現打印機、監視設備、衛星時鐘等設備的同步。鐵路局通信段可以通過遠動系統實現遠動調度與遠動接入網終端之間的信息交換與共享，實現系統的可靠運行，并減少了電纜等設施的數量，使鐵路通信系統得到優化。

在系統正常運作狀態下，被控制站可以展開工作與通道的動態分配，如果某一通道出現故障，系統可以自動進行通道切換，并在切換后自動恢復工作，同時也可以通過手動操作完成。

在線路故障檢測過程中，遠動系統也能夠發揮重要作用，線路出現故障后，基于過流檢測原理，判斷線路是否需要通過整定值展開檢測，在這個過程中桿上開關監控終端會將故障信息上報，調度系統在控制中線的配合下定位故障位置，明確故障原因，隔離故障點，自動進行故障線路兩側負荷開關斷開，在重新下達恢復已閉合兩側配電所出現開關開啟，恢復供電。整個過程產生的信息都會傳回調度中心，供相關技術人員分析。

4、結語

隨著社會發展水平的提升，鐵路通信的需求也不斷提升，這需要鐵路通信網絡展開系統的升級與優化，實現通信的安全運營，以便適應快速發展的社會，而且要充分突出全程全網的優勢，提升通信服務水平，并引入移動通信技術，實現對通信網絡系統的改造，增加系統功能與優化系統結構。從無限接入網技術的應用來看，基于未來鐵路發展對通信系統的要求，通信系統的建設需要明確自功能，規劃其指標構成，確定彈性需求空間;并考慮系統容量擴充問題，應用便于擴容的通信方式，在保障系統可靠性的基礎上，實現通信系統與其它系統的結合，形成統一的整體，便于備份。

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