漏纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)中的應(yīng)用

韓大鵬

中鐵一局集團(tuán)電務(wù)工程有限公司 陜西西安 710038

1 漏纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)置要求

城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)中的漏纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)由設(shè)在維修中心的網(wǎng)管設(shè)備、設(shè)置在設(shè)備集中站的現(xiàn)場(chǎng)管理單元、以及安裝在軌旁RRU附近的漏纜監(jiān)測(cè)主機(jī)及合路器等設(shè)備組成。區(qū)間內(nèi)同一位置處的A、B網(wǎng)共用同一臺(tái)在線監(jiān)測(cè)主機(jī)，監(jiān)測(cè)主機(jī)設(shè)置間隔不低于1200米。由信號(hào)系統(tǒng)設(shè)置的光電綜合箱提供1路電源分路給監(jiān)測(cè)主機(jī)供電，利用A網(wǎng)RRU光纜的中1根光纖將軌旁的漏纜監(jiān)測(cè)主機(jī)與設(shè)備集中站的現(xiàn)場(chǎng)管理單元進(jìn)行星形或鏈形連接，設(shè)備集中站的現(xiàn)場(chǎng)管理單元通過(guò)維修網(wǎng)絡(luò)通道與維修中心的網(wǎng)管系統(tǒng)連接[1]。

2 漏纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作原理

漏纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)主要依靠故障定位主機(jī)（監(jiān)測(cè)單元）來(lái)實(shí)現(xiàn)，其工作原理如圖所示：

故障定位單元發(fā)射微功率（雖然傳輸方向是長(zhǎng)距離，但對(duì)于耦合方向是短距離）的射頻信號(hào)，在被監(jiān)測(cè)的漏纜中傳輸，如果被監(jiān)測(cè)這段漏纜指標(biāo)非常好，回波損耗非常小，但如果這段漏纜上某點(diǎn)的駐波比惡化（傳輸損耗指標(biāo)同時(shí)惡化）時(shí)，則此故障點(diǎn)反饋到漏纜監(jiān)測(cè)設(shè)備的回波損耗值變大。

通過(guò)測(cè)試漏纜及所接的接頭、跳線、避雷器、直流阻隔器、天線、合路器等整個(gè)漏纜鏈路每個(gè)位置的回波損耗和駐波值，故障定位主機(jī)依據(jù)多個(gè)射頻信號(hào)的回波損耗值和時(shí)延，計(jì)算出故障點(diǎn)的駐波比值和位置。

3 漏纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)功能

漏纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)在不影響LTE無(wú)線設(shè)備正常工作的情況下，對(duì)軌道交通正線所有漏纜的故障點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確定位，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)由光纖鏈路傳輸至所屬集中站機(jī)房?jī)?nèi)的管理單元及維修中心網(wǎng)管系統(tǒng)，告警并顯示漏纜線路故障及對(duì)應(yīng)位置，同時(shí)還應(yīng)提供漏纜劣化預(yù)警，當(dāng)駐波比值趨近于設(shè)置的門(mén)限值時(shí)發(fā)出告警信息，記錄設(shè)備狀態(tài)、告警類型、告警時(shí)間、操作日志等信息，并可以設(shè)置設(shè)備的相關(guān)參數(shù)，具體功能為：

（1）遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)漏泄同軸電纜（通斷、傳輸損耗）和監(jiān)測(cè)設(shè)備的狀態(tài)；實(shí)時(shí)顯示告警信息；記錄監(jiān)測(cè)設(shè)備狀態(tài)、告警類型、告警時(shí)間、操作日志等信息。

（2）實(shí)現(xiàn)對(duì)漏泄電纜及所接的接頭、跳線、避雷器、直流阻斷器、饋纜、天線、合路器等整個(gè)漏纜鏈路每個(gè)位置的回波損耗和駐波值的在線監(jiān)測(cè)，并在線定位故障所發(fā)生的具體位置。

（3）對(duì)漏纜的單端及隧道洞口處與漏纜連接的天饋線進(jìn)行在線故障定位監(jiān)測(cè)。

（4）漏纜劣化預(yù)警，當(dāng)駐波比值趨近于設(shè)置的門(mén)限值時(shí)發(fā)出告警信息。

（5）漏纜故障定位分析、系統(tǒng)用戶管理、配置管理、數(shù)據(jù)備份和實(shí)時(shí)告警等功能，能對(duì)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，生成各種統(tǒng)計(jì)報(bào)表。

（6）可納入信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)統(tǒng)一網(wǎng)管的能力，同時(shí)應(yīng)開(kāi)放接口滿足通信設(shè)施設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)統(tǒng)一管理的需求[2]。

4 漏纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)要求

4.1 對(duì)網(wǎng)管的功能要求

具備對(duì)系統(tǒng)設(shè)備配置管理、故障管理、安全管理和操作維護(hù)管理功能。

（1）能手動(dòng)/自動(dòng)添加、刪除設(shè)備，設(shè)備添加成功后系統(tǒng)才能對(duì)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)和管理。設(shè)備刪除不應(yīng)影響LTE系統(tǒng)和其他監(jiān)測(cè)設(shè)備正常工作。

（2）系統(tǒng)能對(duì)在線設(shè)備信息進(jìn)行查詢功能，并可對(duì)查詢結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、打印。

（3）系統(tǒng)能實(shí)時(shí)接受并顯示各被監(jiān)控設(shè)備得到的運(yùn)行數(shù)據(jù)、工作狀態(tài)和告警信息；向集中站現(xiàn)場(chǎng)管理單元發(fā)送各種操作指令；

（4）系統(tǒng)提供定時(shí)輪詢功能，輪詢時(shí)間不小于5min。

（5）與上一級(jí)的監(jiān)控中心進(jìn)行通信，根據(jù)要求向上傳送有關(guān)數(shù)據(jù)信息，接收上級(jí)下發(fā)的檢測(cè)控制命令；

（6）漏纜監(jiān)測(cè)網(wǎng)管系統(tǒng)上至少應(yīng)能顯示漏纜監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)狀態(tài)、設(shè)備連接實(shí)時(shí)狀態(tài)、漏纜監(jiān)測(cè)拓?fù)鋱D等，對(duì)系統(tǒng)內(nèi)所有設(shè)備、通信路由等進(jìn)行診斷，發(fā)現(xiàn)故障應(yīng)及時(shí)告警。

（7）進(jìn)行告警確認(rèn)和處理，至少還應(yīng)包含漏纜新增告警、正在維修告警、設(shè)備連接告警等，實(shí)時(shí)測(cè)試漏纜及所接的接頭、跳線、避雷器、直流阻隔器、天線、合路器等整個(gè)漏纜鏈路每個(gè)位置的回波損耗和駐波值，并顯示出該不良點(diǎn)所在的具體位置。

（8）對(duì)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，生成各種統(tǒng)計(jì)報(bào)表。漏纜歷史維修記錄數(shù)據(jù)至少要保存一年，并具備漏纜性能趨勢(shì)分析的功能。

（9）對(duì)維修中心以及設(shè)備集中站的各種配置信息（如設(shè)備基本參數(shù)、管理信息、告警開(kāi)關(guān)、告警參數(shù)、漏纜參數(shù)等）進(jìn)行設(shè)置、查詢、修改等操作。

（10）漏纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)具有配置管理功能，包括但不限于配置信息添加（用于將來(lái)有可能對(duì)車(chē)輛基地的擴(kuò)展）、配置信息統(tǒng)計(jì)等功能。

（11）系統(tǒng)應(yīng)具備用戶管理功能，包括但不限于個(gè)人信息管理、用戶信息列表、操作記錄表等，設(shè)置和檢查用戶密碼和權(quán)限。

（12）系統(tǒng)應(yīng)能對(duì)故障分類，故障類型包括：被檢測(cè)對(duì)象故障、監(jiān)測(cè)設(shè)備故障、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸鏈路故障、系統(tǒng)故障等。

（13）系統(tǒng)按照告警嚴(yán)重程度進(jìn)行劃分，可將告警信息分為緊急告警、重要告警、一般告警、無(wú)效告警四級(jí)，具體如下：

緊急告警：該告警使所屬子系統(tǒng)無(wú)法運(yùn)行，或使有關(guān)生產(chǎn)的功能缺失，必須及時(shí)處理；重要告警：該告警對(duì)所屬子系統(tǒng)的運(yùn)行效率產(chǎn)生影響，但不會(huì)使有關(guān)生產(chǎn)的功能缺失。可安排時(shí)間處理；一般告警：影響設(shè)備及系統(tǒng)維護(hù)保養(yǎng)、但不影響系統(tǒng)運(yùn)行及效率的相關(guān)告警，可在定期維護(hù)中處理；無(wú)效告警：不影響系統(tǒng)功能、效率及維護(hù)保養(yǎng)的告警，一律不顯示。

4.2 對(duì)設(shè)備安裝的技術(shù)要求

（1）設(shè)備應(yīng)具有模塊化結(jié)構(gòu)，能通過(guò)改變業(yè)務(wù)板的種類、數(shù)量及調(diào)整軟件對(duì)設(shè)備進(jìn)行擴(kuò)容、升級(jí)。

（2）設(shè)備的總體機(jī)械結(jié)構(gòu)，需滿足安裝、維護(hù)的方便和擴(kuò)充容量或調(diào)整設(shè)備數(shù)量的靈活性，實(shí)現(xiàn)硬件模塊化。應(yīng)具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和剛度，設(shè)備的安裝固定方式應(yīng)具有防振抗震能力，應(yīng)保證設(shè)備經(jīng)過(guò)常規(guī)的運(yùn)輸、儲(chǔ)存，安裝后不產(chǎn)生破損變形。

（3）線纜在機(jī)架內(nèi)排放的位置應(yīng)設(shè)計(jì)合理，符合MDS（維護(hù)監(jiān)測(cè)）機(jī)柜和IMSS（維護(hù)支持系統(tǒng)）機(jī)柜的總體要求，不得妨礙或影響日常維護(hù)、測(cè)試工作的進(jìn)行。所有的安裝和維護(hù)操作均應(yīng)在機(jī)架前面進(jìn)行。

（4）現(xiàn)場(chǎng)管理單元（設(shè)備集中站）、網(wǎng)管服務(wù)器（維修中心）及組網(wǎng)設(shè)備安裝在維護(hù)監(jiān)測(cè)機(jī)柜（MDS）內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)通信機(jī)架上，尺寸符合MDS機(jī)柜的要求。

（5）軌旁加裝的合路器應(yīng)采用金屬箱防水保護(hù)，軌旁的監(jiān)測(cè)主機(jī)箱、合路器保護(hù)箱應(yīng)采用厚度不小于2mm的不銹鋼鋼板制作，引線口應(yīng)配備橡膠管防護(hù)線纜損傷。區(qū)間設(shè)備要做到防水、防寒、散熱、防震。區(qū)間設(shè)備的安裝不得超出設(shè)備限界范圍，安裝附件應(yīng)做浸鋅處理。

（6）設(shè)備的冷卻優(yōu)選自然通風(fēng)散熱方式，各種用戶接口應(yīng)有過(guò)壓過(guò)流保護(hù)功能。

（7）當(dāng)設(shè)備加電運(yùn)行時(shí)，插入或拔出機(jī)盤(pán)應(yīng)不引起任何元件的損壞和縮短使用壽命。

5 與其他系統(tǒng)的接口

5.1 與信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)接口

信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)在信號(hào)集中站和維修中心的維護(hù)支持系統(tǒng)機(jī)柜內(nèi)為漏纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供現(xiàn)場(chǎng)管理單元和網(wǎng)管設(shè)備安裝空間和設(shè)備接地端子。

信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)在信號(hào)集中站和維修中心為漏纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供總線型以太網(wǎng)通道（與維護(hù)支持系統(tǒng)共用通道），接口界面在維護(hù)支持系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)輸入端（暫定）。

信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)在維修中心為漏纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供同步時(shí)間信號(hào)，接口界面在維護(hù)支持系統(tǒng)輸出端。

5.2 與電源系統(tǒng)接口

電源系統(tǒng)在信號(hào)集中站和維修中心為漏纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供1路AC220V電源，接口界面在電源配電屏輸出端。

5.3 與LTE系統(tǒng)接口

LTE系統(tǒng)為漏纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)主機(jī)至信號(hào)集中站管理單元的光纖資源，接口位置分別在區(qū)間光電源綜合箱光纜熔接盒輸出端和信號(hào)集中站ODF架處。

LTE系統(tǒng)在區(qū)間為漏纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供1路AC220V電源，接口界面在區(qū)間光電源綜合箱輸出端子處[3]。