楊福輝

楊福輝:太中銀鐵路有限責(zé)任公司 工程師 710016 西安

目前，隨著鐵路通信網(wǎng)的建設(shè)以及信息化的推進(jìn)，已基本形成了以光纖為基礎(chǔ)的鐵路干線通信網(wǎng)和多種數(shù)據(jù)、信息網(wǎng)并存的現(xiàn)狀，其中包括自動(dòng)化辦公信息網(wǎng)和紅外軸溫探測(cè)系統(tǒng)。

1 鐵路既有自動(dòng)化辦公信息網(wǎng)現(xiàn)狀

自動(dòng)化辦公信息網(wǎng)是為了提高鐵路運(yùn)輸管理水平和工作效率，適應(yīng)鐵路高速發(fā)展而建設(shè)的無(wú)紙化、現(xiàn)代化的辦公網(wǎng)絡(luò)，是利用計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)建設(shè)的高質(zhì)量、高效率、全路統(tǒng)一的綜合辦公信息系統(tǒng)。自動(dòng)化辦公信息網(wǎng)主要采用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，按鐵道部、鐵路局 (局信息中心和局內(nèi)匯接點(diǎn))、站段 (站段和車(chē)間/班組)三級(jí)建成。鐵道部與鐵路局及鐵路局匯接點(diǎn)都采用了大型的服務(wù)器和匯接設(shè)備，傳輸介質(zhì)均為光纜;站段均為中小型服務(wù)器和小型匯接設(shè)備 (以小交換機(jī)為主)，站段到局內(nèi)匯接點(diǎn)也采用光纜作為傳輸介質(zhì);車(chē)間/班組為終端設(shè)備，即PC機(jī)，車(chē)間/班組到站段采用UTP線和音頻雙絞線作為傳輸介質(zhì) (采用雙絞線時(shí)兩端加HDSL設(shè)備)。自動(dòng)化辦公網(wǎng)絡(luò)各級(jí)間采用的光纜、電纜及通信傳輸設(shè)備均為鐵路運(yùn)輸專(zhuān)用通信網(wǎng)。

2 鐵路既有紅外軸溫探測(cè)系統(tǒng)現(xiàn)狀

為了保證鐵路運(yùn)輸行車(chē)安全，在線路兩側(cè)安裝紅外線軸溫探測(cè)器，通過(guò)紅外探頭將車(chē)輛軸箱的紅外熱輻射聚集到探測(cè)元件上，轉(zhuǎn)變成微弱的電脈沖信號(hào)，再通過(guò)放大處理，將這一信號(hào)傳輸至紅外探測(cè)中心進(jìn)行對(duì)比判斷，當(dāng)軸溫超過(guò)一定差值或一定比例時(shí)則發(fā)出報(bào)警。

鐵路開(kāi)通使用的紅外軸溫探測(cè)系統(tǒng)，由探測(cè)站、匯接點(diǎn)、鐵路局監(jiān)測(cè)中心、傳輸鏈路及復(fù)示、行車(chē)調(diào)度、統(tǒng)計(jì)終端組成。目前，鐵路局監(jiān)測(cè)中心至匯接點(diǎn)、匯接點(diǎn)至各車(chē)站傳輸鏈路均采用光纖傳輸;各車(chē)站至紅外軸溫探測(cè)站采用音頻模擬線路(電纜)傳輸;個(gè)別車(chē)站至紅外軸溫探測(cè)站間采用數(shù)字VPN方式傳輸 (此傳輸方式為試驗(yàn)性質(zhì))。各傳輸鏈路所采用的光纜、電纜及通信傳輸設(shè)備均為鐵路運(yùn)輸專(zhuān)用通信網(wǎng)。

3 實(shí)現(xiàn)紅外軸溫探測(cè)傳輸通道數(shù)字化

為了提高傳輸線路的抗干擾能力，對(duì)紅外軸溫探測(cè)傳輸通道進(jìn)行數(shù)字化改造是一項(xiàng)重要措施。目前，多個(gè)鐵路局采取VPN方案進(jìn)行試驗(yàn)。

3.1 VPN方案

在紅外軸溫探測(cè)站至車(chē)站通信機(jī)房間敷設(shè)光纜，光纜兩側(cè)增設(shè)光端機(jī)，同時(shí)在車(chē)站通信機(jī)房的干線光傳輸設(shè)備及鐵路局紅外軸溫監(jiān)測(cè)中心的通信光傳輸設(shè)備上，增設(shè)VPN接口板，來(lái)實(shí)現(xiàn)傳輸通道數(shù)字化改造。VPN虛擬網(wǎng)方案雖實(shí)現(xiàn)了傳輸通道數(shù)字化，但投資較大 (每個(gè)站約20萬(wàn)元)，傳輸利用率低，既有電纜被廢棄。

3.2 利用既有模擬線路和辦公網(wǎng)解決方案

為了節(jié)約投資，利用既有的傳輸線路 (紅外軸溫探測(cè)站至車(chē)站通信機(jī)房的電纜)，將紅外軸溫探測(cè)系統(tǒng)納入既有辦公網(wǎng)進(jìn)行傳輸，同樣可以實(shí)現(xiàn)通道數(shù)字化。

1．在紅外軸溫探測(cè)站至車(chē)站通信機(jī)房的電纜兩端增設(shè)高速數(shù)字用戶線路設(shè)備，如HDSL設(shè)備。

2．在車(chē)站通信機(jī)房至車(chē)站辦公網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)敷設(shè)線纜，用于連接數(shù)字用戶線路設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)。線纜應(yīng)具有很強(qiáng)的抗干擾能力，型號(hào)為超五類(lèi)及以上，長(zhǎng)度不宜超過(guò)100 m。

3．在鐵路局辦公網(wǎng)信息中心至紅外軸溫監(jiān)測(cè)中心敷設(shè)一條線纜，連接鐵路局辦公網(wǎng)信息中心服務(wù)器和紅外軸溫監(jiān)測(cè)中心設(shè)備。線纜型號(hào)為超五類(lèi)及以上，長(zhǎng)度不宜超過(guò)100 m，超過(guò)100 m必須采用光纖傳輸。

4．辦公網(wǎng)服務(wù)器網(wǎng)管為每個(gè)紅外軸溫探測(cè)站的高速數(shù)字用戶線路設(shè)備分配專(zhuān)用固定IP地址，并對(duì)每個(gè)專(zhuān)用固定IP通道進(jìn)行嚴(yán)格測(cè)試，確保速率、吞吐量、丟包、延遲、抖動(dòng)等指標(biāo)滿足紅外軸溫探測(cè)系統(tǒng)的傳輸要求。利用辦公網(wǎng)傳輸紅外軸溫探測(cè)信號(hào)網(wǎng)絡(luò)示意圖如圖1所示。

圖1 利用辦公網(wǎng)傳輸紅外軸溫探測(cè)信號(hào)網(wǎng)絡(luò)示意圖

這種方案較VPN模式可大幅降低投資，每個(gè)車(chē)站的投資約為VPN虛擬網(wǎng)方案的25%。充分利用了紅外軸溫探測(cè)站至車(chē)站通信機(jī)房的既有傳輸電纜、既有辦公網(wǎng)絡(luò)資源和通信傳輸設(shè)備，提高了辦公網(wǎng)及通信設(shè)備的利用率。日常維護(hù)、檢測(cè)比較方便、準(zhǔn)確、直觀。通過(guò)紅外軸溫監(jiān)測(cè)終端，即可對(duì)每個(gè)IP傳輸通道的速率、吞吐量、丟包、延遲等項(xiàng)目進(jìn)行檢測(cè)。

4 工程實(shí)例

太原至中衛(wèi) (銀川)鐵路初步設(shè)計(jì)批復(fù)時(shí)，紅外軸溫探測(cè)系統(tǒng)采用模擬方式傳輸 (即紅外軸溫探測(cè)站至車(chē)站通信機(jī)房采用電纜傳輸)，并接入既有鐵路局紅外軸溫監(jiān)測(cè)中心。建設(shè)后期，由于太原、西安鐵路局被列為紅外軸溫探測(cè)系統(tǒng)數(shù)字化試點(diǎn)單位，鐵路局紅外軸溫監(jiān)測(cè)中心需全部進(jìn)行數(shù)字化改造，已無(wú)法接入模擬傳輸方式的紅外信號(hào)，改造后的傳輸通道采用VPN方式。但新設(shè)紅外軸溫探測(cè)站至車(chē)站通信機(jī)房的電纜工程已完工 (17個(gè)站)，如果按VPN方式傳輸，將增加投資約300萬(wàn)元，且新設(shè)電纜將廢棄，造成約200萬(wàn)元的投資浪費(fèi)。為了節(jié)約投資，經(jīng)多方論證，決定通過(guò)新設(shè)的貨運(yùn)/辦公網(wǎng)信息網(wǎng)進(jìn)行紅外軸溫探測(cè)信號(hào)傳輸，以達(dá)到數(shù)字化的目標(biāo)。具體實(shí)施方案如下。

1．在每個(gè)車(chē)站紅外軸溫探測(cè)機(jī)房至車(chē)站通信機(jī)房的電纜(HEYFLT23×4×0.9)兩端，增設(shè)高速數(shù)字用戶線路設(shè)備 (HDSL)。

2．在車(chē)站通信機(jī)房至車(chē)站辦公網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)敷設(shè)2條超五類(lèi)線纜(上、下行)，將 HDSL設(shè)備連接至新建車(chē)站貨運(yùn)/辦公網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)。

3．在既有鐵路局信息中心網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)至紅外軸溫監(jiān)測(cè)中心敷設(shè)1條超五類(lèi)線纜，用于連接鐵路局信息中心交換機(jī)和紅外軸溫監(jiān)測(cè)中心設(shè)備。

4．通過(guò)既有鐵路局信息中心交換機(jī)網(wǎng)管，為每個(gè)紅外軸溫探測(cè)站的HDSL設(shè)備分配專(zhuān)用固定IP地址。

5．對(duì)每個(gè)專(zhuān)用固定IP通道進(jìn)行嚴(yán)格測(cè)試，確保每個(gè)IP傳輸通道的速率、吞吐量、丟包、延遲、抖動(dòng)等指標(biāo)滿足紅外軸溫探測(cè)系統(tǒng)的傳輸要求。

經(jīng)調(diào)試開(kāi)通運(yùn)營(yíng)后，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了紅外軸溫探測(cè)系統(tǒng)全網(wǎng)數(shù)字化。

5 總結(jié)

利用既有通信設(shè)備、電纜及辦公網(wǎng)系統(tǒng)，在增加少量投資和設(shè)備的前提下，實(shí)現(xiàn)了紅外軸溫探測(cè)系統(tǒng)全網(wǎng)傳輸數(shù)字化。實(shí)施中應(yīng)注意以下問(wèn)題。

1．充分了解既有辦公信息網(wǎng)服務(wù)器、交換機(jī)容量及運(yùn)用情況，確保達(dá)到紅外軸溫探測(cè)系統(tǒng)信號(hào)時(shí)延要求。

2．充分了解既有車(chē)站辦公網(wǎng)交換機(jī)至匯接點(diǎn)及鐵路局信息中心的通信傳輸通道 (E1)數(shù)量，是否能滿足新接入紅外軸溫探測(cè)信號(hào)數(shù)據(jù)速率要求及時(shí)延要求。如果不滿足則必須增加E1數(shù)量。

3．各設(shè)備間新設(shè)超五類(lèi)線纜長(zhǎng)度不大于100 m，并按《GB50312-2007綜合布線工程驗(yàn)收規(guī)范》對(duì)線纜的衰減、近端竄擾、回波損耗、鏈路速率等進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試合格后方可使用。

4．HDSL工作地必須與電纜 (HEYFLT23×4×0.9)屏蔽地連通，以提高抗干擾能力。

5．為HDSL設(shè)備提供可靠性高、穩(wěn)定性高的電源。

在鐵路技術(shù)裝備大發(fā)展的同時(shí)，如何利用既有資源，保護(hù)既有投資是一個(gè)重要的問(wèn)題。目前，鐵路運(yùn)輸中防災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)控、視頻監(jiān)控、客票網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)均為獨(dú)立并行的網(wǎng)絡(luò)，是否可以利用上述網(wǎng)絡(luò)資源，值得大家思考。

［1］ 張進(jìn)德，張運(yùn)剛.紅外軸溫探測(cè)系統(tǒng)［M］.北京:中國(guó)鐵道出版社，1997.

［2］ 張運(yùn)剛.第二代紅外線探測(cè)系統(tǒng)［M］.北京:中國(guó)鐵道出版社，1996.

［4］ 中華人民共和國(guó)．GB50312-2007綜合布線工程驗(yàn)收規(guī)范［S］.2007．

［5］ 中華人民共和國(guó)．GB/T21671-2008基于以太網(wǎng)技術(shù)的局域網(wǎng)系統(tǒng)驗(yàn)收測(cè)評(píng)規(guī)范［S］.2008．

［6］ 中華人民共和國(guó)鐵道部.鐵建設(shè)(2007)251號(hào) 客運(yùn)專(zhuān)線鐵路通信工程施工質(zhì)量驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn)［S］.2007．