張繼龍

中鐵三局電務(wù)公司

鐵路信號(hào)系統(tǒng)中無(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用

張繼龍

中鐵三局電務(wù)公司

在列車的信號(hào)控制系統(tǒng)方面，因?yàn)檐壍赖男盘?hào)所處的環(huán)境比較差，因此它的傳輸速率會(huì)比較低，還不可以支持高速鐵路的快速發(fā)展。其中信號(hào)系統(tǒng)指能夠保證高鐵列車的安全和加快運(yùn)行的速率。而信號(hào)系統(tǒng)是指控制著列車指揮與運(yùn)行的設(shè)備，雖然它的投資總額在整個(gè)高速鐵路工程中占的比率比較小，然而在一些方面有著十分關(guān)鍵的作用，比如加強(qiáng)通行力度、確定高速鐵路的安全和提高工作者的壞境等?；诖?，文章對(duì)鐵路信號(hào)系統(tǒng)中無(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行探討。

鐵路信號(hào)；無(wú)線通信技術(shù)；應(yīng)用

在鐵路建設(shè)中，通信系統(tǒng)的投資雖然不大，但是所發(fā)揮的作用不容忽視。由于軌道電路信息的傳輸速率慢、傳輸環(huán)境差、維護(hù)費(fèi)用高，已經(jīng)無(wú)法滿足鐵路的發(fā)展要求。而無(wú)線通信技術(shù)的出現(xiàn)，有效地解決了這一技術(shù)難題，提升了鐵路的能源消耗，降低了系統(tǒng)成本。未來(lái)無(wú)線通信技術(shù)將會(huì)成為鐵路信號(hào)系統(tǒng)發(fā)展中的一項(xiàng)重要技術(shù)。

1 無(wú)線通信技術(shù)特點(diǎn)

無(wú)線通信技術(shù)的主要特征有：①能夠更穩(wěn)定、有效地控制鐵路的運(yùn)行情況，不僅可以節(jié)省資源、降低能源消耗，還可以避免列車在運(yùn)行狀態(tài)下出現(xiàn)多次發(fā)動(dòng)或者速度過(guò)快的問(wèn)題；②在一些較為重要的控制系統(tǒng)中，根據(jù)自身情況、實(shí)際操作狀態(tài)，列車進(jìn)行自行調(diào)節(jié)，再通過(guò)利用計(jì)算機(jī)行輔助調(diào)整，從而能夠有效加強(qiáng)鐵路信號(hào)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性及其管理水平；③通過(guò)應(yīng)用無(wú)線通信技術(shù)，能夠減少中繼設(shè)備的使用，如地面信號(hào)設(shè)備，從而減少了鐵路信號(hào)系統(tǒng)的成本以及信號(hào)系統(tǒng)設(shè)備的保養(yǎng)、維護(hù)投入。

2 鐵路信號(hào)系統(tǒng)中無(wú)線通信技術(shù)

2.1 充分考慮無(wú)線接入技術(shù)的臨時(shí)調(diào)整性

結(jié)合電力無(wú)線通信的實(shí)際發(fā)展概況，可知其終端接入過(guò)程中存在著臨時(shí)性問(wèn)題，需要在無(wú)線通信信道使用中做出相應(yīng)的調(diào)整，確保各種電力信息的正常傳遞與接收。在電力無(wú)線通信過(guò)程中，為了增強(qiáng)通信的安全性，需要設(shè)置用戶登錄驗(yàn)證形式，明確不同用戶的訪問(wèn)權(quán)限，促使用戶能夠正常滴接入無(wú)線通信終端。受到這種機(jī)制的影響，對(duì)相關(guān)的數(shù)據(jù)信息傳輸安全性帶來(lái)了潛在地威脅，加大了電力信息傳輸風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 無(wú)線接入技術(shù)使用中的數(shù)據(jù)沖突問(wèn)題

由于無(wú)線通信信道空間有限，導(dǎo)致電力無(wú)線通信信息傳輸中將會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)沖突問(wèn)題，對(duì)信息的正常使用造成了較大的影響。因此，未來(lái)電力無(wú)線通信過(guò)程中應(yīng)構(gòu)建可靠的信道檢測(cè)機(jī)制，加強(qiáng)對(duì)數(shù)據(jù)沖突問(wèn)題的實(shí)時(shí)處理，確保電力無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的正常使用。

2.3 無(wú)線接入技術(shù)使用中的抗干擾問(wèn)題

電力通信中運(yùn)用無(wú)線接入技術(shù)完成相關(guān)的生產(chǎn)計(jì)劃時(shí)，需要充分地考慮這些技術(shù)使用中的抗干擾問(wèn)題。比如，像多址干擾、碼間干擾的無(wú)針對(duì)性干擾及頻帶干擾、瞄準(zhǔn)干擾等有針對(duì)性干擾。通過(guò)對(duì)這些抗干擾問(wèn)題的分析與處理，有利于完善電力無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)功能。

3 無(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用

3.1 通信結(jié)構(gòu)

鐵路信號(hào)系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制技術(shù)在保證鐵路信號(hào)系統(tǒng)安全運(yùn)行方面具有重要意義。相較于繼電連鎖系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，計(jì)算機(jī)連鎖系統(tǒng)的綜合性能更好。所以，車站連鎖系統(tǒng)也逐漸從繼電裝置專變成了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。事實(shí)上，計(jì)算機(jī)連鎖系統(tǒng)是一個(gè)滿足安全、故障信號(hào)的連鎖邏輯運(yùn)算系統(tǒng)。而邏輯上，可以將運(yùn)算系統(tǒng)分為監(jiān)控層、控制設(shè)備層和關(guān)聯(lián)系統(tǒng)三個(gè)模塊。其中關(guān)聯(lián)系統(tǒng)主要包括調(diào)度集中、聯(lián)鎖機(jī)、模擬屏、調(diào)度監(jiān)控、復(fù)顯等內(nèi)容；監(jiān)控層主要是指計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)對(duì)調(diào)度機(jī)車信號(hào)和站場(chǎng)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制的設(shè)備；控制設(shè)備層主要控制電源屏無(wú)線通信、I/O、PLC和電源屏的無(wú)線通信、I/O的通信。

3.2 集中調(diào)度技術(shù)的應(yīng)用

在集中調(diào)度系統(tǒng)中，調(diào)度中心科員按照車站的區(qū)段閉塞情況和法線占用情況了解列車的運(yùn)行，并根據(jù)收集到的信息對(duì)進(jìn)路進(jìn)行排列。但是，使用無(wú)線通信技術(shù)可以使控制系統(tǒng)詳細(xì)了解列車的運(yùn)行速度和位置，并根據(jù)沿線信號(hào)系統(tǒng)的基本情況，向列車傳遞控制信息，確保列車穩(wěn)定、安全、快速地運(yùn)行。通過(guò)利用無(wú)線通信技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)控制中心和列車之間的雙線數(shù)據(jù)傳輸，為列車的運(yùn)行提供了便利，達(dá)到自動(dòng)指揮的目的。

3.3 微機(jī)聯(lián)鎖中的應(yīng)用

在微機(jī)聯(lián)鎖中應(yīng)用無(wú)線技術(shù)，可以將信號(hào)機(jī)的閉鎖狀態(tài)、道岔情況等發(fā)送至主控中心，并使用道旁接口單元對(duì)主控中心傳達(dá)的控制命令進(jìn)行接收，達(dá)到控制信號(hào)機(jī)動(dòng)作和道岔的目的。此外，道旁接口單元可以使用無(wú)線信道和控制中心取得聯(lián)系，然后利用電纜和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行連接，達(dá)到控制、檢測(cè)輔助子系統(tǒng)的目的。

3.4 中繼器中無(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用

在鐵路的運(yùn)行過(guò)程中，每一個(gè)鐵路都配備通信基站，實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的難度是非常大的，不僅大大增加了設(shè)備的投資成本，也會(huì)使得鐵路信號(hào)系統(tǒng)無(wú)線通信變得毫無(wú)意義。而在中繼器中應(yīng)用無(wú)線通信技術(shù)，基站就可以通過(guò)中繼器發(fā)送和接收射頻信號(hào)，從而其就可以實(shí)現(xiàn)車輛、線路、基站區(qū)域范圍內(nèi)站區(qū)的同時(shí)管理。

4 應(yīng)用成效

4.1 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的融合性增強(qiáng)

經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展也會(huì)使人們的生活越來(lái)越多樣化，未來(lái)的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)也會(huì)趨于多元化。未來(lái)必須增強(qiáng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的融合性，就目前網(wǎng)絡(luò)使用范圍來(lái)說(shuō)，要想重新構(gòu)建一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，需要花費(fèi)的成本太高。所以為了未來(lái)無(wú)線通信技術(shù)全面覆蓋的目標(biāo)需要把各處的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行融合形成一個(gè)巨大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

4.2 增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全性

無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的使用給一些違法犯罪人員帶來(lái)了可乘之機(jī)，現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)詐騙猖獗，利用網(wǎng)上銀行進(jìn)行的支付安全性也不夠高，人們利用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)輸入的個(gè)人信息也沒(méi)有更好的保密機(jī)制，安全性不高。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)是在自由空間中信息傳播的載體，使用這個(gè)載體的人極易暴露自己的個(gè)人信息，這也是無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過(guò)程中需要解決的最重要的問(wèn)題。所以增強(qiáng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的安全性成為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的一大發(fā)展趨勢(shì)。

綜上所述，在鐵路建設(shè)的過(guò)程中，雖然鐵路信號(hào)系統(tǒng)的成本不高，但其卻發(fā)揮著不容忽視的作用。在鐵路信號(hào)系統(tǒng)中有效應(yīng)用科學(xué)的無(wú)線通信技術(shù)，可以在保障鐵路運(yùn)行安全同時(shí)有效減少鐵路信號(hào)系統(tǒng)的成本，因此，無(wú)線通信技術(shù)在鐵路信號(hào)系統(tǒng)中有著廣闊的應(yīng)用前景。

[1]陳艷斌.淺析無(wú)線通信技術(shù)的高速鐵路信號(hào)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2012，02：15.

[2]田悅.簡(jiǎn)論鐵路通信信號(hào)技術(shù)的發(fā)展[J].科技風(fēng)，2013，05：242.