馮穎++葉松

[摘 要]隨著城市化建設(shè)的加快，地鐵建設(shè)獲得了飛速的發(fā)展，地鐵在人們出行中發(fā)揮的作用越來越巨大。在地鐵信號系統(tǒng)中通過應(yīng)用波導(dǎo)管技術(shù)，可以徹底解決同站臺換乘時，車地?zé)o線通信的干擾問題。鑒于此，本文主要對波導(dǎo)管技術(shù)進(jìn)行了概述，其后分析了在地鐵信號系統(tǒng)中波導(dǎo)管技術(shù)的應(yīng)用，僅供參考。

[關(guān)鍵詞]地鐵；信號系統(tǒng)；波導(dǎo)管技術(shù)；應(yīng)用

中圖分類號：TM111.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）28-0193-01

引言

作為當(dāng)前城市最常見的一種運輸方式，地鐵已經(jīng)成為人們出行的首要選擇。同時，在地鐵發(fā)展過程中，地鐵信號系統(tǒng)也獲得了極快的發(fā)展。從當(dāng)前的發(fā)展來看，地鐵信號已經(jīng)逐漸擴(kuò)寬了其范圍，改變了列車必備的細(xì)化管控系統(tǒng)，并應(yīng)用了適合地鐵信號傳輸?shù)牟▽?dǎo)管。通過在地鐵信號系統(tǒng)中應(yīng)用波導(dǎo)管，無線通信技術(shù)獲得了極快的發(fā)展，為人們的出行提供了更加有力的安全保障。

1、波導(dǎo)管概述

與國家高速鐵路信號系統(tǒng)車地?zé)o線通信雙向傳輸采用GSM-R模式不同，在地鐵信號系統(tǒng)中，多采用定向天線、漏泄電纜和裂縫波導(dǎo)管模式。在上述三種模式中，裂縫波導(dǎo)管模式因其傳輸頻帶寬、傳輸損耗小、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)得到較廣泛應(yīng)用（尤其是在同站臺換乘車站）。比如上海在2012年底開通的16號線，其信號系統(tǒng)中的車地?zé)o線通信的雙向傳輸就是采取的這種方式。波導(dǎo)管可以分為兩種，即普通波導(dǎo)管與裂縫波導(dǎo)管。波導(dǎo)管一般用來傳輸超高頻電磁波，常見的波導(dǎo)管橫截面形狀包括矩形與圓形，而且波導(dǎo)管的內(nèi)徑大小由于傳輸?shù)男盘柌ㄩL不同而有所差別。波導(dǎo)管在電路中呈現(xiàn)高通濾波器的特性：允許截止頻率以上的信號通過，而截止頻率以下的信號則被阻止或衰減。

2、地鐵信號系統(tǒng)中波導(dǎo)管技術(shù)的應(yīng)用

2.1 波導(dǎo)管技術(shù)特征概要

在地鐵信號系統(tǒng)中，波導(dǎo)管發(fā)揮著傳遞超高頻電磁波的作用。通過運用這種導(dǎo)管，極大的縮短了電磁波在傳遞過程中的脈沖耗損，為電磁波的順利傳遞提供了保障。常見的波導(dǎo)管主要包括雷達(dá)形、矩形、圓形等形狀。在電磁波傳播過程中，波導(dǎo)管使其常見狀態(tài)下的頻帶寬度得到了拓展，可以抵抗不良因素的干擾。同時，在波導(dǎo)管周邊區(qū)段，可以布設(shè)無線接收器，以便接納管路裂痕輻射過來的地鐵信號。歷經(jīng)處理后，獲取可用信息。波導(dǎo)管配有的多重?zé)o線單元，包含銜接著的接入配件、連接器及末端負(fù)載、同軸電纜及添加的雙層法蘭。地鐵運行之中，為確保各時段的行車安全，應(yīng)對這一技術(shù)進(jìn)行規(guī)范。

2.2 布設(shè)波導(dǎo)管

普通波導(dǎo)管和裂縫波導(dǎo)管道是兩種常見的波導(dǎo)管類型。根據(jù)不同類型的工況，波導(dǎo)管的連接方式不同。其中，無線天線的連接方式是一種比較常見的波導(dǎo)管連接技術(shù)。在列車運行智能控制系統(tǒng)中，地鐵信號系統(tǒng)發(fā)揮了重要作用，其設(shè)備故障關(guān)乎列車運行的安全性。因此，在地鐵信號系統(tǒng)中應(yīng)用波導(dǎo)管技術(shù)，可以提高地鐵運行的安全性，并為乘客提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。在波導(dǎo)管布設(shè)過程中，應(yīng)注意以下幾點：第一，在應(yīng)用無線天線接入設(shè)備時，允許接入的波導(dǎo)管數(shù)量是固定的，即4根，而且長度一般在500m左右，從而有效保證設(shè)備的傳輸效率；第二，在單線單隧道中，可以根據(jù)工程實際需求，適當(dāng)增加波導(dǎo)管的長度，到達(dá)610m時，應(yīng)對其進(jìn)行檢驗，避免由于長度過長影響數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量；第三，對于雙線雙軌道，應(yīng)結(jié)合實際需求進(jìn)行連接，靈活選擇波導(dǎo)管的樣式，并將其數(shù)量控制在一段或者是三段，這樣既可以節(jié)約成本，又可以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量。

2.3 安裝波導(dǎo)管

在地鐵工程中，根據(jù)使用場地的實際情況，合理選擇波導(dǎo)管，在合適的位置安裝，可以安裝在隧道上，也可以安裝在地面上，無論怎樣，都要做好防水工作，避免水侵蝕對設(shè)備帶來的破壞。此外，對于一些波導(dǎo)管出現(xiàn)了漏縫，安裝時，要保持和列車距離不變。通常情況下，為了保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量，應(yīng)將裂出的無線天線與漏縫波導(dǎo)管隔開一定距離，使其保持在30-40cm。

2.4 調(diào)試設(shè)備

2.4.1 測試傳輸

測試傳輸?shù)拈_展是為了對波導(dǎo)管的衰減量進(jìn)行檢驗。首先，技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)已接入的頻率以及強(qiáng)度連續(xù)信號，給波導(dǎo)管末端裝配合適的測量儀器，并對信號進(jìn)行驗收與檢驗。同時，還應(yīng)對信號進(jìn)行傳輸測試，保障測試的完整性和全面性，將所有波段管區(qū)覆蓋，測試信號強(qiáng)度減去接入信號強(qiáng)度得到波導(dǎo)管的衰減量，進(jìn)而讓其符合設(shè)計需求。

2.4.2 測試回聲

波導(dǎo)管在鋪設(shè)完成之后，內(nèi)部可能會存在異物，進(jìn)而對信號的傳輸質(zhì)量與效率產(chǎn)生影響，因此，可以采取回聲測試的方式檢查波導(dǎo)管內(nèi)部的異物。測試方式是：在設(shè)置了微波測試器的情況下，通過波導(dǎo)管傳輸一段已知詳細(xì)數(shù)據(jù)的信號，在信號折返后，對信號的缺失情況進(jìn)行測量，通過定位儀確定缺失位置即異物位置，然后進(jìn)行異物排除工作，保證信號傳輸質(zhì)量。

2.5 分析系統(tǒng)耗損

2.5.1 管段銜接損耗

管件配置相應(yīng)的銜接配件，同時銜接同軸電纜。若是波導(dǎo)管內(nèi)部沒有出現(xiàn)損耗的部分，一般情況下表示為310Db。裂隙管衰減多出部分按照每米0.1dB計算。使用波導(dǎo)管配件，以減少管道內(nèi)部的縫隙，如果配置相應(yīng)的波導(dǎo)管，要考慮設(shè)備采購的總衰減。如果通過銜接依然沒有配件的管件，開始于特定的TGC，結(jié)束于EL。在這種情況下，需要測量波導(dǎo)管產(chǎn)生的損耗，超出的部分按照每米0.11dB計算。若是在原有的隧道頂端進(jìn)行管段布設(shè)，為了保證管路的更好懸掛，應(yīng)使用特定的膨脹螺釘。此外，由于隧道頂管與原有的地鐵道面的高度差不同，對于這種情況，就應(yīng)選擇合適的架設(shè)支架程度，保證軌道平面布置的質(zhì)量。

2.5.2 同軸線纜損耗

配置某一波導(dǎo)管，為確保各時段的信號傳遞，波導(dǎo)管固有的末尾信號應(yīng)能滿足設(shè)定出來的系統(tǒng)的規(guī)格強(qiáng)度，通常設(shè)定成20dB。管路末端特有的功率測定，包含細(xì)化的多重?zé)o線單元、各類組件表征出來的損耗數(shù)值。同軸電纜具有靈活性的特征，并且銜接著管路的區(qū)段、TRE部分。一般而言，同軸線纜測量獲得的損耗通常被設(shè)定為每米0.12dB，為了降低鐵路信號總體的衰損，應(yīng)適當(dāng)降低配套框架內(nèi)的線纜長度。初始布設(shè)的波導(dǎo)管，應(yīng)能考量最差狀態(tài)，擬定15米這一長度。

結(jié)束語

綜上所述，從目前的發(fā)展情況來看，隨著地鐵信號系統(tǒng)的逐漸擴(kuò)展，列車必備的細(xì)化管控系統(tǒng)必將成為主流趨勢。因此，在地鐵信號系統(tǒng)中應(yīng)用波導(dǎo)管時，應(yīng)選擇合適的波導(dǎo)管，提高其信息的傳輸效率，進(jìn)而提升無線框架的真實效果，為行車安全提供有效保障。在地鐵信號系統(tǒng)中，波導(dǎo)管的布設(shè)、安裝、調(diào)試以及損耗分析是保證其有效應(yīng)用的重點，做好這幾點，對于提高信號傳輸?shù)馁|(zhì)量具有重要意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 馬琳.基于地鐵信號系統(tǒng)中波導(dǎo)管技術(shù)的應(yīng)用[J].信息通信，2016，01：235-236.

[2] 李雪枝.地鐵信號系統(tǒng)中波導(dǎo)管技術(shù)的應(yīng)用研究[J].通訊世界，2016，07：89-90.

[3] 柏承江.基于地鐵信號系統(tǒng)中波導(dǎo)管技術(shù)的應(yīng)用[J].西部皮革，2016，14：25.

作者簡介

馮穎，女，1980年7月，北京，畢業(yè)于中國科學(xué)院研究生院，碩士學(xué)位，工程師，研究方向：ERP物資編碼系統(tǒng)，地鐵基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。endprint