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        城市軌道交通中無線通信技術(shù)的應(yīng)用研究

        2018-04-15 09:27:31李俊亮
        電子測試 2018年24期
        關(guān)鍵詞:城市交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)局域網(wǎng)

        李俊亮

        (中鐵建電氣化局集團第三工程有限公司,吉林長春,130000)

        0 引言

        隨著我國許多城市中軌道交通工程的建設(shè),軌道交通在整個城市交通系統(tǒng)中發(fā)揮著越來越重要的作用。而在構(gòu)建城市軌道交通系統(tǒng)的過程中,通信系統(tǒng)是保障軌道交通安全、可靠運行的重要部分,而無線通信技術(shù)是通信系統(tǒng)中一種重要的技術(shù)應(yīng)用方式,是保障整個軌道交通系統(tǒng)有效管控的重要手段。下面,筆者結(jié)合相關(guān)資料,以及自身工作的實際經(jīng)驗,對無線通信技術(shù)應(yīng)用方面的相關(guān)內(nèi)容展開論述。

        1 我國城市交通中無線通信技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

        目前,我國許多城市交通中都應(yīng)用了無線通信技術(shù),用以保證車輛行駛的安全,保障人們的出行安全,并為交通管理者提供車輛運行過程中的相關(guān)信息。城市交通中無線通信技術(shù)的應(yīng)用,是建立在專用的無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之上的,其系統(tǒng)功能比較強大,信號覆蓋面的區(qū)域也比較廣,能夠支持遠距離的交通管理工作??梢哉f,無線通信技術(shù)在城市交通軌道中的應(yīng)用,有效地保障了軌道交通的日常運行,使軌道交通管理者能夠?qū)崟r監(jiān)控交通情況,再利用智能控制系統(tǒng)完成對軌道列車的控制,有力地保障乘客的出行安全[1]。隨著3G技術(shù)、WLAN技術(shù)及多媒體技術(shù)在城市軌道交通中的廣泛應(yīng)用,近幾年我國城市軌道交通得到了飛速的發(fā)展。不過,在其發(fā)展過程中也存在一些問題,現(xiàn)階段許多城市軌道交通中的專網(wǎng)無線通信已經(jīng)難以滿足人們對無線通信網(wǎng)的需求,再加之城市軌道交通中公網(wǎng)無線系統(tǒng)的建設(shè)仍不完善,阻礙了城市軌道交通的發(fā)展。

        2 城市軌道交通中無線通信技術(shù)應(yīng)用存在的不足

        軌道交通作為現(xiàn)代城市建設(shè)中非常重要的部分,對城市交通的發(fā)展起到了極大地的促進作用。與其他交通方式相比,城市軌道交通中,列車是在高速狀態(tài)下行駛的,這種高速移動的狀態(tài)下對通信系統(tǒng)的建設(shè)提出了更高的要求。因此,為了保障列車行駛的安全性,必須進一步加強其通信技術(shù)的建設(shè),符合多樣化的通信要求。然而,由于我國城市軌道交通中通信系統(tǒng)的建設(shè)尚不完善,部分現(xiàn)代通信技術(shù)的應(yīng)用都存在一定的不足[2]。目前我國城市軌道交通中,列車運行的時速正從60km/h向120km/h過度,最高時速接近200km/h[3]。在這種情況下,對高速移動狀態(tài)下網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的性能提出了較高的要求,對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的穩(wěn)定性也提出了一定的挑戰(zhàn)。而由于技術(shù)上的限制,加之管理方式與理念上的落后,導致城市軌道交通中無線通信方面的建設(shè)存在一定的問題。總之,目前我國城市交通軌道無線通信系統(tǒng)建設(shè)中,不論是從網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全性、可靠性來說,還是從其業(yè)務(wù)能力來說,都有許多有待改善的地方。

        3 城市軌道交通中無線通信技術(shù)的應(yīng)用

        3.1 無線保真技術(shù)的應(yīng)用

        在城市軌道交通系統(tǒng)運行的過程中,無線保真技術(shù)是一種常見的技術(shù)手段,也是軌道無線通信系統(tǒng)中非常重要的部分。實際上,該技術(shù)的應(yīng)用主要是為了保證整個軌道交通系統(tǒng)運行的安全性與穩(wěn)定性,并對系統(tǒng)運行過程中存在的安全隱患及信息安全漏洞進行及時、有效的處理,通過采取密碼保護、防護墻等方式,確保整個系統(tǒng)運行的安全性。通常情況下,無線保真技術(shù)的應(yīng)用需要在一定范圍內(nèi)有相應(yīng)的WiFi連接設(shè)備?,F(xiàn)階段我國城市軌道交通系統(tǒng)的運行過程中,該技術(shù)應(yīng)用過程中存在的干擾因素是比較多的。因此,為了確保無線保真技術(shù)應(yīng)用的有效性,需要對信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸流程的可靠性進行提升,來保障整個系統(tǒng)的順利運行。

        3.2 無線短程網(wǎng)的應(yīng)用

        目前,城市軌道交通中關(guān)于無線通信技術(shù)的應(yīng)用,還停留在人工控制層面,并采用現(xiàn)場總線與無線通信技術(shù)向結(jié)合的方式,提高無線通信技術(shù)的應(yīng)用水平。同時,在城市交通軌道系統(tǒng)的運行過程中,無線短程網(wǎng)的應(yīng)用也比較常見,其網(wǎng)絡(luò)一般會選擇ZigBee網(wǎng)絡(luò)。這主要是由于ZigBee網(wǎng)絡(luò)在應(yīng)用過程中具有較強的穩(wěn)定性,傳輸效率也比較高,傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量非常大,傳輸流程比較安全、可靠。此外,相比其他網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),ZigBee網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用成本也比較低。鑒于此,在今后城市軌道交通的發(fā)展過程中,有關(guān)部門應(yīng)進一步加大力度對短程無線網(wǎng)的研究,為促進城市軌道交通的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

        3.3 無線局域網(wǎng)的應(yīng)用

        實際上,在城市軌道交通通信系統(tǒng)的無線局域網(wǎng)應(yīng)用過程中,有數(shù)以萬計的電子設(shè)備,包括感應(yīng)器、檢測器、PLC、計算機及讀卡器等,這些電子設(shè)備共同構(gòu)成了完整的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。通常來說,上述電子設(shè)備的通信接口一般為RS-232與RS-485這兩種型號。同時,無線局域網(wǎng)在應(yīng)用過程中相比過去的有線網(wǎng)絡(luò),在應(yīng)用中具有更高的兼容性,且具有較高的數(shù)據(jù)處理能力。此外,從施工設(shè)施的層面上進行分析,無線局域網(wǎng)的應(yīng)用,不需要在進行傳統(tǒng)的布線工作,工作環(huán)境也得到了優(yōu)化,數(shù)據(jù)傳輸?shù)男室哺???梢哉f,由于無線局域網(wǎng)的覆蓋面積更廣、應(yīng)用效率更高等方面的優(yōu)勢,對促進城市交通軌道發(fā)展起到了極大的作用。

        3.4 數(shù)字集群技術(shù)的應(yīng)用

        在城市軌道交通系統(tǒng)的運行過程中,為了保證數(shù)據(jù)、信息的及時、有序傳輸,通常還會應(yīng)用到數(shù)字集群技術(shù)。而在該技術(shù)的應(yīng)用過程中,主要是采用多種數(shù)字技術(shù),將整個系統(tǒng)構(gòu)建成一個規(guī)范性的控制系統(tǒng),并對系統(tǒng)運行中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息進行一定的處理。事實證明,數(shù)字集群技術(shù)的應(yīng)用,能夠明顯提高城市軌道交通系統(tǒng)的管理水平。此外,在該技術(shù)應(yīng)用的過程中,還可以有效規(guī)避系統(tǒng)運行中存在的矛盾與問題,提升整個系統(tǒng)運行的有效性。

        4 無線通信技術(shù)應(yīng)用中相關(guān)問題的解決策略

        4.1 配置干擾與控制策略

        在城市軌道交通系統(tǒng)的運行過程中,無線通信技術(shù)的應(yīng)用是非常復雜的一個環(huán)節(jié),受到許多其他因素的干擾,也會在系統(tǒng)運行過程中出現(xiàn)各種問題。因此,為了確保能夠?qū)o線通信系統(tǒng)進行有效的控制,將無線通信技術(shù)的作用充分發(fā)揮出來,應(yīng)結(jié)合無線通信系統(tǒng)的實際運行情況,對干擾系統(tǒng)安全運行的配置進行有效的處理。首先,應(yīng)找出影響系統(tǒng)安全的配置點,并對導致該配置點的安全問題及因素進行有效的處理,避免其對整個軌道系統(tǒng)造成的不良影響。此外,相關(guān)人員還應(yīng)對配置點進行進一步的分析,分析導致設(shè)備故障的主要問題,并對這些問題進行及時處理,從而保證整個無線通信系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。

        4.2 局域電子通信干擾與控制策略

        在城市軌道交通系統(tǒng)運行的過程中,局域網(wǎng)的應(yīng)用也是常見的一個環(huán)節(jié)。而在局域網(wǎng)系統(tǒng)運行的過程中,系統(tǒng)內(nèi)各種電子設(shè)備之間的通信干擾也是常見的一個問題。換言之,各種不同電子設(shè)備在使用過程中,會影響到其他電子設(shè)備的正常使用,并在電波上產(chǎn)生相互的作用力。因此,技術(shù)人員必須采用適當?shù)氖侄螌钟螂娮油ㄐ鸥蓴_問題進行處理。目前,針對上述問題,最有效的辦法就是找出引起問題的干擾源,并采用合理的辦法對干擾源進行處理,使整個系統(tǒng)的運行能夠平穩(wěn)、順利的進行。此外,還應(yīng)加強預(yù)防方面的工作,不要等到問題出現(xiàn)時才進行處理,應(yīng)提前采取相應(yīng)的防干擾措施,并制定相應(yīng)的處理策略,一旦出現(xiàn)任何干擾問題,都可以及時采取有效方式進行應(yīng)對,從而保障整個系統(tǒng)運行的有效性。

        5 結(jié)論

        在我國城市軌道交通的發(fā)展過程中,無線通信技術(shù)的應(yīng)用對促進軌道交通發(fā)展起到非常重要的作用。因此,相關(guān)部門應(yīng)進一步加深對無線通信技術(shù)應(yīng)用方面的研究,不斷完善城市軌道交通的專用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),將整個軌道交通系統(tǒng)建設(shè)成信息化、自動化、智能化的管理系統(tǒng),為交通行業(yè)的改革奠定良好的基礎(chǔ)。隨著科技水平的不斷提高,無線通信技術(shù)在軌道交通中的應(yīng)用也有著更大的發(fā)展空間。本文主要是從我國城市交通中無線通信技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀入手,對其中存在的不足,以及具體無線通信技術(shù)的應(yīng)用等方面的內(nèi)容進行了論述。

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