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        鐵路通信信號安全傳輸?shù)挠行Т胧?/h1>
        2021-12-01 04:26:35周家煒
        光源與照明 2021年4期
        關(guān)鍵詞:鐵路信號信息

        周家煒

        中鐵建投(蘭州)置業(yè)有限公司,甘肅 蘭州 730030

        0 引言

        考慮到列車在過往鐵路信號系統(tǒng)中運行速率相對較低,通信信號系統(tǒng)難以與信息系統(tǒng)彼此搭載,二者彼此獨立。隨著我國鐵路信號系統(tǒng)的迅猛發(fā)展,諸多電子化信號系統(tǒng)的信息,包括列車調(diào)度、監(jiān)測、調(diào)控等,均要求利用鐵路信號系統(tǒng)來完成長距離的迅速傳輸,倘若兩者獨立運行將難以符合當(dāng)代鐵路信號系統(tǒng)的要求,從而推動了我國CBTC系統(tǒng)的逐步形成。

        1 鐵路通信信號的特點

        CBTC系統(tǒng)是指將鐵路運輸組織必需的通信以及信號兩大系統(tǒng)進(jìn)行融合,構(gòu)成一種覆蓋通信、控制、指揮等的智能化系統(tǒng),通過通信手段傳輸鐵路信號,從而切實實現(xiàn)鐵路通信信號一體化[1-4]。該新型傳輸信號方法,相對傳統(tǒng)方法,即比應(yīng)用軌道電路傳輸信號方法要強(qiáng)。

        1.1 信號傳輸?shù)目煽砍潭雀?/h3>

        傳統(tǒng)軌道電路的信號傳輸往往具有單一性,即發(fā)送人員只要求傳輸信號,很難明確遠(yuǎn)方接收者人員是否獲取信息,同時鐵軌是軌道電路信號系統(tǒng)少有的傳輸中介,極易遭到外部環(huán)境的影響,從而不利于信號傳輸,影響信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性,難以滿足高速列車的實際需求。在新型CBTC系統(tǒng)中,二者信號彼此相通,能夠?qū)崿F(xiàn)雙向通信,同時通過相關(guān)保證技術(shù)相應(yīng)地提升信號傳輸?shù)目煽啃?,從而確保操作人員能夠?qū)崟r傳輸通信網(wǎng)絡(luò)中的鐵路信號。

        1.2 鐵路信息信號傳輸效率高

        鐵路信號傳輸系統(tǒng)通常采取數(shù)字化的通信形式傳輸鐵路信息以及數(shù)據(jù)信號,可以在此期間傳輸移動自動閉塞訊息,伴隨列車的不斷運行,該移動過程中的自動閉塞會漸漸轉(zhuǎn)移,同時,可以智能化變更其分期長度,使得我國鐵路運輸過程中,不但可以安全高效的傳輸列車信息訊息,而且能夠確保列車在行駛期間的穩(wěn)定性,從而提升鐵路信號傳輸效率,提高列車運行過程中的效率。

        1.3 信息信號傳輸規(guī)模較大

        相比傳統(tǒng)軌道電路系統(tǒng),信號傳輸往往是在鐵軌上運行的,導(dǎo)致鐵路信號傳輸數(shù)據(jù)量相對較小,同時速率較低。隨著技術(shù)水平的不斷上升,列車速度和密度也越來越高,列控信號也在上升,以便在短時間內(nèi)完成信號傳輸,而通信網(wǎng)絡(luò)正好契合了列車控制對信號傳輸?shù)囊蟆2粌H如此,通信網(wǎng)絡(luò)還可以帶來包括媒體信息在內(nèi)的諸多信息,實現(xiàn)列車及地面之間的雙向通信。

        2 鐵路信號傳輸系統(tǒng)信號安全構(gòu)建措施

        數(shù)字化鐵路信號傳輸系統(tǒng)能夠有效綜合信號安全技術(shù)以及通信技術(shù),從而實現(xiàn)通信信號一體化的目的,推動我國鐵路的持續(xù)性發(fā)展。相關(guān)的工作人員能夠通過多種手段于信號傳輸期間提升信息傳輸?shù)男?,雖然在信號傳輸期間,會出現(xiàn)故障,但是仍可確保輸出端傳輸數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。

        2.1 搭建容錯系統(tǒng)

        在過去,我國鐵路信號系統(tǒng)安全保障僅依靠采用安全型繼電器,其基本原理體現(xiàn)在,如果安全型繼電器線圈缺少磁性,那么節(jié)點需考慮斷開狀態(tài),一般用于部分邏輯對稱故障中。因此,為了幫助操作人員更加高效地在鐵路信號安全信息傳輸系統(tǒng)內(nèi)搭建通信系統(tǒng),需要應(yīng)用以計算機(jī)為核心的控制系統(tǒng)。相關(guān)操作人員需要利用鐵路信號安全信息傳輸系統(tǒng),進(jìn)一步設(shè)計其容錯系統(tǒng),以提升其安全系數(shù),即采取冗余技術(shù)手段,進(jìn)一步處理鐵路信號信息傳輸期間的安全問題[5]。

        由于容錯技術(shù)可以相應(yīng)地提升計算機(jī)的安全、可執(zhí)行性,一旦察覺到計算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生異樣,需及時處置,盡可能地保證系統(tǒng)的順利運行。但是,在設(shè)計容錯的鐵路信號安全信息傳輸系統(tǒng)期間,相關(guān)的操作人員不可以只依靠硬件容錯或軟件容錯,這主要是因為容錯系統(tǒng)不僅是硬件系統(tǒng),也是軟件系統(tǒng),此時需要多個應(yīng)用軟件的多層次容錯,同時各個層次容錯的效能具有一定差異性。因此,搭建專門的容錯系統(tǒng),可以有效確保其在應(yīng)用過程中能夠安全運行,也能夠盡可能保證其不遭受硬件故障的影響[6-7]。

        2.2 應(yīng)用相關(guān)安全技術(shù)

        在鐵路日常運行期間,如果出現(xiàn)不良的信號故障,此時操作人員難免會產(chǎn)生過度緊張的情緒,但其實這只是運輸過程中比較常見的故障問題。在后續(xù)構(gòu)建鐵路信號傳輸系統(tǒng)期間,相關(guān)的負(fù)責(zé)人應(yīng)該全面地考慮應(yīng)用可靠性及安全性技術(shù),從而全方位地降低系統(tǒng)出現(xiàn)故障的概率。

        3 通信信號安全傳輸?shù)挠行Т胧?/h2>

        3.1 合理選取傳輸方式

        在當(dāng)前我國鐵路信號傳輸系統(tǒng)中,主要可以劃分為兩類信號傳輸系統(tǒng):通過采取有線傳輸手段的封閉式信號系統(tǒng),以及采取無線傳輸形式的開放式信號系統(tǒng)。各個傳輸方式對于變更傳統(tǒng)鐵路信號傳輸模式發(fā)揮著重要的作用。因此,相關(guān)操作人員務(wù)必合理選取相關(guān)傳輸模式,進(jìn)而保證鐵路信號傳輸系統(tǒng)的安全性和科學(xué)性。不僅如此,上述兩類傳輸方式各具特色,通常來說,無線傳輸手段具備較為顯著的傳輸容量,能夠較好地滿足長距離傳輸?shù)囊蟆4送?,該傳輸方式的?gòu)建效率較快,維護(hù)較為便捷高效,具備極為顯著的經(jīng)濟(jì)效益。值得注意的是,該傳輸方式的局限性體現(xiàn)在其極易遭受外部因素的影響,如氣候條件等。

        當(dāng)前無線傳輸發(fā)展速度相對較快,但是與有線傳輸方式相比,其具有一定的狹窄性。目前,有線傳輸在信號安全傳輸過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用,這是由于有線傳輸?shù)奶攸c,即在長距離傳輸過程中具備極高的穩(wěn)定性,同時有較大的傳輸容量,但是其缺陷也非常明顯,如在建設(shè)初期,該方式需要投入大量的資金,且建設(shè)周期較長。針對以通信系統(tǒng)為主的鐵路信號安全信息的傳輸有線通道而言,相關(guān)的操作人員往往選取電纜傳輸系統(tǒng),但是電纜傳輸系統(tǒng)極易遭受氣候等外部因素影響,傳輸穩(wěn)定性不足。隨著我國技術(shù)水平的逐步提升,光纖傳輸系統(tǒng)獲得了迅速發(fā)展,其具備帶寬大、中繼距離長、傳輸能耗小等多方面優(yōu)勢,只需要一條光纖即可建構(gòu)單方向鐵路信號傳輸系統(tǒng)通道[8]。

        3.2 遵循開放系統(tǒng)通信安全性設(shè)計準(zhǔn)則

        傳輸系統(tǒng)的開放性較高,使其容易遭到外部信息的入侵,如網(wǎng)絡(luò)病毒或黑客。從系統(tǒng)內(nèi)部而言,在一定情況下,會由于環(huán)境因素、元器件失效或硬件設(shè)計偏差等因素誘發(fā)不良性的故障。在傳輸鐵路信號信息的過程中,網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)需符合安全性這一標(biāo)準(zhǔn),要求人們在必要的外部環(huán)境和使用條件下,維持傳輸系統(tǒng)穩(wěn)定,同時要求排除不利的人為因素,提升鐵路信號傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

        3.3 優(yōu)化監(jiān)測機(jī)制,改善通信傳輸安全系統(tǒng)

        針對通信傳輸安全性而言,優(yōu)化監(jiān)測機(jī)制不可或缺,這是保證通信傳輸安全的關(guān)鍵方式。隨著我國技術(shù)發(fā)展水平的提升,無人安全監(jiān)測開始被推廣,針對鐵路運輸期間的重點路段,工作人員需強(qiáng)化監(jiān)測力度,著重監(jiān)測采集到的數(shù)據(jù),進(jìn)一步分析數(shù)據(jù)信息,以便及時了解通信設(shè)施的情況,如是否出現(xiàn)隱患,一旦發(fā)現(xiàn)問題則要求第一時間安排專人進(jìn)行維修,保證通信傳輸正常。同時,要求優(yōu)化監(jiān)測機(jī)制,使工作人員熟知通信設(shè)施的應(yīng)用狀況,保證設(shè)備安全[9-10]。

        3.4 加大硬件設(shè)施投入,提高硬件設(shè)備質(zhì)量

        鐵路通信傳輸?shù)挠布O(shè)備在一定程度上會影響傳輸?shù)陌踩?,因此,在實際施工過程中,相關(guān)負(fù)責(zé)人需重視硬件設(shè)施的投入,采購高質(zhì)量的硬件設(shè)施,還應(yīng)該做好硬件設(shè)施的日常保養(yǎng)及維護(hù),保證其在應(yīng)用期間不會產(chǎn)生不良故障。在優(yōu)化鐵路通信傳輸設(shè)施的過程中,相關(guān)人員應(yīng)采用先進(jìn)的知識以及技術(shù),促進(jìn)鐵路通信傳輸系統(tǒng)的發(fā)展。同時,鐵道部門應(yīng)該明確硬件設(shè)施來源的監(jiān)管,加強(qiáng)審查,保證所引入的硬件設(shè)施的質(zhì)量符合相關(guān)要求。在應(yīng)用硬件設(shè)備前,管理工作者應(yīng)該強(qiáng)化檢查,仔細(xì)核查設(shè)施廠商的相關(guān)資質(zhì),保證所使用的設(shè)備合格。

        4 結(jié)束語

        綜上所述,我國的通信網(wǎng)絡(luò)體系覆蓋了全國各個范圍,因此為了確保我國人財產(chǎn)安全,需要保證鐵路通信網(wǎng)絡(luò)的高效快捷以及安全,其中安全是首要因素。隨著我國高速鐵路的迅速發(fā)展,更加要求鐵路信號傳輸系統(tǒng)具備極高的穩(wěn)定性及安全性,搭建全國鐵路網(wǎng)絡(luò)覆蓋,以保證我國鐵路運行的穩(wěn)定性和安全性。

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