許智勇

（中國鐵建電氣化局集團(tuán)有限公司，北京 100043）

1 引言

通信系統(tǒng)改造是高鐵提速工程的重要內(nèi)容， 涉及高鐵提速后的通信質(zhì)量，代表著高鐵建設(shè)的綜合水平。 在通信改造施工中，會存在諸多問題，尤其是在現(xiàn)有系統(tǒng)、周邊系統(tǒng)與新建系統(tǒng)的銜接上，如果設(shè)計、組織管理不當(dāng)，或者相關(guān)單位配合不好，則會增加施工過程中的不確定性因素，影響高鐵系統(tǒng)的運(yùn)行安全和穩(wěn)定。 且面對復(fù)雜的外部條件，必須加強(qiáng)技術(shù)措施控制，盡可能降低人為因素產(chǎn)生的干擾。

2 工程概況

既有貴陽至廣州鐵路是西南地區(qū)通達(dá)華南沿海地區(qū)的重要區(qū)際鐵路通道，跨黔、桂、粵三省區(qū)，由位于貴州省貴陽市的貴陽北站引出，經(jīng)龍里，穿斗篷山至都勻，而后由三都沿都柳江經(jīng)榕江、從江進(jìn)入廣西壯族自治區(qū)，跨融江和焦柳鐵路，經(jīng)柳州市三江，穿天平山隧道，經(jīng)桂林后跨漓江，繼續(xù)經(jīng)恭城、鐘山、賀州進(jìn)入廣東省境內(nèi)，再經(jīng)懷集，跨北江，經(jīng)肇慶、三水、佛山進(jìn)入廣州樞紐廣州南站。 線路長度856.899 km， 運(yùn)營長度866.758 km。 在龍里北至三水南段提速改造工程中，龍里北至肇慶東維持既有平縱斷面、軌道超高、隧道凈空面積等不變，提速至300 km/h（局部限速），肇慶東至三水南提速至250 km/h，其余地段維持既有。

3 高鐵提速通信改造施工要點(diǎn)分析

3.1 相關(guān)工程配合改造需求

本線引入各樞紐（貴陽樞紐、桂林樞紐、廣州樞紐），利用局干既有光傳送網(wǎng)（OTN 環(huán)）既有傳輸設(shè)備，提供至調(diào)度中心（成都、南寧、廣州）的傳輸通道。 本工程利用舊數(shù)據(jù)網(wǎng)核心路由器、綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)區(qū)域中心、既有局干OTN、隧道防災(zāi)救援應(yīng)急電話中心、網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)、電源及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)等中心設(shè)備，根據(jù)本工程需求擴(kuò)容，需要運(yùn)營維護(hù)單位配合實(shí)施。本工程部分車站利用既有通信機(jī)房，部分車站、區(qū)間節(jié)點(diǎn)根據(jù)工程需求應(yīng)對既有房屋擴(kuò)建或調(diào)劑， 需運(yùn)營維護(hù)單位全程配合車站房屋調(diào)劑、無線通信雙網(wǎng)改造，還涉及部分通信設(shè)備的搬遷工程，其中，行車安全的通信設(shè)備在搬遷時，必須采用先開通后拆除的順序施工，避免影響既有系統(tǒng)安全運(yùn)轉(zhuǎn)，在新建設(shè)施未開通之前，所有用戶只能在既有設(shè)施中過渡。 本工程利用路局既有移動交換中心（MSC 設(shè)備），屆時需要運(yùn)營維護(hù)單位配合實(shí)施。

3.2 通信子系統(tǒng)改造要點(diǎn)

本工程涉及以下通信子系統(tǒng)的改造工程：傳輸系統(tǒng)、電話交換及接入網(wǎng)、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)、移動通信系統(tǒng)、綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)、綜合網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)、通信電源、通信防雷、電源及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、通信線路、應(yīng)急通信、綜合布線[1]。

每個子系統(tǒng)改造都需要在現(xiàn)狀分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行， 并從長遠(yuǎn)發(fā)展的角度出發(fā)，以提高改造方案的實(shí)用性、合理性和可持續(xù)性。 以傳輸系統(tǒng)改造為例，國干傳輸系統(tǒng)設(shè)備維持運(yùn)營，新設(shè)OTN 系統(tǒng)，納入各局局干OTN 網(wǎng)管；新建的OTN 系統(tǒng)采用40 波，單波10 G/100 G 混傳平臺，初期計劃開通100 G波道116 條、10G 波道2 條。 車站及區(qū)間接入層傳輸系統(tǒng)中，既有匯聚層10 G 傳輸系統(tǒng)、622 M 傳輸系統(tǒng)繼續(xù)使用， 提供無線通信所需的B 網(wǎng)通道，在車站新設(shè)SDH2.5 Gb/s 傳輸系統(tǒng)設(shè)備各1 套，通過新敷設(shè)的2 條48 芯光纜各2 芯；在車站間組成（1+1）MSP 保護(hù)，在區(qū)間基站新設(shè)SDH622 Mb/s 傳輸設(shè)備各1 套，通過新敷設(shè)的2 條48 芯光纜各2 芯；在車站間組成2纖通道保護(hù)環(huán)，提供無線通信所需的A 網(wǎng)通道，新增的RBC 機(jī)房內(nèi)新設(shè)SDH622 Mb/s 傳輸設(shè)備各2 套。本工程完工后，部分基站改為直放站，但房屋、用電均維持既有不變。考慮到既有隧道應(yīng)急電話、應(yīng)急通信、電源及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)等業(yè)務(wù)的接入，對既有的傳輸設(shè)備保留，不予拆除，基站作為視頻匯集點(diǎn)保留。根據(jù)相關(guān)技術(shù)規(guī)范，新增的傳輸系統(tǒng)均考慮接入鐵路局既有傳輸網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備， 以滿足日志審計、 防火墻等主要功能需求。OTN 系統(tǒng)利用系統(tǒng)自身的光監(jiān)控通道（OSC）進(jìn)行時鐘同步信號傳送，傳輸設(shè)備采用線路同步方式。 完善網(wǎng)管設(shè)備和網(wǎng)管終端，傳輸網(wǎng)管設(shè)備接入通信綜合網(wǎng)管系統(tǒng)。 另外，做好與既有系統(tǒng)的互聯(lián)改造，保證整個傳輸子系統(tǒng)能夠順暢、高效運(yùn)行。

3.3 通信改造施工管理重點(diǎn)

3.3.1 安全施工

通信改造工程施工應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)技術(shù)規(guī)范執(zhí)行， 對物資采購、運(yùn)輸、倉儲、安裝敷設(shè)、開通調(diào)試、驗(yàn)收等全過程實(shí)施有效的質(zhì)量管控和安全防范。 本線為既有線施工，對影響行車和施工安全的每個環(huán)節(jié)都必須強(qiáng)化管理， 確保行車和施工安全。 新設(shè)通信設(shè)備接入既有系統(tǒng)時，施工單位應(yīng)調(diào)查清楚既有現(xiàn)狀，并請相關(guān)運(yùn)營、維護(hù)單位協(xié)調(diào)配合，確保既有通信系統(tǒng)安全、正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 既有通信機(jī)房進(jìn)行改擴(kuò)建工程，需搬遷部分通信設(shè)備，有涉及行車安全的通信設(shè)備搬遷時，必須采用先開通后拆除的順序施工， 避免影響既有系統(tǒng)安全運(yùn)轉(zhuǎn)。 在施工中，應(yīng)堅持“安全第一、預(yù)防為主”的原則，建立健全安全保證體系，建立安全生產(chǎn)責(zé)任制，安全責(zé)任實(shí)行逐級負(fù)責(zé)制；要做到思想教育保證、組織保證、工作保證、制度保證、經(jīng)濟(jì)保證，防患于未然；涉及有登高的施工作業(yè)，應(yīng)按國家相關(guān)規(guī)定由具備相關(guān)資質(zhì)的人員、采取相應(yīng)的安全保護(hù)措施進(jìn)行作業(yè)[2]。

3.3.2 技術(shù)管理

加強(qiáng)施工技術(shù)管理、堅持技術(shù)復(fù)核制、采取有效的技術(shù)管理手段提高工程質(zhì)量。 工程技術(shù)人員應(yīng)保證施工圖紙審查、技術(shù)交底、施工測量的及時準(zhǔn)確，以及各項資料的完好保存。 收到設(shè)計文件后，應(yīng)在開工前組織有關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行會審，對存在的疑問及時與設(shè)計單位聯(lián)系解決。 新建通信房屋已由房建專業(yè)預(yù)留溝槽管洞、接地端子，通信集成商或承包商應(yīng)提前介入，及時配合檢查，以便通信工程后續(xù)施工。 如果房建專業(yè)預(yù)留的溝槽管洞及接地端子遺漏或位置不合適， 應(yīng)通過業(yè)主協(xié)商房建專業(yè)補(bǔ)打孔洞，補(bǔ)充接地端子。 自行打孔時，應(yīng)避開房屋結(jié)構(gòu)梁、柱，或征得房建專業(yè)的同意。 密切結(jié)合路局運(yùn)營部門意見協(xié)調(diào)施工，保證既有系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行及工程質(zhì)量。 對于可能影響既有設(shè)備運(yùn)營， 以及站房內(nèi)機(jī)房調(diào)劑、 既有機(jī)柜搬遷時，施工組織方案必須經(jīng)建設(shè)、監(jiān)理、運(yùn)營等多方審查同意后方可實(shí)施。 本工程既有GSM-R 系統(tǒng)鐵塔、漏纜及吊具均利舊使用，運(yùn)營維護(hù)單位將對這些設(shè)備進(jìn)行提質(zhì)改造，以確保其滿足本工程列車驗(yàn)收和運(yùn)用的電氣、機(jī)械等性能指標(biāo)，并確認(rèn)其是否符合時速要求。

3.3.3 線纜敷設(shè)

嚴(yán)格控制電纜工程施工質(zhì)量。 （1）線纜均采用無鹵、低煙、阻燃材料， 管槽均采用阻燃型材料， 電纜槽均采用防火型蓋板，穿墻洞和樓板洞時需作防火封堵。 （2）電纜訂貨時，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際長度訂貨， 盡量避免中間接頭。 無法避免中間接頭時，應(yīng)注意電纜頭的安裝施工，避免因電纜頭安裝不當(dāng)而造成連接部位長期發(fā)熱， 造成火災(zāi)事故影響電纜線路安全運(yùn)行。（3）纜線布放應(yīng)按照綜合布線標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，盡量避免經(jīng)過強(qiáng)電區(qū)，電源線與弱電線路平行敷設(shè)時，平行間距應(yīng)≥0.2 m。 （4）室內(nèi)線纜主要采用鋼管防護(hù)， 光電纜和電源線應(yīng)穿放于不同的鋼管中，引入機(jī)房后敷設(shè)于防靜電地板下不同的線槽內(nèi)，站房、信號樓及其他房屋等室內(nèi)線纜應(yīng)盡量利用綜合布線橋架、線槽等防護(hù)設(shè)施進(jìn)行敷設(shè)； 室外區(qū)間線纜應(yīng)通過站前專業(yè)預(yù)設(shè)電纜槽進(jìn)行防護(hù)，跨水溝、跨電力電纜槽采用鋼管加混凝土包封防護(hù)。 （5）新舊機(jī)房之間采用雙通道進(jìn)行溝通（電源線、其他配線分離設(shè)置），在C3 段區(qū)間基站新增機(jī)房1 棟，新舊機(jī)房之間預(yù)埋4 根φ100 mm 鋼管溝通；當(dāng)新老機(jī)房之間的通道位于室外時需密閉， 通道內(nèi)及通道接頭處不得有雨水或其他液體入侵；通道內(nèi)的通信纜線（特別是直流電源線）必須采取防水材料包封，不得裸露在通道內(nèi)[3]。

3.3.4 設(shè)備安裝

各設(shè)備應(yīng)安裝牢固， 所有螺栓均按彈平墊+ 雙螺母方式緊固，螺紋露出長度不小于15 mm，支架與鋼柱和鐵塔角鋼前后接觸面均需加裝減震墊。 攝像機(jī)支架、設(shè)備箱箱體均采用不銹鋼材質(zhì)，黑色金屬采用3 級熱滲鋅防腐。 通信設(shè)備禁止安裝在有隔離開關(guān)的接觸網(wǎng)支柱上， 現(xiàn)場實(shí)施時， 如發(fā)現(xiàn)上述情況，施工單位應(yīng)及時通知監(jiān)理、建設(shè)、設(shè)計單位變更安裝位置。本工程需在既有視頻桿、接觸網(wǎng)桿上加掛攝像頭，安裝時，需確保視頻攝像機(jī)安裝不影響桿、 柱的基本功能。 安裝設(shè)備箱時，應(yīng)注意提前探明安裝位置，不得與接觸網(wǎng)、接觸網(wǎng)墜坨限制架發(fā)生沖突。 室外設(shè)備箱背朝列車開行方向安裝，開啟位置位于線路外側(cè)，安裝高度應(yīng)符合人體工學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。 室外攝像機(jī)安裝高度距軌面應(yīng)≤2.6 m，與接觸網(wǎng)帶電體、10 kV 電力線及其他高壓線間的最小安全距離應(yīng)≥2 m； 并應(yīng)滿足防風(fēng)要求，在暴風(fēng)雨中不發(fā)生抖動或傾斜， 強(qiáng)風(fēng)地帶立柱安裝時應(yīng)采取深埋、鋼筋混凝土基礎(chǔ)加固、打拉線等措施，充分重視正常行車時的風(fēng)壓影響；還應(yīng)滿足與正線、電力設(shè)備及牽引供電設(shè)備間的安全倒桿距離要求，必要時應(yīng)采取額外防護(hù)措施。 本線通信機(jī)房內(nèi)除貴廣線設(shè)備外，還安裝有國干傳輸系統(tǒng)設(shè)備，在對貴廣線既有電源設(shè)備進(jìn)行更換前， 特別注意調(diào)查清楚既有設(shè)備的供電情況，將新的通信電源系統(tǒng)安裝并供電開通后，才能拆除既有電源設(shè)備。 本工程拆除了部分安裝在隧道洞口側(cè)壁、漏纜輔助桿、附近建筑物、接觸網(wǎng)桿上的隧道口攝像機(jī)，拆除時還需將其附屬設(shè)施一并拆除， 防止既有附屬設(shè)施由于年久失修掉落，影響行車安全。

3.3.5 綠色施工

在保證施工質(zhì)量、效率、安全的同時，本工程嚴(yán)格遵循綠色施工理念，盡可能降低施工活動產(chǎn)生的負(fù)面影響。 （1）在節(jié)約能源方面，通信設(shè)備選擇耗電量小的設(shè)備，干線層及接入層傳輸系統(tǒng)、數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)、程控交換機(jī)等通信設(shè)備均采用集成元件，大大減少了通信設(shè)備電源的耗電量。 長途通信線路采用了以二氧化硅為原料的光纜線路和對稱低頻電纜， 減少了長途通信線路中銅材料的消耗，節(jié)省了銅材料資源；地區(qū)通信線路盡量采用光纜線路， 減少了地區(qū)通信線路中銅材料的消耗量，節(jié)省了銅材料資源。 通信電源采用智能化電源設(shè)備，對通信設(shè)備集中供電， 效率大于0.85， 使用閥控式全密封蓄電池組。 在滿足系統(tǒng)覆蓋的前提下盡量降低GSM-R 系統(tǒng)基站發(fā)射功率和天線掛高以減少電磁輻射對周圍環(huán)境的影響。 （2）在環(huán)境保護(hù)方面， 本工程通信干線光電纜均利用既有電纜槽進(jìn)行敷設(shè)，分別引入部分光電纜采用直埋設(shè)方式，施工時，避免開挖電纜溝引起的水土流失及綠化植被的破壞； 通信電源均采用集成電路元件的高頻開關(guān)電源整流和配電設(shè)備， 降低了交流電頻的噪聲。 采用免維護(hù)密封鉛蓄電池，消除了維護(hù)時沖洗鉛蓄電池引起對土壤酸堿度的破壞， 對鐵路沿線的土壤起到了保護(hù)的作用。

4 結(jié)語

綜上所述，高鐵提速是大勢所趨，有利于提升交通通行效益，同時，高鐵提速對通信工程提出了更高的要求，在工程改造時，需要結(jié)合現(xiàn)有情況，對傳輸系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信、移動通信、視頻監(jiān)控、綜合網(wǎng)絡(luò)、防雷接地等諸多子系統(tǒng)進(jìn)行更新改造。高鐵提速通信改造施工需要兼顧質(zhì)量、安全、工期、成本、生態(tài)等多個目標(biāo)，必須明確施工和管理要點(diǎn)，才能維護(hù)工程建設(shè)的順利進(jìn)行。