周廣匯 樓向東
礦區(qū)鐵路是兗州礦區(qū)煤炭銷售的主干運輸系統(tǒng)。礦區(qū)鐵路以鐵運處為中心,呈傘面狀分布。它由184公里的鐵路線和16個車站將9對礦井、礦區(qū)機廠和總庫等與兗州礦區(qū)的三大出口:鄒縣車站、鳧村車站及鄒縣電廠聯(lián)接在一起。礦區(qū)鐵路的運量已近2000萬噸/年。
一、應用環(huán)境
由于兗州礦區(qū)采用放頂煤綜采的現(xiàn)代化開采技術,煤炭的開采速度不斷加快,開采量不斷加大,因而鐵路沿線造成多處塌陷區(qū)。這種情況對鐵路有線通信系統(tǒng)的暢通造成了嚴重威脅。此外,由于礦區(qū)基建規(guī)模的擴大及鐵路沿線的人為施工等諸多因素,時常造成通信線路中斷故障,給行車調(diào)度指揮造成很大干擾,為了確保行車調(diào)度指揮通信系統(tǒng)的可靠運用,我們決定引進無線技術建立無線列車調(diào)度通信系統(tǒng)。如采用國鐵上大量運用的有線——無線轉(zhuǎn)接的無線列車調(diào)度電話系統(tǒng),將無法避免有線通信線路質(zhì)量低劣對系統(tǒng)的影響,鐵路運輸調(diào)度通信勢必無法暢通,直接影響運輸生產(chǎn)安全。因此,我們結(jié)合兗州礦區(qū)車站分布的特點,運用德國R/S公司ACCESSNET集群系統(tǒng)開發(fā)了全無線的兗州礦區(qū)鐵路無線列車調(diào)度電話通信系統(tǒng)。
二、系統(tǒng)組成
目前,兗州礦區(qū)無線集群調(diào)度系統(tǒng)由1個R/S無線基站、1個無線集群交換機、16個車站固定電臺、15個機車電臺、1個REM-927調(diào)度臺及30個集群電話組成。圖2是兗州礦區(qū)無線集群調(diào)度通信系統(tǒng)網(wǎng)絡圖。 具體配置如下:
1.無線基站
采用R/S公司的ACCESSNET集群無線設備—8信道無線基站ND950/8。
2.無線集群交換機(MMX)
無線集群交換機(MMX-8)的作用是在各個級別上交換、控制所有的無線電呼叫和接續(xù),使得每一個呼叫和接續(xù)占用盡可能少的線路和接口。配接16個四線接口,8個用于連接無線電信道機,6個用于連接本地交換機,2個用于連接調(diào)度臺。
3.調(diào)度臺
采用REM-927調(diào)度控制臺,用UPT編程工具進行技術參數(shù)設置,通過四芯電纜與MMX交換機四線接口相連,最大呼叫時間控制在10分鐘以內(nèi)。
4.車站固定電臺
采用建伍公司的集群終端設備。行車人員通過選擇機車臺和調(diào)度臺地址號碼或數(shù)字編號完成呼叫任務,具備良好的工作性能和簡易的可操作性,響鈴延時設置為1分鐘,通話時間設置為3分鐘。
5.機車電臺
采用薄膜開關技術及工藝,每個薄膜開關代表一個對應的呼叫地址,將調(diào)度臺及所有車站臺設置為17個薄膜開關,通過開關旁邊的表示燈顯示當前呼叫用戶。
6.手持臺
采用NOKIA雙工集群H70手機。手機之間直呼對方機號,手機呼叫有線行政電話在號碼前冠“0”,行政電話呼叫手機采用先呼中繼號碼的二次撥號方式。
三、系統(tǒng)功能
1.行車調(diào)度—車站—機車三方“大三角”的列車調(diào)度通信
(1)行車調(diào)度臺對車站(機車)電臺實行選呼,組呼和全呼。
(2)車站(機車)電臺對行車調(diào)度臺實行直接呼叫。
(3)車站電臺與機車電臺之間實行選呼。
(4)車站與車站之間實行選呼。
2.集群無線通信行政電話通信功能
(1)集群納入無線集群列調(diào)系統(tǒng)不單獨成網(wǎng)。
(2)集群與無線集群列調(diào)之間相互獨立不連通。
(3)集群電話手機之間相互撥號通話。
(4)集群電話手機與有線行政電話之間相互撥號通話。
四、系統(tǒng)特點
1.系統(tǒng)采用繞射能力強的400MHz頻段,通信覆蓋范圍半徑達35公里。
2.系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲采用星型結(jié)構(gòu),全無線獨立成網(wǎng),不受有線通道質(zhì)量影響。
3.一網(wǎng)兩用,同時完成無線列調(diào)通信和集群電話通信功能,充分利用信道冗余,靈活組網(wǎng)。
4.無線列車調(diào)度電話通信具有信道的優(yōu)先使用權(quán),對集群電話通信有強拆功能。
5.針對蒸汽機車使用環(huán)境,對無線列調(diào)機車臺進行了“五防”改造,實現(xiàn)了防噪音、防震、防煙塵、防水油漬、防高溫的要求。
6.針對蒸汽機車電源極不穩(wěn)定的現(xiàn)狀,采用了美國LAMODA公司生產(chǎn)的專用DC-DC電源轉(zhuǎn)換模塊,實現(xiàn)機車電臺供電可靠。
7.采用TTL電流控制器件為核心的過放電保護電路,對蓄電池放電進行限制,延長蓄電池使用周期。
8.系統(tǒng)采用MPT1327/1343集中信令方式,采用FFSK調(diào)制,1200波特速率,其中一個作為控制信道,其它是公共信道,無線移動臺和網(wǎng)絡之間的數(shù)據(jù)訊息以1200bit/s速率在控制信道上交換。
9.系統(tǒng)中的每個用戶具有唯一識別碼,該識別碼由3位首碼、4位快捷碼和2至3位的用戶碼組成。在呼叫號輸入中轉(zhuǎn)換成20字節(jié)的地址。
10.在系統(tǒng)的部分信道機損壞時,中心控制器能夠自動檢測有故障的信道機,屏蔽掉有故障的部件,整個系統(tǒng)依然可以正常工作,并產(chǎn)生相應的報警指示。
1.系統(tǒng)響應時間短,呼叫的建立不超過0.2秒。
2.系統(tǒng)集群電話用戶容量可達200部。
五、操作和維護
系統(tǒng)通過操作和維護計算機OMC(Operating and maintenance computer),同時對無線列調(diào)用戶和集群電話用戶進行呼叫數(shù)據(jù)的管理。網(wǎng)絡操作系統(tǒng)NeOS(Network operating system) 通過一條串行數(shù)據(jù)線連接到無線集群通信系統(tǒng)的系統(tǒng)主控制器上,使用者登錄其身份和口令后,可對用戶和集群進行管理。并通過NeOS 對各列調(diào)和集群通信用戶進行分別授權(quán),給每個用戶分配唯一的身份。
操作和維護計算機OMC的功能如下:
1. 移動用戶臺的管理
2. 呼叫數(shù)據(jù)管理
3. 加密管理
4. 呼叫數(shù)據(jù)輸出
5. 數(shù)據(jù)回叫管理
六、運用效果
自2001年1月系統(tǒng)正式投入運行以來,我局鐵路沿線先后出現(xiàn)北宿下沉區(qū)、鮑店下沉區(qū)、南屯下沉區(qū)、興隆下沉區(qū)等,對有線通信設備的正常運用造成一定影響。此外,還發(fā)生數(shù)起人為施工造成通信線路中斷故障。本系統(tǒng)由于不受有線通信線路質(zhì)量的影響,系統(tǒng)行車調(diào)度通信未受到任何影響,通信聯(lián)絡保持高效暢通。系統(tǒng)以顯示直觀、操作簡便、音質(zhì)清晰、聯(lián)絡迅速等特點受到車務、機務及調(diào)度等用戶的一致好評,大大提高了列車調(diào)度指揮效率,尤其在月運量超250萬噸煤炭高運生產(chǎn)活動中發(fā)揮了巨大作用。鐵路安全運輸生產(chǎn)上了一個新臺階。