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远程控制通信技术主要是利用被控端和主控端的计算机程序,通过一台主计算机远程控制被控端服务器,实现对铁路信号系统的远程控制操作,减轻工作人员的工作量,降低人为操作失误率,可以极大地提高铁路信号系统的安全性和稳定性。
1铁路信号系统概述
远程控制通信技术对于实现铁路信号系统的稳定、可靠运行有着重要影响,和继电联锁系统相比,计算机联锁系统的各方面性能更加成熟,所以当前计算机联锁系统被广泛地应用在铁路信号系统中,其通过利用远程通信、现场总线、控制计算机等设备和技术,采用专门的软件系统和硬件设备实现铁路各个道岔、进路和信号之间的连锁关系,其以信号安全准确为原则,本质上是一个逻辑联锁运算模块。本文重点研究远程控制通信技术和计算机联锁系统的配合运行,该系统包括关联系统、监控层和控制设备层,关联系统用于实现计算联锁系统的复显、模拟屏、监督调度、集中调度、联锁机等功能;监控层用于监测各个信号控制设备和站场状态;控制设备层用于实现电源屏、I/O、PLC、电源屏等设备之间的远程通信[1]。
2铁路信号系统的远程控制通信设计
(1)关联系统通信设计。关联系统通信设计重点在于互联网和局域网内部计算机系统、局域网内各个计算机系统之间的远程通信,其主要通过RS485、RS232等通信形式来实现,互联网和计算机局域网之间利用socket接口进行远程通信,互联网与单机计算机利用Internet专网连接、ADSL或者串口拨号等形式来实现。
(2)控制设备层和监控站通信设计。铁路信号系统监控站中的PLC设备和联锁机利用串口进行连接,用于传输大量的安全数据,由于PLC和联锁机之间签署有CCM传输协议,这种协议的可靠性和安全性较高,以联锁机为主,PLC定时向联锁机发送数据。同时,为了保障传输数据的安全性和可靠性,可以利用两次相同的数据发送给联锁机,用于屏蔽铁路信号系统中的各种干扰,这种通信流程还可以有效监督PLC和联锁机的运行状况。首先对PLC中寄存器进行检查,利用联锁机位键对寄存器进行复位,如果PLC没有及时置位,则可判断PLC出现问题或者异常;如果联锁机没有及时置位,则可判断联锁机运行异常,根据报警信号及时进行解决处理,确保铁路信号系统的可靠性和安全性。
(3)控制设备层通信设计。控制设备层通过利用现场总线技术,在工业现场合理设置各个I/O模块,利用智能型分布式I/O模块将输入信号转换为数据信号,现场各个子站通过一根电缆线路进行连接,控制室监控设备快速、稳定地接收现场信号,如图1所示。在计算机联锁系统中,I/O远程通信模块和主控模块为从主结构,主要利用现场总线的PROFIBLS网络实现通信[2]。
3远程控制通信技术在铁路信号系统中的应用
(1)在平交道口的应用。远程控制通信技术在铁路信号系统中的应用,结合时间间隔,主控中心可以实时查询铁路道口运行状况,通过整理和分析大量查询信息,选择有价值信息反馈给距离道口较近的列车,并且主控中心采集列车位置信号和列车行驶速度信息时,按照列车通过道口以后的时间,结合列车最大行驶速度、累积运行线路和实际列车运行情况进行计算和分析,利用远程控制通信技术及时获取列车通过道口的信息,确保其运行的安全性,提高列车在平交道口的通过率[3]。
(2)在中继器的应用。近年来,我国铁路事业快速发展,但是通信基站在每个铁路上的建设比较缓慢,而铁路信号系统的利用可以发通信基站在铁路的重要作用,并且有效减少设备投资费用,通信基站通过中继器可以接收和发送射频信号,还可以利用远程控制通信技术实现对基站区设备、车辆和线路的信息通信,加强基站的管理。
(3)在微机联锁的应用。远程控制通信技术在微机联锁中的应用,主控中心接收道岔情况信息和信号机闭锁状态信息,通过道旁接口单元来接收主控中心发出的控制指令,实现对道岔和信号机的有效控制。同时,通过远程控制无线通信信号,实现道旁接口单元和控制中心之间联系,通过电缆线路实现接口单元和现场设备之间的连接,从而有效地辅助、检测和控制子系统。另外,对于一些大型车站,各种影响因素较多,容易对无线通信信号造成较大干扰,而通过利用远程控制通信技术可以有效解决这个问题,因此为未来发展过程中应加大对远程控制通信技术在微机联锁中的应用研究。
4结束语
近年来,现代化科学技术快速发展,铁路信号系统作为整个铁路工程的重要组成部分,远程控制通信技术在铁路信号系统中的应用,应积极优化铁路信号系统中各模块的通信设计,充分发挥远程控制通信技术的应用优势,提高铁路信号系统的安全性和可靠性,保障列车的安全、平稳运行。
参考文献:
[1]邱述威.铁路信号系统中远程控制通信技术的应用研究[D].合肥工业大学,2014.
[2]李克定.铁路信号系统中无线通信技术的应用[J].信息通信,2015(04):233-234.
雷达最早在一战时期就已经开始发展,但是由于当时的技术还相对落后,对于探测的精准性和探测范围都存在很多的弊端。进入二战时期,雷达技术开始在各大战役当中发挥着重要作用,基本上已经可以达到空对地、地对空、空对空的探测目标,这极大地推动了雷达技术在理论和实战方面的应用和完善,让雷达技术的理论方法、技术应用、体制更新都得到了不同程度的发展。通过几十年的发展,在科学技术不断进步的推动下,雷达的研发生产得到了进一步的提升,雷达装备在环境条件、目标任务等方面都发生了巨大变化,不断地朝着智能化和自动化的方向发展,逐步应用于人们日常的生产生活当中。雷达的主要发展阶段,一是以电子管、非相参为主,主要应用于勘探飞机等飞行物;二是以各项性能都比较高的全相参为主,主要是为了应对防空作战的局势;三是以大规模的集成电路、全固态为主;四是以多功能、自适应以及对目标识别准确度的技术为主,如今不断发展为发达的科技产物。
2雷达系统的优势
2.1能够应对复杂多变的目标
现代雷达信号处理技术面对的是更为繁杂的空间电磁波信号的影响和干扰,在保证目标检测更加精准的前提下,还需要应对更多更为复杂的电磁干扰信号的破坏。这就需要利用数字化雷达信号处理技术,对这些复杂的雷信号进行辨别,搜集电磁信号数据并把真正的回波信号区分出来,通过数字技术的准确分析,精准的确定目标的真实坐标。
2.2处理的方式更为先进
现代科技的发展不断进步,随之现代雷达信号处理系统也应同步更新,与现展相融合,目前电磁信号干扰技术不断升级和变化,这使得雷达信号侦测技术也应同步进行更新和改进,利用数字化信号数据处理技术,应用更为先进的计算机网络中断技术,通过计算机终端控制技术,对雷达信号处理技术的数据进行充分分析,保证了目标信号的辨别精准度。
3雷达信号处理机显控与通信技术
雷达设备的种类很多,并且应用范围广,技术水平高,根据其用途方面可以分为气象雷达、预警雷达、军用雷达等。典型的雷达系统组成部分有雷达发射机、雷达接收机、天线、信号处理机、收发转换开关、数据处理机、终端显示等。这当中雷达信号处理机的主要功能是提取目标信息、杂波消除等工作,而信号处理机显控对提高雷达的有效性和精准性发挥了重要作用。
3.1雷达信号处理机显控
目前,雷达的种类越来越多,且都具有较高的技术水平,依据不同的用途应用于不同的领域,如航空雷达、军事雷达、气象雷达等。普遍情况下,完整的雷达系统是由多个设备组合而成,包括数据处理器、信号处理机、收发转换器、雷达发射器以及接收器、天线和终端显示器等。雷达信号处理机主要是用于获取目标信息以及更好的消除杂音,而雷达信号处理机显控能够让雷达信号处理机更加的精准和高效。最近几年,雷达能够接收的样本信息愈加复杂,这大大增加了信号处理机显控的操作难度,在对于雷达的研究课题当中,雷达信号处理机显控已经成为了热门内容之一。为了让雷达信号处理机显控能够更具实效性,并且能够对误差及时的调整,一般是通过MAD手段来抑制低速当中的杂音信号,并且区分开杂波和目标回波。在理论上来讲,由于杂波和目标回波处于不同的频率,技术人员是可以通过滤波器快速消除杂音,但是具体情况当中,杂波的频率往往是处于0频,再加上不确定的多普勒频移,杂波比较容易被滤波器侵蚀,可以看出传统的MAD手段并不能达到很好的滤波成效,还容易导致线控判断情况。就此状况下,技术人员为了有效的解决这个难点,应用了自适应恒虚警技术,即通过CFAR对杂波进行控制,结合数字滤波器技术,通过脉冲压缩手段掩盖和筛选杂波,让杂波的影响降到最低,可是模拟技术并不能达到成熟的掩盖目的,为了理论和实际能够结合,技术人员就需要更好的优化滤波的方式方法,比如通过多普勒滤波器、FIR滤波、MTD技术等提升各项工作性能,让接收的信号更加有效,体现显控的高水准。
3.2雷达通信技术
雷达通信技术是从雷达的发射器发射出电磁波,再通过收发转换器的转换传输到天线,电磁波经过天线再从天线导出,在遇到目标对象的时候,马上产生一个回波,再通过天线接收回波,由接收设备处理相关的数据和信号。计算距离主要是通过回波的延迟时长来判断,公式为S=CT/2。这当中方向的检测是由天线的方向决定,判断相应的方位角和俯仰角,再根据回波的频率来确定探测的速度,利用的原理是多普勒频移,在此环节当中,需要减少其他干扰信号的影响,以此保证信号处理机的工作性能。在实际工作当中,技术人员需要增强雷达的抗干扰性,提升信号处理机的性能。并且对雷达进行加密处理,融入光电技术以及数据处理技术,让雷达的运行更加稳定。
关键词:轨道交通;通信;信号;技术;趋势
中图分类号:U213文献标识码: A
引言
我国经济社会不断发展,城市人口数量也不断增多。每年都有大量的农村劳动力进入城市与城市人一起劳动生活,这给城市的公共交通造成了巨大的压力。目前的城市道路建设已经与日益增长的交通需求不相适应,需要采取一定的措施进行改善。经过探索,目前已经有多个城市开始增加轨道交通建设,并把高速公路、等级公路与城市进行接轨,形成多种布局的城市交通格局,为人们的出行提供了极大的便利。随着现代交通技术的发展,城市地铁与轻轨受到了城市管理者更多的青睐,一方面是由于能源利用少,缓解交通作用明显,另外就是速度快,占用地面面积非常少,使城市资源得到合理配置,促进社会与经济的发展,带动周边沿线的消费水平。目前高铁的应用已经充分表明了城轨交通可以为现代社会经济的发展带来强大生命力。[1]
城市需要轨道交通技术的进步,而轨道交通技术则需要完善的通信信号系统支持。交通通信信号对于轨道交通来说十分重要,轨道交通通信信号能够有效指导轨道上的运行秩序,避免造成安全隐患,从而极大地保护了人民的财产安全与生命安全。轨道交通如果想要完成安全运行与提高通过率,必须需要有轨道交通信号系统的应用支持。随着近年来电子、计算机、网络技术的不断发展,轨道交通信号技术将会面临新的改善更新。城市轨道交通信号系统为安全与通过提供了强力保障,甚至实现了列车自动化运行。
轨道交通信号系统组成
轨道交通信号系统通过各种各样的信号显示、轨道应用电路、道岔装置以及其他设施共同组成的一个完整系统。就城市轨道交通信号系统而言,一般包括联锁装置与列车自动控制系统。列车自动控制系统包括自动监控系统、自动防护系统以及自动运行系统,这三个子系统的相互配合促进了轨道交通的安全稳定运行,极大地保护了使用安全。列车的自动控制系统需要接收来自地面的信息,来对列车的运行状态进行自行控制。通过对轨道运行速度的监测,根据不同的参照速度做出相关的反应。这种自动控制作用将会使列车速度自动下降,确保安全。同时这种控制手段有易于实现列车运行的智能化,减少人为原因造成了失误与其他问题。相对于传统的轨道信号系统而言,目前的轨道交通信号技术较为先进,传统的轨道信号系统主要还是靠驾驶员对列车的速度进行控制与调整,现代轨道交通已经不再依赖人为工作因素。轨道交通智能化系统将会把列车主要信号传给列车指挥中心,数据包括速度、距离等。通过智能化的运行系统,列车可以在站点自动停止、启动并进行相关的调整。[2]
3.轨道交通信号技术
我国轨道交通的不断发展,将会促进信号系统技术的不断进步。目前我国多是以进口国外先进的信号系统与轨道交通通信进行结合,国内目前只能提供信号系统配套设备与技术服务。针对目前无法实现的ATP子系统,需要不断加快研制的进度,结合我国的轨道交通实际国情与轻轨需要,借鉴国内外先进的设备运营经验,消化吸收国外先进的信号系统设备与技术。
在轻轨交通信号系统中,微机联锁系统是我国自主研发的一种技术。而冗余技术则是为了实现计算机可靠性的一种常用技术,可以有效提高信号系统的运行稳定性。当信号系统发生故障时,冗余配置部分将会承担不良部件进行操作,减少了因故障造成的停机时间,确保系统继续稳定运行。随着计算机技术的发展,硬件冗余技术从双机冷备、双机准热备,再到双机热备技术。[3]
轨道交通信号系统均有列车自动控制系统,同时可供选择的系统方案有三种,一是固定闭塞方式的点式系统、准移动式系统与基于通信的移动闭塞系统。固定闭塞点式系统相对应的是连续式系统,这主要是基于通信方式的不同进行划分的,点式系统实现车与地面进行信息传输,连续式的固定系统已经不再满足现代轨道交通业的发展。准移动闭塞式的系统多采用数字式音频无绝缘轨道形式来进行列车占道检测与信息传输,具有较强的抗干扰能力与大量的信息传输能力,通过一定的信息发射设备可以向车载设备中提供诸如速度、目标距离等参数,ATP车载设备结合本身的车辆性能,可以计算出适合列车运行的最佳参数,从而传送给列车的控制系统,维持安全稳定的运行曲线,提高线路的利用率。基于通信的移动系统即为CBTC系统,主要是采用交叉感应电缆、漏缆或扩频电台等方式来完成车与地面的信息传输,通过测速传感器来对列车进行准确定位,保持地面设备可以得到每一节列车的运行参数,将动态更新的信息发回到列车,收到信号后,自动计算出速度曲线。[4]
为了降低列车驾驶员的疲劳强度,在列车的信号系统上增加ATO系统是现代轨道交通的一项重要进步。上文中提到的准移动式系统可以实现这一功能。
轨道交通信号系统网络安全
由于现代IP网络协议的开放程度不断加深,系统间的接口与数据共享将会进一步扩大,数据与网络的安全性需要进一步考虑。所以需要按照专网对轨道交通进行网络规划,各个网络间通过防火墙进行隔离,设置严格的安全策略。所有线路网络与以太网的连接均需要配置在中性区,对数据交互进行监控。随着现代无线网络技术的不断发展,尤其需要对安全性进行关注,避免信息传输过程中出现干扰与其他异常。在轨道交通中,WLAN将会作为信号系统进行车与地面间通信、监控甚至外部信号的重要途径。基于网络频段的开放性与加密协议的脆弱性方面的特点,同样需要做好安全防范工作。建立配置服务区标识符,关闭对外广播,控制终端与AP设备配置修改权限等。[5]
5.轨道交通通信信号系统演进趋势
随着现代计算机信息技术的发展,轨道交通信号系统将实现IP化。IP服务的提升需要多信息传输技术的发展与共享平台的成熟,另外虚拟专用局域网络业务的技术也将会成为重要保障。这些技术的不断发展将会促进轨道交通信号系统IP化的基础。轨道交通信号IP化将会促进轨道交通的管理更加快捷准确,极大地促进了管理效率的提高,确保交通安全,降低管理成本。另外通信与信号系统将会向着一体化方向发展。城市轨道交通信号与通信系统目前是独立运行的,单独运行将会对轨道交通的未来发展设置障碍。[6]自动控制系统需要经过多次数据处理环节,才能真正实现信息的交换与共享,实现全面安全防护。得益于通信技术与信号技术的迅速发展,通信技术与信号技术的整合与统一将会进一步融合。ATC系统已经可以实现道路安全防护与列车本身的防护功能,不过它的通信技术仍然需要先进的技术支撑,未来的通信信号系统将会实现基础设施共享功能,包括线路共享、传输网络设备与数据存储设备的共享等。随着IP化的不断发展,系统之间的接口与联系将会更加密切,将不会再出现独立的通信系统与信号系统。[7]
随着通信网络宽带技术的不断普及应用,传统的RS232接口、64位低速数据端口在现代轨道交通中的应用将会越来越少,基于现代通信技术的不断进步,乘客信息显示系统与CCTV技术将会在轨道交通中得到广泛应用。语音、广播等系统也将会向着宽带网络平台进行过渡。
6.结语
随着全球轨道交通技术的不断发展,通信信号系统的集成度将会越来越高,在实现更快捷功能与服务的同时,来的风险也就越来越大。随着IP与无线技术的应用技术更加成熟,国内轨道交通的各个系统建设将会不断完善,运营成本压力将会不断增大。随着现代信号系统与通信技术的发展,在运营过程中的问题将会得到完善解决,促进着我国轨道交通行业的发展。
参考文献:
[1]熊先银,赵克河.谈轨道交通通信信号技术及其整合趋势[J].现代城市轨道交通,2008,04:57-60+8.
[2]张铁增,林瑜筠.对于城市轨道交通信号系统发展的思考[J].铁路通信信号工程技术,2013,02:32-36.
[3]桑元.城市轨道交通与通信信号系统[J].中国新通信,2013,13:33-34.
[4]喻智宏,孙吉良,申大川.有轨电车通信信号技术与智能交通系统[J].城市交通,2013,04:44-51.
[5]翟维丽.城市轨道交通系统关键技术及相关问题研究[D].吉林大学,2007.
关键词:铁路通信信号;电磁兼容;检测技术
中图分类号:X731文献标识码: A
引言
随着电气、电子产品在铁路系统的广泛应用,各系统、设备之间的电磁兼容性显得尤为重要。为保证系统的安全性、可靠性和稳定性,在铁路通信、信号产品的市场准入中,电磁兼容性成为了一项极为重要的技术指标,各设备生产商的研发、设计及测试人员应在一定程度上掌握电磁兼容检测技术。
一、电磁兼容技术的特点
随着时代的发展和科技的进步,通信学科和信息行业逐渐出现了一门新兴领域――电磁兼容。作为一门新兴的综合叉学科,电磁兼容学科的理论体系以电磁场理论为基础,并在研发中不断拓展与延伸。电磁兼容技术是由电磁干扰引出的一项新技术,它强调地是电气装置或电气系统不产生干扰或不受环境干扰,并能够工作在指定环境中的能力。
电磁兼容技术作为一门迅速发展的交叉学科,其理论基础除了电磁场理论之外,还涉及数学、电路基础、信号分析等学科与技术,其应用范围几乎涉及到所有电子领域。目前,由于人们对计算机及手机等电子产品的广泛应用,加之广播、电视、微波技术的发展,射频设备功率成倍增加,电磁污染问题愈加严重,直接影响人体健康。探索有效控制电磁负效应的原理、方法与技术,对于促进电子信息技术进步及环境安全亦具有重要现实意义。
一般而言,EMC是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。随着电子技术、自动控制技术、数字制造技术及计算机技术的发展,人们在各类系统中所采用的电子设备数量不断增加,其频带加宽,功率增大,结构复杂,传输速率提高,因此,电磁兼容问题日趋重要。众所周知,半导体元件对脉动电压非常敏感,当瞬变电压值超过其电压值时,半导体元件会被击穿而损坏,而脉冲信号一旦被电子控制单元(ECU)误认为输入信号便会使电子设备做出错误的判断,以至产生故障。事实上,设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值,是电磁兼容的内涵要求;同时,在实际应用中,设备对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度,也是电磁兼容的客观要求。电磁干扰与电磁耐受是电磁兼容的主要类型。在实际应用中,所有电子产品均须符合电磁兼容的一般规定与特定标准。
二、电磁兼容试验-EMS抗扰度试验
1、静电放电抗扰度试验
对机箱端口进行的试验,是模拟带静电的人员或物体直接接触设备,或接触邻近物体放电产生的对受试设备的干扰。静电放电分为直接和间接放电。直接放电是对受试设备的外壳进行接触放电或空气放电;间接放电是通过耦合板对受试设备进行放电测试。直接放电试验时,放电点位只施加在正常使用时,人员可以接触到受试设备上的点和面,可对金属外壳或螺丝钉施加接触放电,对指示灯和缝隙施加空气放电。静电放电试验设备异常应主要从放电回路中查找原因。放电电荷总是从阻抗最小的路径通过,产品在设计时,要保证设备可能的放电点位与外壳的电气连续性,并将外壳可靠接地。由于静电放电电流波形很窄,频率分量很高,所述电气连续性和接地均应满足高频条件下的低阻抗要求。
2、电快速瞬变脉冲群抗扰度试验
它是为了验证设备对来自切换瞬态过程(切换感性负载、继电器触电弹跳等)各种瞬变骚扰的抗扰度,其波形单个脉冲上升时间为5ns,脉宽为50ns,重复周期为5kHz或100kHz。该测试模拟了现实环境中电感性负载接通或断开时在电网上产生的干扰。
3、电涌(冲击)抗扰度试验
电涌抗扰度测试是评估受试设备对大能量电涌(冲击)的抵御能力。一方面是模拟间接雷击产生的强电流或强电磁场在线路上感应地电压和电流;另一方面模拟切换瞬变,如大容量感性负载的通断、主电源系统切换时产生的干扰等。电涌通常有2种组合波形,对于电源线和短距离信号线端口,应使用1.2/50μs组合波发生器;对于通信端口,应使用10/700μs组合波发生器。试验时,电涌信号施加通过线-线(差模)、线-地(共模)2种方式。系统对电涌防护最好是选用电涌抑制器,安装、更换非常方便,且便于拆下进行绝缘测试。对于防护电压的选择,应在系统正常工作电压以上,考虑电源电压波动等因素,留有少许余量即可。在使用电涌抑制器时,要保证其接地良好,否则起不到保护作用,建议地线截面至少4mm2以上。
4、射频场感应的传导骚扰抗扰度试验
射频场感应的传导骚扰是模拟受试设备抵御外部射频发射机产生电磁场的抗干扰能力。虽然受试设备的外观尺寸要比频率较低的干扰波长小得多,但设备引线长度可能与干扰频率的几个波长相当,这样设备引线就变成被动天线,接收射频场的感应,形成传导干扰侵入设备内部。射频场感应的传导骚扰试验频率为150kHz~80MHz,试验信号为用1kHz正弦波对载频进行80%的调幅。对于电源端口,通常采用耦合去耦网络直接注入;对于其他不便于直接注入的端口(如CAN线、串口线),可采用电磁钳注入。
5、射频电磁场辐射抗扰度试验
用于测试系统对射频电磁干扰的抵抗能力,这些射频干扰通常来自附近以电磁波原理工作的设备,如无线电台、雷达等,也可能来自电焊机、晶闸管、荧光灯等设备的杂散辐射,测试频率通常在80MHz~1GHz。近年来,由于无线电话等发射装置的使用显著增加,为保护设备抵抗数字无线电话的干扰,在800~960MHz和1.4~2GHz频段内规定了新的试验要求。
6、工频、脉冲磁场抗扰度试验
工频磁场抗扰度一般模拟电网中大功率设备运行时,产生的稳态强工频电磁场;脉冲磁场抗扰度一般模拟电力设备故障、雷击等产生的瞬态冲磁场,2项测试都比较容易通过。只有利用磁感应原理工作的器件,才比较容易受到磁场的影响。对于这些系统,应注意系统的屏蔽完整性,并可靠接地。
7、电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度试验
电压暂降、短时中断是由电网、变电设施故障或接入电网的负荷突然出现大的变化引起的;电压变化是由连接到电网中的负荷连续变化引起的。该测试对电源端口进行,一般铁路信号产品都配有在线式UPS,测试容易通过,没有UPS的系统需设计储能电路,依靠电源模块中的大电容和电感维持输出电压。
三、EMI电磁干扰试验
1、电源端口传导发射测试
检验的是设备通过电源线向供电网络发射电磁干扰的强度是否超过了限值,限值超标会对电网产生污染,对使用同一电网中的其他设备产生干扰。该项测试时,使用人工电源网络(AMN)串入设备电源线,测试150kHz~30MHz的传导骚扰,如果测试超标,最有效的解决办法是安装电源滤波器,也可以采用隔离变压器,但成本较高。
使用滤波器时,需要选择合适的电压等级和功率,要按标准的滤波器安装方法进行安装,其输入、输出引线应分别走线,严禁交叉,以避免线间耦合,使过滤后的电源被再次污染。滤波器的接地应使用短而粗的接地铜线,最好将滤波器的外壳和接地平面良好接触。另外,电源端口如需进行电涌、脉冲群等抗扰度实验时,应考虑滤波器的选型能否耐受。
2、辐射发射测试
检验设备以电磁辐射的形式向空间发射的干扰强度是否超过限值,是否会对周围的电磁敏感设备产生影响,目前测试频率为30MHz~1GHz。解决辐射发射问题最有效的方法是屏蔽,应将系统内部的辐射源封装在屏蔽外壳中,在进、出端口上进行滤波或隔离,进出线尽量采用屏蔽线并双端接地,测试时将多余的输入、输出线放置在机柜中,减少引出线的长度,且引出线不要直接放置在地板上,否则其辐射的能量经大地反射后会被测试天线接收。另外还要注意辅助设备产生的辐射影响,可将辅助设备放置在吸波材料的
结束语
铁路通信信号产品的电磁兼容性是影响铁路系统安全性、稳定性和可靠性的重要指标,是产品市场准入的必要条件,铁路通信信号产品在获准(认定、认证)进入市场之前必须要通过严格的电磁兼容测试,之后还需定期接受监督抽查测试以保证持续满足技术要求,各设备生产商的研发、设计及测试人员应在一定程度上掌握电磁兼容检测技术。
参考文献
[1]董悦航;孙磊;杜建福.混合动力客车中电磁干扰对发动机ECU功能的影响及改进[J].柴油机设计与制造.2010(03):89.
【关键词】 移动通信 网络信号 楼宇高层 覆盖技术
一、楼宇高层移动网络覆盖概述
移动通信网络信号覆盖优化的主要目的就是解决建筑高层用户通话质量差、网络信号弱覆盖杂乱,频繁切换等问题,切实有效地提高移动通信用户的使用体验,目前主流的高层建筑移动网络覆盖技术包括分布系统、直放站结合以及改造基站子系统等等。与普通建筑的移动通信网络信号覆盖相比高层建筑覆盖技术难度系数更大,通信质量问题出现的几率也更高。目前城市中的高层楼宇普遍采用钢筋混凝土结构,移动通信的TD-LTE无线高频信号在这种厚度较大的钢混楼板中衰减较大,如果采用传统的基站覆盖技术,将直接导致高层建筑内部的电梯、通道以及地下室等区域成为信号盲区,楼宇外部基站的移动网络信号根本无法覆盖到。
二、楼宇高层移动网络信号覆盖方案
2.1室内覆盖方案
信号源以及信号分布系统是建筑高层网络信号覆盖系统的主要组成部分,由于楼宇高层自身建筑性质以及对移动网络信号要求的特殊性一般采用直放站或者是微蜂窝作为高层覆盖系统的信号源,微蜂窝的成本较高但是网络容量更大,通信质量更高,适用于大范围的高层建筑的网络信号覆盖,直放站则用于小范围的楼宇高层网络信号覆盖或者是室内覆盖盲区的信号引入。移动通信的高层网络信号覆盖广泛应用的室内分布系统主要有有源分布系统、无源天馈分布系统、泄漏电缆分布系统以及光纤分布系统四种。不同的分布系统以及建筑具体状况对于天线的要求也会存在差别,单根天线、全向天线、并线双付天线等都有所应用。
2.2 室外覆盖方案
楼宇高层通过分布系统方案可以有效提高信号覆盖的成效以及用户的通信质量,但是室内分布系统的成本较高针对一些高层住宅区的局部信号弱的情况如果采用分布系统则会造成资源的浪费,这是便可以与室外覆盖方案配合使用。室外信号基站的设置对于高层楼宇的室外信号覆盖优化来说至关重要,主要方式就是室外架设重发特形天线,从而使得外部的无线网络信号可以穿过墙体实现房屋内部的信号覆盖,在室外覆盖方案中天线类型的选择是极其重要的部分,需要综合考虑基站分布情况、建筑结构以及移动网络信号要求等多种要素。
三、移动网络信号高层覆盖系统设计
1、信号覆盖测试。信号优化覆盖方案必须要有针对性其成效才有保证,因而在确立好高层覆盖模型之后首先需要进行信号覆盖的测试,确定出当前高层信号覆盖存在的问题。一般来说室内分布系统一般是采用微蜂窝作为信号源因而需要确定不同频段的信号,为了使信号源发射频率以及室内天线频率设置更加准确相关技术人员需要到不同的楼层进行信号的测试和收集,并根据各个楼层的强信电平计算出最小电平,从而使得设计中微蜂窝的载干比更加准确,提高设计的合理性。
2、路径损耗测试。泄漏电缆以及光纤分布系统都会产生一定的路径损耗,尤其是泄漏电缆。高层建筑构造、墙体材质以及内部的摆设等都会使得网络信号在传输的过程中产生一定的损耗,路径损耗测试方式议案是利用移动终端在高层建筑的各个点测试发射机信号的电平,并通过计算得出发射机的有效辐射功率,用EIRP来表示。
3、下行功率计算。通过下行功率的预算可以确定出信号源的信号强度,从而指导天线的铺设设计。在进行上下行功率计算式需要将移动网络信号传输过程中在各个阶段所产生的损耗都需要计算在内,因此在实际测试过程中各器件的损耗都要涉及到,计算时发射机的有效辐射功率就等于基站发射功率与天线增益之和减去在各个器件处产生的损耗,包括耦合器损耗、馈线损耗以及功分器损耗等等。
4、系统设计。进行高层移动网络信号覆盖系统设计的主要环节包括功率计算、系统连接图确定、问题阐述以及解决措施等等,为了确保信号源以及天线末端的信号损耗不至于过高,保证建筑内部的信号天平必须要进行对信号覆盖情况、路径损耗以及上下行功率等进行测试和计算,并根据计算的结果选择恰当的线缆,包括光纤以及同轴电缆。
四、结束语
综上所述,楼宇高层移动网络覆盖技术较为复杂,且信号容易受到环境等多方面因素的影响,为此必须要通过技术的革新加设方案的完善等优化移动通信网络信号楼宇高层覆盖,从而促进我国通信行业的进步和发展。
参 考 文 献
关键词 通信传输;信号衰耗;特性;解决方法
中图分类号 TN 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)052-0095-01
随着现代信息产业的不断发展,通信传输中的信号传输质量已经受到越来越多的关注和重视。通信传输在发展日益迅速的今天也不可避免的存在和面临着一些技术问题。对信号传输的质量产生最大影响的则是信号的衰耗。通信传输中的信号强度衰耗是通信传输的一个重要特性,也是一个不可避免的问题。通信传输过程中信号衰耗的特性会直接决定通信缆线的中继距离和通信系统的升级扩容,也会对信号传输的质量与效率造成影响。通常情况下,通信的信号衰耗主要包括线路的几何缺陷、散射衰耗、吸收衰耗、弯曲衰耗等。通常情况下,将所有的衰耗划分为本征衰耗、制造衰耗和附加衰耗三类。这几种类型衰耗虽然产生的原因不同,但是造成了相同的效果,都对信号传输的质量与效率产生负面影响。其中,本征衰耗和制造衰耗是在通信线路在生产过程中产生的,也是不可避免和难以进行人为控制的。这类衰耗主要是由于线缆本身的一些特性造成的。线缆在拉制及成缆的过程中会受到各种因素的影响,加之其自身的物理特性、几何特性及生产工艺等共同作用会导致信号传输过程中的信号衰耗。附加衰耗与其他几种衰耗的不同之处在于具有相对较高的可控性,引起这一衰耗的因素是通信线路的一系列固定接头。因此,为了控制附加衰耗可以通过提高通信线路的接续质量进行有效控制。
1 通信传输过程中信号衰耗的基本特性和基本成因分析
在通信传输的过程中最为常见的材料是光纤,其具有的显著优点是具有传输稳定性和可靠性,并且不会受到传输距离较为明显的影响。但是,其弊端便是传输过程中引起的衰耗较为严重,对信号的传输质量与效益产生较为严重的影响。
1.1 材料本身所引起的衰耗
光纤的固有衰耗主要是由于原材料以及断面和接续等因素造成的。信号传输模场的直径不同会产生诸如芯径失配、截面不圆等严重影响信号传输质量和引起信号衰耗的因素。另外一种因素是线缆之间的接头处容易产生衰耗,此类衰耗产生的主要原因是线缆在连接处的接触不够紧密导致接触不良、或者是由于线缆质量存在问题引起的,还有一种不可忽视的因素便是操作环境或者线缆本身因素引起线缆接头处不清洁。同时,轴向错位、轴心倾斜、断面分离、光纤端面不完整等所引起线缆的溶解衰耗也是导致信号衰耗的重要原因。信号衰耗的人为因素则主要体现在施工工艺和流程,以及工作人员的操作步骤、操作水平上。包括工作环境的清洁度在内的环境因素也是一个不可忽视的因素,熔接参数等也应该引起重视。
1.2 外界非持续性衰耗的原因
如果通信线缆发生弯折,其曲率直径超过一定范围会引起衰耗增大,但是当处于某一特定值时却并不会造成信号衰耗。实践证明,线缆的弯曲半径和线芯直径之间的可比性是影响到光纤的传输特性的主要因素。当信号传输过程中的传导模被大量转化成为辐射模时无法继续进行信号传输,这是由于辐射膜进入包层被包层和涂覆层吸收所引起附加衰耗导致的。线缆由于弯曲所产生的信号衰耗分为几种不同类型,主要为微弯曲衰耗和宏弯曲衰耗两种,划分的依据是弯曲发生的原因不同。微弯曲衰耗产生的主要原因是,光纤成缆的过程中,支撑表面所引发的应力不均匀形成的随机微弯。敷设光缆时,各处的张力不均匀所形成的微弯。包层和纤芯的分界面由于不光滑所产生的微弯。光纤受度的影响热胀冷缩所形成的微弯。宏弯曲衰耗产生的主要原因是:敷设与路由转弯中的弯曲:各种预留(自然弯曲、拿弯、预留圈等)所造成的弯曲。
2 通信传输中信号衰耗的解决方法与措施
2.1 减少非持续衰耗
由于传输线缆的原始条件从较大程度上影响着信号传输的质量,因此应该着力于尽可能的改善线缆在投入使用之前的筛选工作。筛选的主要内容包括线缆的型号、生产批次以及厂家等信息,这是缩小通信传输线缆差异性的重要措施。
线缆的接续也是一个重要的步骤,应该由专业的人员进行操作,选择经验丰富的人员进行断面接续与测试。断面接续的质量直接影响到连续衰耗的程度,因此工作人员应该按照严格的技术标准和工艺流程严格把好接头质量,控制接头衰耗。在熔接的过程中使用光时域反射仪时刻监测,达不到检测标准的需要重新熔接光纤接续工艺中最为主要的是断面接续,这是影响到信号衰耗程度要原因。
优质端面的判断标准如下,断面与轴线垂直、平整、无缺损、无毛刺。为了保证断面的质量应该注意工具的选择,在断面过程中使用优质的切割刀,保持正确的操作手法。对于裸线的切割更加应该注意工艺与工序,切割与熔接应当紧密衔接,间隔不可过长,在移动的过程中要做到轻拿轻放,避免与其它物件的擦碰而导致光纤端面受损。
2.2 注意操作工艺
在进行接续操作的过程中要保持环境的清洁,做到没有尘埃与污染。如果是出于过于潮湿和灰尘较多的环境应该避免露天作业,需要对断面进行适当的清洁处理以保证连续部位的清洁,接续工具以及材料的清洁。光纤切割完成之后需要进行正确的存放,不可以长时间暴露,尤其注意要避免灰尘以及潮湿环境的侵蚀和影响。如果连续环境的温度过低则需采取升温措施。保证活动接头的耦合紧密和接插良好,防止出现漏光的现象。
另外,在线缆摆放的过程中应该注意摆放的位置与弯曲度。线缆的弯曲度与额定拉力之间存在某种关系,在铺设的过程中应该注意弯曲半径与额定拉力的限制,尽可能的避免扭曲、弯折等现象。将牵引力保持在光缆允许的70%,瞬间的最大牵引力不得超过100%。光缆在转弯时的弯曲半径不得小于光缆外径的20倍。
3 结束语
通信传输为信息时代的发展注入了新的活力,是目前广泛使用的一种信号传输方式,关系到整个国家与社会信息化与数字化的发展前景。在各级各类的通信传输中应该注意线缆的铺设质量,注意信号的传输质量,注意加强对于操作人员的要求和标准,充分分析各种影响因素,不断地开发新的技术与方法,提高线缆的铺设质量、断面与接续质量,尽可能的减少信号衰耗。相关人员应该加强研究,及时地发现影响信号衰耗的主要诱因和信号衰耗的特性,不断地开发端面与接续的新工艺与新手段,将线缆的接续质量对信号衰耗的影响降到最小,高标准严要求的进行施工,以达到信息产业发展对于信号传输更高层次的要求。
参考文献
[1]陈菲.通信传输中信号衰耗特性及应对措施[J].科技资讯,2011,07.
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[3]黄志平.浅谈光纤传输衰耗特性及其对光纤通信的影响[J].科技与企业,2011,12.
关键词:通信传输;信号衰减;原因;解决对策
可以说,在实际的通信传输过程中,通信信号的强弱将会直接影响到最终的通信传输质量。如今,人们对于信息传输的需求越来越多,这也是现代通信行业面临了新的机遇和挑战。如何才能确保通信信号的强度,为更多的用提供更优质的通信服务,是我国通信行业首要的任务之一。通常来说,造成通信信号衰减的原因有很多,其中,最为常见的问题就是通信电缆自身存在的缺陷,通信行业只有将这些问题进行有效的解决,才可以确保通信传输的连续性。下面,就对通信传输中信号衰减问题及改善对策进行探讨分析,得出以下相关结论,以供参考。
1 通信传输中信号衰减的主要原因
一般情况下,在实际的通信传输过程中,信息的传递全过程主要是通过通信信号来实现的,以此来完成发送方与接收方的信息传递。但是,在这一传输过程中,通信信号很容易受到外界因素的干扰,出现衰减的现象,导致信息无法顺利传输,给用户带来了非常多的不便。因此,就针对这一问题,具体总结了通信传输中信号衰减的成因。
1.1 根据相关数据调查表明,在大多数的通信信号衰减的实例中,相关技术人员普遍发现缆线原始特征问题。什么是原始特征呢?其主要是缆线自身存在的问题,具体包括为,缆线在最初的生产制作过程中,就已经存在一定的质量缺陷,在正式投入应用时,这些问题逐渐暴露出来,再加之损坏程度越来越严重,就很容易对通信传输能力造成一定的影响,最终造成通信信号的衰减。 其次,线路连接问题也是非常关键的一个环节,如果线路连接质量差,就无法得到理想的信息传输连续效果,并且,这时的通信信号已经受到了极大的损耗,导致通信信号迅速衰减。由此,我们可以看出,加强做好通信电缆工程施工质量的管理控制工作是十分有必要的,只有这样,才能确保通信信号始终保持在平稳的状态,促使信息传输的连贯完整性。
1.2缆线的接续造成的损耗。首先,不整齐的线路断面会造成线路在熔后接续点处出现不连续、不均匀的状态,使线路内部发生信号损耗,产生附加损耗。根据实际经验可知,无论采用断线方法,切出的线路断面都会存在不同的倾斜角,但如果采用质量较高短线方法,精准的操作步骤,那么断开的线路在接续后产生的损耗值一般可控。
另外,空气中存在着尘埃,这些尘埃中含有多种物质。线路的熔接点,比如端面,一旦沾染这些尘埃中的特有物质,接续点处在接续后将存留一定的杂质,有时还会产生少量极小的气泡。那么,信号沿线路传播时,在该处就会发生损耗,部分信号就会由于过度衰减而无法传播到信号终端,产生较大的附加损耗。此外,杂质的存在还将产生杂质吸收损耗和氧化物散射损耗。这些损耗综合起来有时十分惊人。显而易见,清洁程序是接续过程中的必不可少的环节,而且要做到认真仔细,充分彻底。
1.3 缆线的有效弯曲造成的损耗
根据信号的有效传播分析可以得出以下结论:不同的信号强度代表着不同的传输模式,而通信线路的弯曲则将改变信号在交界面处的传播方向,这种方向的改变代表传输模式已经改变。在通信线路的严重弯曲时,部分信号会透出纤芯产生辐射,成为辐射模,导致信号不能全部沿着通信线路方向向前传播,从而产生损耗。其损耗值的大小与弯曲半径成反比,即随着弯曲半径的增大而递减,在弯曲极小时可忽略,但在弯曲严重时就会产生影响。
2 通信传输中信号衰减的解决方法
通过上文叙述,我们已经大致了解到影响通信信号衰减的主要原因,但仍有很多不确定的因素是无法预估的,这些潜在的隐患都会度通信信号强度造成极其不利的影响。那么,相关的技术人员在日常工作中,要累积更多宝贵的工作经验,对通信技术进行不断的完善与优化,从而进一步提升我国通信传输水平。因此,笔者就具体总结了几点有效的解决方法。
2.1 加强通信电缆的质量
通信电缆质量的好坏将会直接影响到整个通信系统的使用品质。因此,施工单位在进行通信电缆安装施工时,必须对通信电缆进行严格的质量把关以及认真仔细的检查,一旦发现电缆存在质量问题,就应该立即退还生产厂家,坚决不允许继续投入使用,避免造成日后电缆维修工作的不便。与此同时,施工单位尽量在口碑佳、信誉好的生产厂家采购电缆,尽可能选择同批次的电缆,这样有利于降低线路连接过程中产生的损耗率。
2.2 采用先进的接续手段
一般而言,通讯线路的几何尺寸、较大的直径偏差都可造成接续指标超出允许范围。影响这种障碍性接续的损耗值的主要原因就是接续仪器的性能和状态,接续仪器的性能状态优良可使接续的障碍性损耗值降至很低。不当的操作方法、质量不良的断线设备都可能造成这些现象的出现。由此看来,在通信线路接续过程中,必须保证每根线路切面的整齐。同时,还应对操作环境的清洁作出规范,尤其应明确规定必须时刻清洁的切割设备进行切割断面:在施工之前,帐篷、作业台、发电机、电暖风、电风扇等必备用品应预先配置好,保证切刀等接续工具的清洁,必须用清洁措施将切刀和线路断面点擦拭干净,保证无杂质存在,尽力消除因污染所造成的散射损耗和吸收损耗。
2.3 应保证接续操作人员具备相应的技术素质
通信线路的接续操作人员首先应需能熟练掌握接续工艺的测试方法,还必须做到能够根据通信线路的传输原理和构造,迅速地判断和处理接续中遇到的故障,能够有效地调整接续设备的工作参数,通过改变放电时间、将接续损耗降至最低。
结束语
综上所述,可以得知,在实际的通信传输线路工程施工过程中,如果没有加强做好施工质量管理控制工作,就会使通信线路在应用过程中,产生严重的损耗,近而造成通信信号的衰减,最终导致信息传输中断,极有可能造成用户巨大的经济损失。因此,通信企业在进行通信传输线路施工时,必须高度重视施工质量问题,并对通信电缆质量进行严格的控制,采用先进的通信技术与施工工艺,以此来解决通信型号衰减的问题,确保信息的正常传输,从而促进我国通信事业的蓬勃发展。
参考文献
[1]耿嵩.通信传输系统的常见问题分析研究[J].科技创新与应用,2012(14).
关键词:移动闭塞;冗余;CBTC;
中图分类号:U231文献标识码: A
1.信号系统
信号系统是提高行车效率、保证行车安全的关键核心系统,直接关系到地铁的正常运行,从传统的固定闭塞开始,我国铁路信号经历了几代的发展,随着客流量的不断增多,列车运行速度的不断提高,运行间隔不断缩小,传统信号系统已远远不能满足运营的需要,为此需要采用先进的信号技术,如符合电磁兼容要求的数字化轨道电路DTC(DigitalTrackCircuit)技术,基于通信技术的列车自动控制系统(CBTC)等,信号系统作为列车运行的神经中枢,直接关系到乘客的生命安全,因此信号系统必须具备相应的安全措施。
2.地铁信号系统在我国的发展现状
地铁信号系统已经在我国运行了34年,在这段时间里,地铁信号系统也从原来的固定闭塞式发展成为了现如今的准移动闭塞和移动闭塞式,其中准移动闭塞的设计理念是通过数字轨道技术来实现的,移动闭塞是基于通信技术的列车自动控制系统,准移动闭塞和移动闭塞可以较为稳定地保证地铁运行的灵活性与安全性。
目前,在我国新建的地铁信号系统中,所采用的大部分是CBTC系统,即基于通信的列车自动控制系统。地铁信号系统一直存在设备种类多、各个厂商信号制式和标准不统一,信号系统接口较复杂等问题,这些问题与地铁信号系统的安全性和稳定性有着密切的关系。因此,面对这种现状,地铁行业也在努力地寻求解决办法,加快其自身技术的发展,不断地使其技术更加的完备,来提高我国地铁运行安全性和可靠性。
3.几种常见的地铁信号系统分析
3.1故障软化技术
故障软化技术在当今地铁信号系统中被广泛的应用,地铁信号系统在运行的过程中,经常会因为某些原因而引发系统故障,会导致信号系统某部分功能停用,对地铁运营的安全性造成极为严重的影响,而通过故障软化技术可以在地铁信号系统出现故障时,使故障形式减弱,能保证整体的通信系统依然维持运行,只不过功能上可能会稍弱一点,例如引导信号,故障引起的正线信号机不能正常运行,或侧面保护条件不能满足时,乃至不能提供相应的保护区段,无法给出正常的前进信号时,通过引导信号的使用可以发出正确的引导列车前行的信号,并降低列车前行的速度,使列车低速行进车站,确保列车的行驶安全;故障解锁,信号系统发生故障时,列车的进路不能正常解锁,对列车运行带来一定的安全隐患,而这时可以采用故障软化技术的故障解锁功能,在保证安全的条件下,进行故障解锁,主要包含道岔故障解锁和区段故障解锁等。
3.2冗余技术
冗余技术主要是一种备份系统,通过系统额外的备份装置可以提高系统的安全性和可靠性,一旦地铁信号系统发生故障,可以通过备份系统及时代替原有的故障,确保地铁通信系统的正常运行,例如,车载ATP、联锁、区域控制器等主要设备一般采用三取二或二乘二取二冗余结构;信号电源的双路电源,避免信号电源出现故障而导致信号系统停止运行,采用蓄电池和UPS对主要设备进行电源冗余;ATS双套冗余系统,其中另一套系统就是作为系统的备份,避免ATS系统出现故障而导致通信系统的整体故障;另外,地铁信号系统还可以采用CBTC系统承载网络,实现双网系统,进一步保证地铁通信系统运行的可靠性(如图1所示):
图1CBTC系统承载网络的双网通信系统结构
4.影响我国地铁信号系统安全性的因素
4.1外在环境
我国气候环境复杂多变,如天气潮湿的气候条件,不仅会造成某些地铁设备受潮、浸水,更有甚者会导致地铁设备的损坏和失灵。剧烈的湿度与温度的变化,也会对电子参数的变化造成影响,使其设备的稳定性遭到破坏。同时,有些地区还会发生地震,这种震动也会导致设备部件的松动、脱落、接触不良等。
4.2人为因素
在地铁中工作的相关人员,在其操作的过程中,可能会由于其违章操作或者是操作失误等,对系统设备造成不同程度的损坏,甚至可能会威胁到他人的生命安全。而现在的地铁信号系统大多是依托于计算机网络运行的,电脑黑客攻击、恶意木马病毒的入侵等,都能导致系统故障、数据丢失,甚至会造成整个系统的瘫痪。并且,地铁信号系统中有许多地接电缆,其分布的范围十分的广泛。因此,这些电缆很容易受到明火、老鼠啃咬等威胁。所以,一个全新的地铁信号系统,如果没有经过相当长一段时间的安全检查与调试就投入使用的话,是很容易发生危险的,并且还无法保障其运行的安全性与稳定性。
4.3设备方面
地铁的信号系统是由电子设备和计算机设备一起组成的一个具有一定的综合性的系统。在信号系统中所使用的一些电子元件,如果是由于线路老化、无法散热或者是不恰当的用电等原因导致了某些散热问题发生的话,就很有可能会引起较大范围的火灾。
5.地铁信号系统采取的安全措施
5.1列车自动保护系统(ATP)通常采取的安全措施
自我保护系统必须要根据工程的实际情况选择合适的安全措施,需要注意的地方有:①由于线路中各部件的承受能力不同,针对电路中防冲击电路的设计也应该区别对待,采用增加数字化轨道线路系统的能量和数字信号的处理方式来提高系统的抗干扰能力,减少或消除强信号对数字化轨道线路系统的影响。②对数字化轨道线路系统中的设备,如通信板、功能板、接收板和发送板进行双备份,以避免因该系统的故障或异常造成数字化轨道线路系统与监控中心的信息交换功能受阻。③为避免系统出现死循环现象,条件循环语句应当禁止在编码软件中使用,并且应当采用编码冗余技术,另外,应当确保无论控制编码变化与否,每周期都能够连续输出编码控制程序。④为避免网络节点和网络通道出现异常和故障,保证地铁信息系统的正常运行,各个网络设备应当配置热备份和冗余接口,系统应当采用全冗余和双层网络的工作方式。
5.2列车自动监控系统(ATS)安全措施
列车自动监控系统比较复杂,因此,必须采取综合措施才能够保证其安全。为此,需要做到以下几个方面:①为避免因某段通信信道出现故障影响系统的正常工作,车站列车自动监控设备和控制中心的自动监控主机之间采用环路方式或者采用双通道构成系统。②列车的识别装置能够对列车的车体号、目的地号、车次号和服务号进行全线的跟踪与监控。③由于地铁运行过程中可能会出现异常与故障,调度员应当在此时对列车的运行进行调整。例如,在车站,调度员可以采取自动信号控制和自动进路调整。④为了避免系统出现故障的时候系统更新数据失败,通常采取建立两套列车自动监控系统在控制中心的措施,以保证两个系统都能够不断地对数据信息进行更新,也就是两套系统互为热备份。⑤在列车的运行过程中,如果列车的运行与运行图不符,此时地铁信号系统会自动调整列车的区间运行时间、停站时间,并且可以自动形成调整计划。如果列车的运行与运行图的偏差较大,此时调度员应当对列车的区间运行时间、停站时间进行人工调整。
5.3列车自动驾驶系统(ATO)通常采取的安全措施
①应当制定完善的针对系统启动之前的安全检查措施,确保车辆接口的可靠性,待列车整备完毕,报告车厂信号值班员,保证地铁信号系统能够安全、高效地运行。②运用循环的方式对车门控制、控制器数据以及实行速度等数据进行传送,以保障数据信息的安全性,此时驾驶员也应当注意观察列车的仪表、指示灯和仪表的信息等。③在列车的运行过程中,通常列车应当按照运行图运行,如果列车自动驾驶系统发生异常或故障,应当及时采取紧急措施,立即由自动驾驶状态转为人工驾驶,并报告行车调度员。④在列车的运行过程中,如果车速超限,此时系统会显示并告警,并且列车自动驾驶系统会通过列车自动保护车载设备对列车发出列车停站的信号,以确保列车制动。
结束语
在地铁工程的建设中,信号系统的安全技术是一个非常重要的方面,有着举足轻重的地位,地铁信号系统安全性的提高能够大大增加线路营运效率,并且可以实现地铁的安全控制。因此,在实际的工程中,应当加强安全技术的运用,并采取有效的安全控制措施,从而保证地铁的安全运行。
参考文献:
[1]张亦弛.地铁信号技术发展研究[J].黑龙江科技信息,2013,28:98.
[关键词]铁路;信号系统;智能监测技术
中图分类号:TE652 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)05-0389-01
目前在世界范围内,我国的高速铁路规模最大,高科技的应用使得我国铁路信号技术不断完善,向着系统化的方向发展,而且目前已经建立信号系统监测的自动化体系,能够切实保证列车的运行安全。但是就目前智能监测技术在铁路信号系统的实际应用来看,并不成熟,各个监测系统之间不能统一,无法实现信息的共享;并且,从目前的维修模式上来看,采用的仍是传统的人工检修方式,所得数据缺少综合性。因此,我们一定要针对智能监测技术在铁路信号系统实际应用中的弊端进行改进,科学利用先进技术,对铁路运输进行实时监控,提高列车运行的安全性。
一、我国铁路信号监测系统的概况
(一)信号集中监测系统
这个系统主要是进行信息监测和储存,是一个三级四层体系结构,可以利用信号设备输出的参数进行量信息以及少数开关量信息的模拟,从而实现及时联系,并提供通道,便于信息的获取和设备的维修。信号集中监测系统能够及时的对现场进行监测并对设备状态进行诊断,在列车发生故障时,能够及时的找出故障原因并进行维修,保障列车运行安全。
(二)列控监测检测子系统
列控监测检测子系统是一个非常关键的系统,对于列车的运输极为重要,能对数据进行实时采集和处理。该子系统包括车载司法记录器、微机联锁电务终端等,这些装置也都非常重要,各自发挥自身的作用。车载司法记录器主要是记录列车运行的数据;RBC维护终端可以对CTC系统的通信状态以及RBC系统的工作状态进行查阅;而微机联锁电务终端可以对故障进行诊断,并在TSRS故障诊断、管理及维护时设置临时限速服务器。
二、我国高速铁路信号系统智能监测技术应用现状
虽然近几年,我国已经在铁路信号系统的监测方面取得一定的进步,国家也非常重视智能监测技术在铁路信号系统中的应用,并为此开展很多工作,对于系统的检测和维护也下了很大的工夫。但是,智能监测技术在铁路信号系统的实际应用中仍存在很多问题,我国高速铁路的发展规模仍有待壮大。
(一)信号系统监测设备之间缺少关联
就目前我国使用的铁路信号检测设备而言,各设备之间没有形成统一的系统,而且数据之间没有关联性。铁路信号监测系统的核心设备是信号集中监测系统,该系统主要对电路、信号机以及一些电缆的电气参数进行实时监测,并同时与轨道电路和维修机相连,来获取相关的监测信息。但是,如果各个设备之间没有连接或者连接性不强,就会使彼此之间缺少互通,而且,如果列车在运行的过程中,列控系统出现问题,就会导致信号集中监测系统不能进行自我诊断,影响列车的运行。
(二)设备状态的智能分析不到位
由于列车运行是很多设备共同作用的结果,因此,要想列车能够正常的运行必须保证所有的设备都能处于正常工作的状态,一旦其中一个设备出现问题,将会导致整个运行状态发生改变,甚至会发生严重的后果。因此,在列车的实际运行中,一定要及时记录并分析各种设备的相关监测数据,保证列车的正常运行状态。
(三)监测数据不能共享
在列车的实际运行中,各个设备的的相关监测数据对列车的运行分析至关重要。GSM-R的主要功能是负责车与地之间信息传输的情况,据此,指挥系统做出各种判断。因此,对指挥系统来说,GSM-R的作用不可替代。但是在列车的实际运行中,经常出现通信超时、脱网的状况,从而影响列车的控制与调度工作。而且,通信网管与信号设备之间的监测数据如果不能实现共享,就无法对通信信号结合部分的故障进行全面分析,因而不能及时解决故障问题。阻碍我国列控系统的发展。
三、我国铁路信号系统智能监测技术的具体应用
(一)存储与共享机制
在列车的实际运行中,所有的相关设备都会产生相关的数据,共同体现列车的实际运行状态,因此,数据共享是关键,能够为各个系统提供最全面、科学的数据,便于系统对列车的整个运行状态进行分析和控制。通过智能检测技术提供的全面的数据,结合经济性原则,可以综合分析各个设备的布置情况,然后通过深入探讨,制定不同阶段的数据储存机制和分配机制,合理利用数据,实现数据的透明度。而且,还可以根据不同监测系统自身性质的不同,对数据进行自主选择,加强监测数据的存储,全面实现智能监测。
(二)建立监测数据集
列车的运行中,电务段所需要的数据最多,种类也比较复杂,不仅涉及到地面设备、车载设备,还有相关的模拟量和开关量等,这些数据的存储和处理对电务段非常重要,因此,建立监测数据集,可以使用智能化检测技术,对数据进行共享和存储,全面分析数据之间的相关性,对故障进行实时监控,并通过对数据的分析找到故障的原因,及时解决,提高列车的运行效率。
(三)智能化分析技术
通过对各设备及其路面的监控所得的数据还要通过智能化分析,才能更好的为我们服务,因此,加强智能化分析技术,充分利用监测数据实现列车的运行安全性和可靠性。在进行智能化分析时,不仅要对专项设备的故障进行分析,还要对设备之间的逻辑信号进行研究。具体分析有以下几个方面:(1)对设备间的各项信号之间的联锁关系进行故障分析,采用的方法主要有Ρ确治龇ǎ通过对数据的收集和对专家学者理论知识的分析,全面建立故障诊断系统,提高故障分析能力,提高工作效率;(2)对于专项设备的故障,在进行分析时,要通过监测系统提供的数据来判断设备的实际运行情况,并利用现代化技术手段对数据的趋势进行预测,通过数据的特点分析出故障发生的可能性,并及时采取措施进行维护,减少损失,促进铁路事业的发展。
(四)规范化和标准化操作
实现规范化和标准化操作可以得到更加可靠的监测数据,而科学的检测数据对于整个系统的管理又至关重要。因此,二者之间互相促进。在进行规范化管理时,最基本的就是对使用的各个设备进行规范化命名,建立综合的管理系统,对监测数据进行综合分析,并制定数据处理的规范化操作,来满足铁路部门对数据使用的要求,提高规范化操作。
四、结束语
铁路的信号系统对列车的正常运行非常重要,决定着铁路运行的安全。因此,加强对铁路信号系统的研究,将智能化监控技术应用到铁路信号系统中,全面实现智能化、自动化的监控操作,并且,对监测数据进行规范化处理,对列车的安全运行意义重大,能够保障铁路运输的安全性,促进铁路运输业的发展。
参考文献
[1] 郭亚龙.我国铁路信号系统智能监测技术[J].通讯世界,2015(6):49~50.
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