發(fā)布時(shí)間:2022-04-27 19:28:23
序言:寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的鐵路通信論文樣本,期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā),請盡情閱讀。
1現(xiàn)狀及問題
傳統(tǒng)車載通信設(shè)備主要是無線列調(diào)機(jī)車電臺,設(shè)備組成簡單,承載業(yè)務(wù)單一,機(jī)車交路一般在本鐵路局管內(nèi)進(jìn)行運(yùn)用,為了動態(tài)掌握機(jī)車電臺運(yùn)用信息,維護(hù)單位使用“機(jī)車電臺運(yùn)用揭示牌”進(jìn)行運(yùn)用管理,基本能夠滿足運(yùn)用管理要求。
隨著鐵路無線技術(shù)發(fā)展,GSM-R、CIR、客列尾、貨列尾、列車接近預(yù)警、列車防護(hù)報(bào)警等新技術(shù)、新設(shè)備、新業(yè)務(wù)的大量應(yīng)用,車載通信設(shè)備的裝備數(shù)量快速增長。以南昌鐵路局為例,全局1274臺機(jī)車、58列動車組和323臺自輪運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備均加裝了CIR設(shè)備,投入使用的CIR設(shè)備近2000臺。CIR設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜,承載業(yè)務(wù)多,是當(dāng)前鐵路最主要的車載通信設(shè)備,其關(guān)鍵組成部件達(dá)10余種,有主控單元、G網(wǎng)語音和數(shù)據(jù)單元、450MHz列調(diào)單元、防護(hù)報(bào)警單元(LBJ)、操作顯示終端(MMI)、存儲記錄單元、合路器和多頻段天線等。目前車載通信設(shè)備運(yùn)維管理中存在的主要問題:①傳統(tǒng)車載通信設(shè)備動態(tài)運(yùn)用揭示牌更新不及時(shí),數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確,與實(shí)際運(yùn)用存在較大偏差;②設(shè)備或板件故障修復(fù)后,難以換回至原車使用,定機(jī)、定臺(板件)實(shí)現(xiàn)困難;③設(shè)備軟硬件版本靠人工臺賬記錄,管理手段落后;④機(jī)車、動車組頻繁調(diào)整配屬,車載通信設(shè)備隨車調(diào)整配屬,車載通信設(shè)備的技術(shù)履歷管理困難;⑤現(xiàn)場無線檢測作業(yè)與無線檢修作業(yè)之間檢修信息未能實(shí)現(xiàn)共享,信息交互困難,同時(shí)對車載無線設(shè)備的故障或狀態(tài)跟蹤困難;⑥設(shè)備到期按整機(jī)報(bào)廢處理,管理粗放,部分未到使用壽命的板件也一并報(bào)廢,整機(jī)和關(guān)鍵部件的使用壽命不能按實(shí)際壽命區(qū)別管理,造成投資浪費(fèi)。
隨著機(jī)車交路不斷延長,車載通信設(shè)備的運(yùn)用管理和動態(tài)質(zhì)量依靠傳統(tǒng)的管理手段和模式,難以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的精細(xì)化管理。
2解決方案
采用物聯(lián)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、無線局域網(wǎng)、RFID、條形碼、數(shù)據(jù)庫等現(xiàn)有成熟技術(shù),結(jié)合車載通信設(shè)備出入庫自動檢測系統(tǒng)平臺及既有運(yùn)維管理模式,構(gòu)建車載通信設(shè)備動態(tài)運(yùn)用管理系統(tǒng),解決無線車載通信設(shè)備運(yùn)維管理過程中存在的主要難題,實(shí)現(xiàn)設(shè)備整機(jī)和關(guān)鍵部件的智能化、精細(xì)化、壽命化、定機(jī)定臺(板件)管理目標(biāo),最終達(dá)到充分挖掘設(shè)備潛力,降低設(shè)備更新改造成本。車載通信設(shè)備的動態(tài)運(yùn)用管理系統(tǒng)主要包括后臺數(shù)據(jù)庫處理服務(wù)器、現(xiàn)場客戶終端、現(xiàn)場手持終端和RFID掃描檢測設(shè)備等,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示。
系統(tǒng)采用B/S與C/S混合工作模式,在鐵路局(或通信段)設(shè)置服務(wù)器,鐵路局、通信段、車間、工區(qū)用戶按分層分權(quán)管理,分配操作權(quán)限,操作相關(guān)功能模塊。系統(tǒng)功能模塊如圖2所示。系統(tǒng)界面簡潔、操作簡便,符合現(xiàn)場快捷要求,盡量在無輸入或較少輸入的情況下,完成數(shù)據(jù)采集、記錄、上傳,系統(tǒng)關(guān)聯(lián)、分析、統(tǒng)計(jì)現(xiàn)場碎片化作業(yè)行為和內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)設(shè)備維護(hù)管理、運(yùn)用管理等生產(chǎn)過程控制,充分體現(xiàn)自動化、網(wǎng)絡(luò)化的管理模式。
3系統(tǒng)功能
3.1設(shè)備基礎(chǔ)臺賬管理
針對機(jī)車、CIR主機(jī)、LBJ、MMI,設(shè)置RFID身份識別標(biāo)簽;針對主控板、語音模塊、數(shù)據(jù)模塊、GIS單元等板件,設(shè)置身份識別條形碼;人工輸入軟、硬件版本信息數(shù)據(jù),以無線出入庫檢測點(diǎn)為最小管理單元,將各出入庫檢測點(diǎn)管理范圍內(nèi)的運(yùn)用設(shè)備、備品備件等設(shè)備的基礎(chǔ)信息、狀態(tài)信息錄入或?qū)胂到y(tǒng)服務(wù)器,形成全局的無線車載設(shè)備基礎(chǔ)臺賬。條件具備情況下,無線出入庫自動檢測系統(tǒng)和動態(tài)運(yùn)用管理系統(tǒng)之間開放數(shù)據(jù)交互接口,無線出入庫檢測系統(tǒng)可獲取歸屬該出入庫檢測點(diǎn)的相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù),動態(tài)運(yùn)用管理系統(tǒng)可獲取出入庫自動檢測系統(tǒng)檢測結(jié)果、質(zhì)量分析等相關(guān)數(shù)據(jù)。
3.2電子無線車載設(shè)備動態(tài)運(yùn)用揭示牌
現(xiàn)場操作終端使用專用賬戶登錄后,彈出電子揭示牌,揭示牌信息根據(jù)權(quán)限從數(shù)據(jù)服務(wù)器提取與出入庫檢測點(diǎn)配屬相對應(yīng)的設(shè)備信息,定期刷新。揭示牌分三個(gè)功能區(qū):①當(dāng)前機(jī)車入庫到達(dá)信息;②設(shè)備運(yùn)用揭示,一般情況顯示機(jī)車型號、機(jī)車號、設(shè)備廠家、設(shè)備型號、設(shè)備編號等,當(dāng)鼠標(biāo)移動至該機(jī)車時(shí),彈出懸停窗進(jìn)一步顯示主機(jī)設(shè)備、軟硬件版本等詳細(xì)信息;③該出入庫檢測點(diǎn)的備品備件、故障修設(shè)備等信息。
3.3機(jī)車入庫到達(dá)提示
在機(jī)車入庫咽喉位置設(shè)置RFID讀取設(shè)備,當(dāng)機(jī)車入庫時(shí),自動讀取機(jī)車上RFID卡片并反饋至后臺,系統(tǒng)將機(jī)車的到達(dá)信息及搭載的無線設(shè)備信息推送到無線出入庫檢測點(diǎn)現(xiàn)場操作終端,例如顯示:2014年7月21日7:37HXD3C-0037機(jī)車入庫,CIR廠家世紀(jì)東方,WTTJ-I。另外,根據(jù)實(shí)際情況提示前期故障修的設(shè)備(板件)是否需要執(zhí)行歸位操作,供作業(yè)人員參考。
3.4板件級動態(tài)運(yùn)用管理
車載通信設(shè)備或板件因故障等原因需倒換時(shí),或設(shè)備或板件入所修(含返廠修)時(shí),使用現(xiàn)場手持終端掃描RFID或條形碼并選取相應(yīng)操作即可完成。設(shè)備(板件)的狀態(tài)、位置發(fā)生變化時(shí),手持終端將相關(guān)信息進(jìn)行記錄并上傳至數(shù)據(jù)服務(wù)器。根據(jù)系統(tǒng)記錄運(yùn)用日志信息,當(dāng)維修板件位置信息已經(jīng)到達(dá)對應(yīng)無線出入檢測點(diǎn)時(shí),系統(tǒng)根據(jù)機(jī)車入庫到達(dá)信息,判斷并聲光提示在出入庫檢測點(diǎn)進(jìn)行設(shè)備(板件)歸位操作?,F(xiàn)場對設(shè)備(板件)進(jìn)行故障倒換時(shí),輸入故障現(xiàn)象等信息(為了減少輸入繁瑣,可預(yù)制常用故障信息供選擇),信息自動跟隨故障件至無線檢修所。無線檢修所對故障件進(jìn)行維修后,檢修記錄終身跟隨故障件,供各級技術(shù)人員查詢。
3.5全壽命跟蹤管理
運(yùn)用RFID及條形碼技術(shù),結(jié)合手持終端的使用,系統(tǒng)對無線車載設(shè)備(板件)從上道開始,至報(bào)廢或調(diào)撥出局,對其運(yùn)用狀態(tài)發(fā)生變化的行為及原因進(jìn)行跟蹤,記錄運(yùn)用日志。系統(tǒng)可設(shè)置無線車載設(shè)備或板件使用壽命年限,根據(jù)上道時(shí)間自動計(jì)算到期時(shí)間,在運(yùn)用揭示牌界面可根據(jù)要求自動提示到期剩余時(shí)間。系統(tǒng)還可設(shè)置運(yùn)用日志組合查詢、智能分析功能,對設(shè)備運(yùn)用情況自動進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,對即將到更新改造周期或經(jīng)常使用不良的設(shè)備進(jìn)行智能分析、提示,也可人工手動定向查詢、分析,實(shí)現(xiàn)對設(shè)備全壽命動態(tài)跟蹤管理。
3.6機(jī)車或設(shè)備調(diào)撥管理
機(jī)車或設(shè)備的調(diào)撥由通信段級管理人員發(fā)起,選擇機(jī)車或設(shè)備、輸入/導(dǎo)入調(diào)撥原因和依據(jù),發(fā)起調(diào)撥程序。局內(nèi)調(diào)撥時(shí),調(diào)出的出入庫檢測點(diǎn)在確認(rèn)機(jī)車下線并進(jìn)入整備狀態(tài)后,確認(rèn)調(diào)出,調(diào)入的出入庫檢測點(diǎn)在確認(rèn)機(jī)車到達(dá)后確認(rèn)調(diào)入,完成調(diào)撥工作。出局調(diào)撥時(shí),調(diào)出出入庫檢測點(diǎn)在確認(rèn)機(jī)車下線并完成整備后確認(rèn)即可完成。
3.7報(bào)廢管理
針對車載通信設(shè)備(或板件)進(jìn)行報(bào)廢操作,報(bào)廢界面應(yīng)顯示設(shè)備的主要構(gòu)成,如CIR主機(jī)、LBJ、MMI、主控板、語音模塊、數(shù)據(jù)模塊、GIS單元等,以及上道時(shí)間、障礙信息。選擇已到報(bào)廢年限的部件進(jìn)行報(bào)廢操作,對于還未到報(bào)廢年限的部件進(jìn)行轉(zhuǎn)備品操作,可實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理,節(jié)約投資和成本,減少投資浪費(fèi)。
3.8軟硬件版本管理
車載設(shè)備或板件的軟、硬件版本及GIS數(shù)據(jù)版本發(fā)生變化時(shí),可選擇軟硬件版本管理界面,采用人工手動操作方式進(jìn)行修改。具備條件時(shí),可通過出入檢測系統(tǒng)或無線車載設(shè)備開放的數(shù)據(jù)接口,在出入庫檢測時(shí),自動獲取并自動更新軟、硬件版本等相關(guān)信息。3.9履歷管理
根據(jù)總公司車載設(shè)備履歷簿管理要求,系統(tǒng)提取設(shè)備基礎(chǔ)臺賬信息、運(yùn)用日志信息,自動生成實(shí)時(shí)履歷簿。3.10信息共享
各級用戶可根據(jù)權(quán)限查閱設(shè)備(板件)全壽命范圍內(nèi)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、檢修記錄、運(yùn)用日志等相關(guān)數(shù)據(jù)。如:無線檢修所可以查詢現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)用情況、機(jī)車入庫檢測記錄、設(shè)備故障現(xiàn)象、倒換原因、處理人員等信息;無線檢修工區(qū)可查詢設(shè)備(板件)的入所修測試記錄、狀態(tài)、檢修人員,上次機(jī)車入庫情況等信息;各級管理人員可根據(jù)需要進(jìn)行查詢。技術(shù)管理文件、設(shè)備技術(shù)資料、作業(yè)指導(dǎo)書、故障案例、數(shù)據(jù)分析軟件、維護(hù)軟件、GIS數(shù)據(jù)、各次軟件升級補(bǔ)丁等資料的共享,通過、瀏覽、下載方式實(shí)現(xiàn)。充分利用辦公局域網(wǎng)覆蓋通信各管理環(huán)節(jié),以及系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、檢修記錄、運(yùn)用日志等,可根據(jù)不同管理需求進(jìn)行功能擴(kuò)展。如:工作任務(wù)管理,具備任務(wù)下達(dá)通知、簽認(rèn)、閉環(huán)管理;年、月度檢修計(jì)劃及進(jìn)度管理;無線檢修所設(shè)備輪修過程管理及檢修記錄電子化;設(shè)備運(yùn)用質(zhì)量報(bào)表統(tǒng)計(jì)、分析;故障、障礙登記簿管理等,最終實(shí)現(xiàn)無線車載設(shè)備維護(hù)管理無紙化。
4系統(tǒng)構(gòu)建建議
物聯(lián)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、無線局域網(wǎng)、RFID、條形碼、數(shù)據(jù)庫等均為現(xiàn)有成熟技術(shù),不存在技術(shù)上難點(diǎn)。系統(tǒng)涉及面廣、作業(yè)環(huán)節(jié)較多,有專業(yè)交叉,管理較復(fù)雜,而且通信管理人員與系統(tǒng)開發(fā)人員彼此專業(yè)了解不夠,這些都對雙方參與人員的綜合素質(zhì)提出較高要求。通信管理人員要參與并協(xié)助系統(tǒng)開發(fā)人員充分了解車載通信設(shè)備維護(hù)管理體系及特點(diǎn),現(xiàn)場作業(yè)流程和各環(huán)節(jié)要點(diǎn),設(shè)備的編號規(guī)則,設(shè)備主要構(gòu)成、關(guān)聯(lián)關(guān)系;機(jī)務(wù)部門相關(guān)的機(jī)車管理體系及特點(diǎn);通信與機(jī)務(wù)部門結(jié)合部的關(guān)聯(lián)關(guān)系;通信部門的需求等,這些需求對接清楚是系統(tǒng)構(gòu)建的一個(gè)難點(diǎn),需要雙方充分交流。而且系統(tǒng)覆蓋全局,點(diǎn)多面廣,現(xiàn)場維修人員接受和使用信息系統(tǒng)的能力參差不齊,因此,現(xiàn)場維修人員與信息系統(tǒng)的銜接是否順利成為了構(gòu)建車載通信設(shè)備動態(tài)運(yùn)用管理系統(tǒng)的又一個(gè)難點(diǎn),需在系統(tǒng)啟用前,在試用期間對員工加強(qiáng)培訓(xùn)。
1.1運(yùn)營商IP數(shù)據(jù)網(wǎng)
中國移動、中國電信、中國聯(lián)通三大運(yùn)營商IP數(shù)據(jù)骨干網(wǎng),基本覆蓋了所有省會節(jié)點(diǎn)和大部分地市節(jié)點(diǎn),采用核心、匯聚和接入3層結(jié)構(gòu)。它們基本都采用BGPMPLSVPN承載業(yè)務(wù),建立了服務(wù)質(zhì)量保證(QoS)體系,在全網(wǎng)部署了IGP/LDP快速收斂功能,并部署了MPLSTEFRR鏈路保護(hù)功能,域內(nèi)路由協(xié)議采用IS-IS,并通過MP-iBGP傳播MPLSVPN路由信息。
1.2鐵路既有IP數(shù)據(jù)網(wǎng)
鐵路數(shù)據(jù)通信網(wǎng)由建設(shè)于不同時(shí)期的客運(yùn)專線數(shù)據(jù)網(wǎng)、鐵通公司劃轉(zhuǎn)的專用數(shù)據(jù)網(wǎng)及鐵路綜合計(jì)算機(jī)網(wǎng)(TMIS數(shù)據(jù)網(wǎng))3個(gè)相對獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成??瓦\(yùn)專線數(shù)據(jù)網(wǎng)目前已經(jīng)覆蓋了鐵路總公司,各鐵路局的調(diào)度中心,京滬、京石武、武廣、甬臺溫、溫福、鄭西、滬寧、滬杭等已建成的客運(yùn)專線沿線站段、動車所等業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)。鐵路局區(qū)域網(wǎng)絡(luò)由核心節(jié)點(diǎn)、匯聚節(jié)點(diǎn)、接入節(jié)點(diǎn)構(gòu)成。骨干網(wǎng)絡(luò)暫采用北京、武漢、西安、上海局區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的核心節(jié)點(diǎn)路由器作為臨時(shí)域間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn),滿足各鐵路局對總公司區(qū)域網(wǎng)絡(luò)間,以及各鐵路局區(qū)域網(wǎng)絡(luò)間數(shù)據(jù)路由轉(zhuǎn)發(fā)需求??瓦\(yùn)專線數(shù)據(jù)網(wǎng)采用MPLSVPN實(shí)現(xiàn)對業(yè)務(wù)的承載。既有普速線數(shù)據(jù)網(wǎng)大部分為鐵通公司劃轉(zhuǎn)鐵路之前的鐵通建設(shè),目前各鐵路局網(wǎng)進(jìn)行基礎(chǔ)通信網(wǎng)改造工程,在改造完成后基本實(shí)現(xiàn)了對既有普速線所有車站的覆蓋,并實(shí)現(xiàn)了與客運(yùn)專線數(shù)據(jù)網(wǎng)的整合。鐵路綜合計(jì)算機(jī)網(wǎng)為2層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),覆蓋鐵路總公司、鐵路局及部分車站。隨著網(wǎng)絡(luò)安全工程的實(shí)施,鐵路總公司、鐵路局機(jī)關(guān)局域網(wǎng)實(shí)行三網(wǎng)分離,即局域網(wǎng)被分割成內(nèi)部服務(wù)網(wǎng)、安全生產(chǎn)網(wǎng)、外部服務(wù)網(wǎng)3個(gè)邏輯子網(wǎng),分屬于不同的安全域。TMIS網(wǎng)絡(luò)以路局為分界點(diǎn),路局以上是骨干網(wǎng),路局以下是基層網(wǎng),總公司至各路局為星形組網(wǎng)。目前TMIS數(shù)據(jù)網(wǎng)與客運(yùn)專線數(shù)據(jù)網(wǎng)(即鐵路數(shù)據(jù)通信網(wǎng))未實(shí)現(xiàn)整合。
2鐵路數(shù)據(jù)通信網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)
鐵路數(shù)據(jù)通信網(wǎng)建設(shè)的目標(biāo)為以既有數(shù)據(jù)網(wǎng)為基礎(chǔ),整合成一張綜合的IP數(shù)據(jù)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)對不涉及行車安全及資金往來的鐵路信息系統(tǒng)和通信數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的承載,采用適合鐵路需求的技術(shù)策略,提高數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行效率。
2.1骨干網(wǎng)建設(shè)方案
骨干網(wǎng)絡(luò)由匯接節(jié)點(diǎn)、轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)和接入節(jié)點(diǎn)組成。骨干網(wǎng)匯接節(jié)點(diǎn)設(shè)置在鐵路總公司;轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)設(shè)置在北京、西安、武漢、上海、成都;接入節(jié)點(diǎn)設(shè)置在各鐵路局。每個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)置2臺路由器。骨干網(wǎng)為一個(gè)獨(dú)立自治域。北京、武漢、西安轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)間構(gòu)成半網(wǎng)狀連接方式,相鄰骨干網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)間互聯(lián),每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)與總公司節(jié)點(diǎn)間直聯(lián),實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)流量在骨干網(wǎng)層面轉(zhuǎn)發(fā);骨干網(wǎng)接入節(jié)點(diǎn)同時(shí)與2個(gè)大區(qū)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)互聯(lián)。骨干網(wǎng)節(jié)點(diǎn)間采用10GEWAN接口互聯(lián)。
2.2區(qū)域網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案
每個(gè)鐵路局區(qū)域網(wǎng)絡(luò)均作為一個(gè)獨(dú)立的自治域,區(qū)域網(wǎng)絡(luò)間的互訪通過骨干網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)。鐵路局區(qū)域網(wǎng)絡(luò)由鐵路局所在地的核心節(jié)點(diǎn)、業(yè)務(wù)相對集中的匯聚節(jié)點(diǎn)和接入節(jié)點(diǎn)組成。接入節(jié)點(diǎn)到匯聚節(jié)點(diǎn)間、匯聚節(jié)點(diǎn)到核心節(jié)點(diǎn)間的連接,在城市范圍內(nèi)或有需求的節(jié)點(diǎn),采用星形或環(huán)形方式接入上層節(jié)點(diǎn),在鐵路沿線范圍,接入節(jié)點(diǎn)采用鏈型雙歸方式接入?yún)R聚節(jié)點(diǎn)。對于接入節(jié)點(diǎn),采用分層PE技術(shù),在大型車站部署SPE節(jié)點(diǎn),小型站段或工區(qū)部署UPE節(jié)點(diǎn)。
2.3既有數(shù)據(jù)網(wǎng)整合方案
由于TMIS數(shù)據(jù)網(wǎng)承載著貨票、確報(bào)、調(diào)度、車號自動識別、行車安全監(jiān)控(5T)、鐵路辦公自動化、統(tǒng)計(jì)、工務(wù)、財(cái)務(wù)核算等多個(gè)應(yīng)用系統(tǒng),因此,鐵路數(shù)據(jù)網(wǎng)與TMIS網(wǎng)絡(luò)的整合要分步驟實(shí)施。第一步:TMIS數(shù)據(jù)網(wǎng)業(yè)務(wù)之間存在大量互通需求,因此沒有對承載業(yè)務(wù)做嚴(yán)格的訪問隔離,而鐵路數(shù)據(jù)通信網(wǎng)采用VPN方式實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)接入,為避免對TDMS廣域網(wǎng)承載業(yè)務(wù)造成影響,第一步將承載的全部業(yè)務(wù)以一個(gè)統(tǒng)一VPN接入鐵路數(shù)據(jù)網(wǎng)。第二步:新的信息業(yè)務(wù)直接接入鐵路數(shù)據(jù)網(wǎng),TMIS既有業(yè)務(wù)逐步向鐵路數(shù)據(jù)網(wǎng)割接,業(yè)務(wù)割接后TMIS網(wǎng)絡(luò)設(shè)備根據(jù)性能及配置情況,融入鐵路數(shù)據(jù)網(wǎng)各類節(jié)點(diǎn)中,實(shí)現(xiàn)一張統(tǒng)一的數(shù)據(jù)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)信息資源共享。
2.4技術(shù)策略
鐵路數(shù)據(jù)通信網(wǎng)采用骨干網(wǎng)絡(luò)及區(qū)域網(wǎng)絡(luò)二級構(gòu)建,在區(qū)域網(wǎng)絡(luò)接入節(jié)點(diǎn),采用分層PE構(gòu)建。鐵路數(shù)據(jù)通信網(wǎng)骨干網(wǎng)絡(luò)鏈路由OTN承載,采用10GE接口;鐵路局區(qū)域網(wǎng)絡(luò)核心、匯聚節(jié)點(diǎn)間的鏈路及接入節(jié)點(diǎn)到匯聚節(jié)點(diǎn)間的鏈路,主要由OTN承載,采用GE接口;接入節(jié)點(diǎn)間的鏈路主要由光纖承載,采用GE接口。為保證數(shù)據(jù)網(wǎng)對業(yè)務(wù)承載的可靠性,數(shù)據(jù)網(wǎng)要求OTN承載網(wǎng)啟用保護(hù)機(jī)制,并利用傳輸網(wǎng)絡(luò)保護(hù)機(jī)制、數(shù)據(jù)網(wǎng)故障檢測恢復(fù)機(jī)制及兩者的協(xié)調(diào)配合,來共同保證數(shù)據(jù)網(wǎng)的可靠性。數(shù)據(jù)網(wǎng)通過lay-er3MPLSVPN實(shí)現(xiàn)對業(yè)務(wù)的承載,保證不同業(yè)務(wù)組的安全隔離,采用OptionB方式實(shí)現(xiàn)VPN跨域互通;將layer2MPLSVPN作為補(bǔ)充,提供基于MartiniVLL業(yè)務(wù)。采用區(qū)分業(yè)務(wù)(DiffServ)同時(shí)結(jié)合CBQ以及CAR等多種技術(shù)方式,來保證各類業(yè)務(wù)的QoS。骨干網(wǎng)絡(luò)依靠高帶寬的設(shè)計(jì)提供網(wǎng)絡(luò)的輕載來保證SLA,采用IPDSCP、IPTOS和MPLSEXP字段標(biāo)識QoS等級;在PE路由器實(shí)現(xiàn)QoS的等級化標(biāo)記,根據(jù)初始業(yè)務(wù)類型提供6類服務(wù)等級對應(yīng)6種隊(duì)列;部分關(guān)鍵業(yè)務(wù),如GSM-R/GPGS、會議電視、軟交換等,考慮直接在區(qū)域網(wǎng)核心節(jié)點(diǎn)下設(shè)置獨(dú)立的PE接入設(shè)備,基于物理端口進(jìn)行分類和標(biāo)識。在全網(wǎng)部署路由快速收斂功能,啟用BFD完成快速鏈路故障探測,先期在骨干網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)間對重要業(yè)務(wù)(如GSM-R/GPRS業(yè)務(wù))進(jìn)行MPLS-TEFRR的部署。域內(nèi)路由協(xié)議采用IS-IS,并通過MP-iBGP傳播MPLSVPN路由信息,域間協(xié)議采用E-BGP。骨干網(wǎng)絡(luò)及各區(qū)域網(wǎng)絡(luò)均為獨(dú)立AS。在骨干網(wǎng)接入路由器部署流量采集設(shè)備,在鐵路總公司節(jié)點(diǎn)設(shè)置流量分析與統(tǒng)計(jì)服務(wù)器,對各鐵路局引入骨干網(wǎng)流量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,并對異常流量進(jìn)行告警。數(shù)據(jù)網(wǎng)為鐵路專網(wǎng)綜合IP網(wǎng),與公眾互聯(lián)網(wǎng)采用物理隔離;全網(wǎng)通過實(shí)施MPLSVPN,完成各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的隔離;網(wǎng)絡(luò)支持分域、分權(quán)管理;對于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的服務(wù)配置,遵循最小化服務(wù)原則,關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不需要的物理端口及服務(wù);對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實(shí)行交互式訪問安全措施;支持對接入業(yè)務(wù)限速處理;在IS-IS、BGP等協(xié)議中啟用校驗(yàn)和認(rèn)證功能;網(wǎng)管區(qū)域的防火墻具有入侵檢測功能;在網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)端口開啟I-SISHello的MD5認(rèn)證;在區(qū)域網(wǎng)出口限制BGP對等體(peer)以外IP地址對179端口的訪問。在MPLS環(huán)境下向IPv6演進(jìn),在所有IPv6業(yè)務(wù)不需隔離時(shí),可采用6PE技術(shù)實(shí)現(xiàn);在IPv6業(yè)務(wù)需隔離的情況下,可采用6VPE技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
3結(jié)束語
摘要:隨著鐵路列車向高速化與準(zhǔn)高速化方向的邁進(jìn),為保證有效的人機(jī)控制和提高運(yùn)輸效率,要求建立一個(gè)功能完善的、技術(shù)構(gòu)成先進(jìn)的鐵路通信網(wǎng)。主要介紹了在現(xiàn)實(shí)的鐵路通信工程建設(shè)中,我們應(yīng)該注意的問題。
一、鐵路傳輸技術(shù)
1.1SDH傳輸技術(shù)
SDH是取代PDH的新數(shù)字傳輸網(wǎng)體制,主要針對光纖傳輸,是在SONET的標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上形成的。它把信號固定在幀結(jié)構(gòu)中,復(fù)用后以一定的速率在光纖上傳送。SDH是在電路層上對信號進(jìn)行復(fù)用和上下。當(dāng)帶著信號的光纖通ODF(光纖分配架)進(jìn)入ADM時(shí),信號必須通過O/E轉(zhuǎn)換和設(shè)備上的支路卡才能下成2Mb/s的基本電信號,并經(jīng)過通信電纜和DDF(數(shù)字配線架)接到用戶接口或基站BTS(基站收發(fā)信機(jī))。
1.2ATM網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)
ATM是一種基于信元的交換和復(fù)用技術(shù),即一種轉(zhuǎn)換模式,在這一模式中信息被組織成信元。它采用固定長度的信元傳輸聲音、數(shù)據(jù)和視頻信號。每個(gè)信元有53個(gè)字節(jié),開頭的五個(gè)字節(jié)為信頭,用以傳輸信元的地址和其他一些控制信息,后面的48個(gè)字節(jié)用以傳輸信息。利用標(biāo)準(zhǔn)長度的這種數(shù)據(jù)包,通過硬件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,這比軟件更快速、經(jīng)濟(jì)、便宜。同時(shí),ATM工作速度有很大的伸縮性,在光纜上可以超過2.5Gbps。
在網(wǎng)絡(luò)傳輸中,為了使多個(gè)用戶共享高速線路,通常采用時(shí)分復(fù)用方式。時(shí)分復(fù)用方式又可分為同步傳輸模式和異步傳輸模式。在數(shù)字通信中通常采用同步傳輸模式,這種傳輸模式把時(shí)間劃分為一個(gè)個(gè)相等的片段,成為時(shí)隙,一定量的時(shí)隙組成一個(gè)幀,一個(gè)信道在一個(gè)幀里占用一個(gè)時(shí)隙,一個(gè)用戶占用一個(gè)或多個(gè)信道。而在異步傳輸模式中,各終端之間不存在共同的時(shí)間參考,各個(gè)時(shí)隙沒有固定的占用者。在ATM中時(shí)隙有固定的長度而且比較短,一個(gè)時(shí)隙傳輸一個(gè)信元,每一個(gè)信元相當(dāng)一個(gè)分組。各信道根據(jù)業(yè)務(wù)量的大小和排列規(guī)則來占用時(shí)隙,信息量大的信道占用的時(shí)隙多。
1.3MSTP傳輸技術(shù)
MSTP依托于SDH平臺,可基于SDH多種線路速率實(shí)現(xiàn),包括l55Mb/s、622Mb/S、2.5Gb/s和10Gb/s等。一方面,MSTP保留了SDH固有的交叉能力和傳統(tǒng)的PDH業(yè)務(wù)接口與低速SDH業(yè)務(wù)接口,繼續(xù)滿足TDM業(yè)務(wù)的需求;另一方面,MSTP提供ATM處理、以太網(wǎng)透傳、以太網(wǎng)二層交換、RPR處理、MPLS處理等功能來滿足對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的匯聚、梳理和整合的需求。
1.4RTKGPS網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)
隨著GPS無驗(yàn)潮測深技術(shù)應(yīng)用的不斷深入,傳統(tǒng)電臺數(shù)據(jù)鏈的傳輸模式已不能滿足長距離RTK作業(yè)的需要。而網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)則是利用網(wǎng)絡(luò)來取代UHF電臺進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,它傳輸距離遠(yuǎn),信號穩(wěn)定,抗干擾性強(qiáng),已成為數(shù)據(jù)鏈傳輸?shù)男聦櫋?/p>
通用分組無線業(yè)務(wù)GPRS,是在GSM系統(tǒng)上發(fā)展出來的一種新的分組數(shù)據(jù)承載業(yè)務(wù),GSM是一種使用撥號方式連接的電路交換數(shù)據(jù)傳送方式。GPRS利用現(xiàn)有通信網(wǎng)的設(shè)備,通過在GSM網(wǎng)絡(luò)上增加一些硬件和軟件升級,形成一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)邏輯實(shí)體。
1.5WDM傳輸技術(shù)
WDM(或DWDM)是在光纖上同時(shí)傳輸不同波長信號的技術(shù)。其主要過程是將各種波長的信號用光發(fā)射機(jī)發(fā)送后,復(fù)用在一根光纖上,在節(jié)點(diǎn)處再對耦合的信號進(jìn)行解復(fù)用。WDM(或DWDM)系統(tǒng)在信號的上下上既可以使用ADM、DXC,也可以使用全光的OADM和0XC,WDM(或DWDM)是基于光層上的復(fù)用,它和SDH在電層上的復(fù)用有著很大的區(qū)別。同時(shí),通過OADM進(jìn)行光信號的直接上下,無需經(jīng)過O/E轉(zhuǎn)換,而擁有EDFA的WDM(或DWDM)可以進(jìn)行較長距離的光傳輸而不需要光中繼。
二、接入網(wǎng)技術(shù)
隨著通信技術(shù)的快速發(fā)展,人們對鐵路通信技術(shù)提出了更高的要求,鐵路部門必須采用先進(jìn)的、現(xiàn)代化的有線和無線通信的傳輸和接入方式,實(shí)現(xiàn)鐵路通信網(wǎng)的升級,發(fā)揮鐵路通信網(wǎng)在國民經(jīng)濟(jì)中的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。接入網(wǎng)技術(shù)是鐵路通信中一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),由于原有用戶銅纜接入的普遍性和現(xiàn)在光纖技術(shù)的發(fā)展,接入網(wǎng)建設(shè)就必須考慮通信網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀與發(fā)展,這就決定了接入網(wǎng)技術(shù)的多樣化。接入網(wǎng)從接入方式上可分為有線接入和無線接入。
2.1有線接入技術(shù)
(1)高速率數(shù)字用戶環(huán)路技術(shù)。
通過2-3對雙絞線雙向?qū)ΨQ傳送基群數(shù)字速率信號,傳送距離為3km-5km,上行速率與下行速率相等。通過回波抵消技術(shù)實(shí)現(xiàn)在一對雙絞線上全雙工傳輸,通過特定的編碼和調(diào)制方式提高傳輸質(zhì)量,用多線對并行傳輸,以降低每對雙絞線上的傳輸速率,增加無中繼傳輸距離。
(2)非對稱數(shù)字用戶環(huán)路技術(shù)。
它的上行速率和下行速率不相等,下行速率可高達(dá)(9-10)Mbit/s,上行速率只有數(shù)十或數(shù)百kbit/s,此技術(shù)適用于視頻點(diǎn)播VOD系統(tǒng);其高速下行信道可向家庭用戶提供多路的數(shù)字圖像信號及低速語音信號,而上行信道用于傳送用戶控制信號。ADSL的優(yōu)勢在于它幾乎不需要對現(xiàn)有的對1雙絞線作任何改動就可獲得高傳輸速率。
(3)混合光纖同軸電纜接入技術(shù)。
它是基于有線電視系統(tǒng)CATV發(fā)展起來的。在有線電視中心與地區(qū)中心、地區(qū)中心與光節(jié)點(diǎn)之間采用光纖連接,光節(jié)點(diǎn)與用戶設(shè)備之間采用同軸電纜連接。其主要是使用副載波調(diào)制,將CATV原有的單向傳輸系統(tǒng)改造成雙向傳輸系統(tǒng)。HFC可以充分利用現(xiàn)有的CATV網(wǎng)絡(luò),進(jìn)行少量投資,就可形成一個(gè)支持多種業(yè)務(wù)的寬帶綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)。
(4)光纖用戶環(huán)路技術(shù)。
以光纖為主要傳輸媒介,根據(jù)光纖向用戶延伸的距離,可以分為FTTC(光纖到路邊),F(xiàn)TTB(光纖到大樓),F(xiàn)TTH(光纖到家)等。FTTB是用戶接入信息高速公路的最終理想目標(biāo),但根據(jù)現(xiàn)有通信發(fā)展的實(shí)際,F(xiàn)TTC、FTTB與銅纜相結(jié)合的用戶接入,雖然是有過渡性質(zhì)的折衷方案,但價(jià)格相對經(jīng)濟(jì),并且在時(shí)機(jī)成熟時(shí)易擴(kuò)展到FTTH,所以是現(xiàn)實(shí)并且可行的。
2.2無線接入技術(shù)
無線接入網(wǎng)是在接入網(wǎng)中部分或全部引人無線傳輸媒介,為用戶提供固定終端業(yè)務(wù)和移動終端業(yè)務(wù)。無線接入可分為固定接入和移動接入兩大類。其基本結(jié)構(gòu)由控制器、基站和用戶終端設(shè)備構(gòu)成。應(yīng)用技術(shù)主要包括微波1點(diǎn)多址技術(shù)、蜂窩技術(shù)和微蜂窩技術(shù)等。無線接人由于其靈活方便易于建設(shè),目前已得到極大的重視。
集群通信系統(tǒng)是一種功能強(qiáng)大的專用移動通信系統(tǒng),是通信與微處理機(jī)技術(shù)、程控交換技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)緊密結(jié)合的產(chǎn)物。它集交換、控制、通信于一體,通過無線撥號的方式把一組信道自動最優(yōu)地動態(tài)分配給系統(tǒng)內(nèi)部用戶,最大限度地利用系統(tǒng)資源和頻率資源,降低系統(tǒng)內(nèi)呼損,提高服務(wù)質(zhì)量。由于它具有群呼、組呼、強(qiáng)插、強(qiáng)拆等功能,特別適合于調(diào)度指揮以及應(yīng)急、搶險(xiǎn)等場合,并較好地解決了通信頻率合理分配的問題,因而倍受專業(yè)運(yùn)營管理部門的青睞,被確定為現(xiàn)行鐵路移動通信方式的首選類型。
三、結(jié)語
鐵路通信網(wǎng)是保證行車安全、提高運(yùn)輸效率的有力工具,我國鐵路引入現(xiàn)代通信技術(shù)還不久,對鐵路通信工程建設(shè)還需要一段時(shí)間對其了解、分析和試驗(yàn),對其中所要注意的問題,特別是技術(shù)問題要認(rèn)真對待,只有這樣才能為鐵路通信現(xiàn)代化作出貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn):
梁培超.淺析鐵路通信工程應(yīng)用接入網(wǎng)技術(shù)[J].科技資訊,2008.
結(jié)合鐵路基礎(chǔ)設(shè)施健康監(jiān)測的特點(diǎn),從硬件和軟件兩個(gè)方面設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng);首先,分析振動傳感器的選用原則和輸出信號的特點(diǎn),在此基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì);然后,提出利用軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的模擬,詳細(xì)論述各個(gè)模擬模塊的建立過程;最后利用所屬方法建立用于鐵路基礎(chǔ)設(shè)施檢測的數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng),系統(tǒng)的建立為鐵路基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)測理論研究提供了方法,為同類型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供參考。
關(guān)鍵詞:
鐵路基礎(chǔ)設(shè)施;監(jiān)測;振動傳感器;數(shù)據(jù)采集
0.引言
進(jìn)入21世紀(jì)以來,我國鐵路建設(shè)發(fā)展迅猛,取得了良好的經(jīng)濟(jì)與社會效益。隨著鐵路運(yùn)輸速度的迅速提升,再加上其相對方便舒適的環(huán)境和價(jià)格上的優(yōu)勢,勢必能吸引越來越多的人選擇鐵路作為他們旅行的交通工具,然而,伴隨著鐵路運(yùn)輸?shù)娘w速發(fā)展給人們帶來的交通上的快捷與方便,車體與鐵軌的振動故障對公共財(cái)產(chǎn)及人身安全構(gòu)成了前所未有的威脅。伴隨著我國鐵路立體跨越式的迅猛發(fā)展,輪軌間激擾力與激擾頻率隨著車輛行駛速度的不斷提高,逐漸增大,變寬,結(jié)果會造成電機(jī)等吊掛設(shè)備和車內(nèi)設(shè)備的高頻高幅振動,引起車體設(shè)備振動能量的急速加劇。如果超過了鐵路各設(shè)備所允許的振動強(qiáng)度范圍,未來的工作性能指標(biāo)及使用壽命將會受到過大的動態(tài)載荷和噪聲的嚴(yán)重影響,情況越發(fā)嚴(yán)重會導(dǎo)致零部件的早期失效。當(dāng)前大量事實(shí)表明,在長期作用的情況下,鐵路振動故障可能會導(dǎo)致貨物破損,軌道破壞,列車脫軌等危險(xiǎn)情況。為確保鐵路“安全、經(jīng)濟(jì)、快捷、舒適”的特點(diǎn)和優(yōu)勢,鐵路建設(shè)要不斷發(fā)展完善其各項(xiàng)功能,才能在越發(fā)激烈的市場競爭中取得優(yōu)勢,因此,各國都加強(qiáng)了對鐵路振動的檢測及分析,也增加了對其的投入力度。今年我國對鐵路振動檢測領(lǐng)域的人力物力投入有明顯增加,并且研究范圍擴(kuò)展到眾多方面。以往鐵路振動檢測系統(tǒng)只配備在一些重要單位或者要害部門,而在2000年以后,各個(gè)鐵路站段及各個(gè)振動檢測站點(diǎn)基本都已經(jīng)涉及發(fā)展應(yīng)用到。鐵路振動檢測系統(tǒng)的重要性越來越被人們所認(rèn)可,近些年又不斷完善各項(xiàng)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。為了保證鐵路的運(yùn)輸安全、高效舒適的科學(xué)發(fā)展及以人為本的發(fā)展要求,確保鐵路的優(yōu)勢和特點(diǎn),如何準(zhǔn)確檢測高速鐵路的振動并判斷故障是擺在鐵路工作者面前不容緩的實(shí)際問題。
1.數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
本論文用于鐵路基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)測的振動傳感器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要由下位機(jī)系統(tǒng)和上位機(jī)節(jié)點(diǎn)兩個(gè)大的部分組成。系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的結(jié)構(gòu)框圖下位機(jī)系統(tǒng)里包含了振動傳感器數(shù)據(jù)采集模塊、IIC實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸模塊、微處理器模塊和電源模塊五個(gè)單元。振動傳感器把接收到的振動信號數(shù)字化,通過IIC數(shù)字傳輸方式,將數(shù)據(jù)發(fā)送給微處理器STM32F103ZET6。微處理器作為控制單元,用于接收振動傳感器數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析計(jì)算,通過RS-232串口通信,運(yùn)用MAX3232電平轉(zhuǎn)換芯片及CH340RS-232串口轉(zhuǎn)USB芯片,實(shí)現(xiàn)了XYZ三軸振動數(shù)值發(fā)送到上位機(jī)進(jìn)行控制顯示。因?yàn)槟壳皞€(gè)人電腦上已很少有串口,所以我們使用RS-232串口轉(zhuǎn)USB口芯片CH340G,數(shù)據(jù)可以從USB口進(jìn)入PC上位機(jī)。由于每一個(gè)節(jié)點(diǎn)的檢測范圍有限,使用多個(gè)這樣的節(jié)點(diǎn)共同檢測則可以擴(kuò)大系統(tǒng)的監(jiān)測范圍,提高系統(tǒng)的整體工作性能。整個(gè)鐵路振動檢測系統(tǒng)是由多個(gè)下位機(jī)節(jié)點(diǎn)互相協(xié)作共同完成系統(tǒng)功能的。
2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
2.1系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)思想
本論文的鐵路振動檢測系統(tǒng)是由振動傳感器數(shù)據(jù)采集模塊,IIC實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸模塊,微處理器模塊以及RS-232有線通信模塊和電源模塊組成。振動傳感器數(shù)據(jù)采集模塊對鐵路振動的振動數(shù)據(jù)信號進(jìn)行實(shí)時(shí)采集,將采集到的數(shù)據(jù)數(shù)字化,并通過IIC實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸方式與單片機(jī)處理器通信,接著單片機(jī)處理器模塊將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析,通過有線通信模塊上傳到上位機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示及存儲,為鐵路振動故障的判斷提供合理依據(jù)。微處理器中有數(shù)據(jù)處理分析算法的設(shè)計(jì),完成對采集到的實(shí)時(shí)振動信號進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析,判斷當(dāng)前得到的振動數(shù)據(jù)是否在鐵路設(shè)備所能產(chǎn)生的振動范圍之內(nèi)并對數(shù)據(jù)進(jìn)行干擾點(diǎn)剔除,去直流及多項(xiàng)式趨勢項(xiàng)和平滑處理,計(jì)算出與自然坐標(biāo)系夾角的角度,使整個(gè)鐵路振動檢測系統(tǒng)的性能與數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性得到大幅度提高,很大程度上降低了系統(tǒng)的錯(cuò)誤上報(bào)率。
2.2系統(tǒng)介紹
系統(tǒng)硬件部分可以分為五個(gè)部分:振動傳感器數(shù)據(jù)采集模塊、IIC實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸模塊、微處理器模塊、RS-232有線通信模塊和電源模塊。數(shù)據(jù)采集模塊:由單片機(jī)處理器模塊發(fā)出相應(yīng)的控制指令配置振動傳感器的控制寄存器,內(nèi)部控制寄存器來決定信號的采集速度、通信方式、數(shù)據(jù)輸出格式與帶寬,振動傳感器根據(jù)內(nèi)部控制寄存器的值按要求采集振動信號。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸模塊:振動傳感器采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過IIC傳輸方式,將數(shù)據(jù)發(fā)送給處理器,為之后的數(shù)據(jù)處理分析奠定了基礎(chǔ)。微處理器模塊:主要工作是通過系統(tǒng)軟件控制數(shù)據(jù)采集模塊完成振動數(shù)據(jù)信號的采集,并對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析,然后控制RS-232有線通信模塊將處理完成的數(shù)據(jù)上傳至PC上位機(jī)進(jìn)行顯示及存儲。該模塊是振動傳感器數(shù)據(jù)采集模塊和RS-232有線通信模塊進(jìn)行聯(lián)系的核心部分。RS-232有線通信模塊:將微處理器模塊處理完畢的數(shù)據(jù),通過RS-232串口通信的方式傳遞給上位機(jī),上位機(jī)會自動顯示及存儲數(shù)據(jù),供振動故障的判斷使用。電源模塊:通過該模塊,將5V外部直流電源轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)所使用的3.3V電源。
結(jié)論
本論文設(shè)計(jì)了一套鐵路振動檢測系統(tǒng),該系統(tǒng)采用下位機(jī)整體檢測模塊PC上位機(jī)整體控制數(shù)據(jù)流向,并對上傳的檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示保存。從與傳統(tǒng)檢測方法的比較來看,它能夠更加高效、深入、細(xì)致的對鐵路振動信號進(jìn)行檢測、處理分析及顯示存儲,并為鐵路振動故障的判斷提供可靠依據(jù)。
作者:魯楠 唐嵐 廖若冰 朱加豪 單位:西華大學(xué)汽車與交通學(xué)院 西華大學(xué)西華學(xué)院
參考文獻(xiàn)
[1]馮曉芳.中國高速鐵路的發(fā)展與展望[J].科技資訊,2009(1):129-130.
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[3]柴東明.鐵路實(shí)用微型振動測試儀研究[J].設(shè)備管理與維修,1994(11):18-21.
【關(guān)鍵詞】 鐵路 通信 技術(shù) 客運(yùn)專線
一、引言
鐵路通信系統(tǒng)就想火車的大腦,由他去操控整個(gè)火車到底什么時(shí)候停車,什么時(shí)候開車等等,該系統(tǒng)給鐵路提供了一個(gè)很穩(wěn)定的傳輸?shù)耐ǖ?;同時(shí)列車員用無線對講機(jī)講話,它在整個(gè)鐵路的運(yùn)作當(dāng)中的作用可想而知,免去了很多不必要的麻煩,提高了效率。列車之間也需要通訊技術(shù)作為保障,我們經(jīng)常坐火車的時(shí)候看到兩個(gè)火車進(jìn)行相錯(cuò)或者是臨時(shí)停車,這就是利用無線的通訊技術(shù)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)的。
二、鐵路通信網(wǎng)
鐵路傳送網(wǎng)分為長途(干、局線)傳送網(wǎng)、本地傳送網(wǎng)及本地接入網(wǎng)。在鐵路的客運(yùn)專線當(dāng)中,一般就分成了兩個(gè)大的部分,一個(gè)就是有線的網(wǎng)絡(luò)控制,另外一個(gè)就是無線的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),同時(shí)由14個(gè)通訊的子系統(tǒng)組成這個(gè)客運(yùn)專線的通訊系統(tǒng)。1、傳導(dǎo)與信號接收系統(tǒng):在我們平時(shí)見到的鐵路運(yùn)輸當(dāng)中,需要各個(gè)部門或者說具體到個(gè)人都有一個(gè)對講機(jī),進(jìn)行實(shí)時(shí)的語音交流,或者說傳導(dǎo)圖片小視頻等等,這些都需要搭載一個(gè)專門的平臺進(jìn)行上述的操作。鐵路在通訊的過程當(dāng)中的接收都寄托在了傳導(dǎo)的接入層當(dāng)中,通過這個(gè)曾與外界進(jìn)行相連接,同時(shí)也可以把用戶的需要通過網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的形式進(jìn)行接收,這樣免去了一些不需要的麻煩。2、電話交換系統(tǒng):主要用到的就是技術(shù)方面進(jìn)行的交換,OLT跟ONU這兩種技術(shù),跟鐵路上的電話交換網(wǎng)之間相連接,為他們提供語音這項(xiàng)大的服務(wù),再細(xì)分一下的話就是各個(gè)鐵路公司之間的通話或者各個(gè)部門之間的通話,再小一點(diǎn)就是具體到每一個(gè)車廂的列車員之間的通話。3、數(shù)據(jù)網(wǎng)系統(tǒng):在鐵路當(dāng)中的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)就是IP地址是他們鐵路當(dāng)中的固定地址,其他的外人進(jìn)不去他們的IP地址,用這個(gè)綜合網(wǎng)絡(luò)最為一個(gè)基A的平臺去承接整個(gè)鐵路系統(tǒng)每天艱巨的工作任務(wù),為的就是在有條不紊的情況下保證把每一位乘客安安全全的送到目的地,這是他們的職責(zé),在職責(zé)的背后有這么一個(gè)強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)承載體去作為支撐鐵路上24小時(shí)的信息通訊。4、專用移動通訊系統(tǒng):主要用到的技術(shù)就是GSM-R,這個(gè)看似很平常的系統(tǒng)卻是組成部分不少,里面擁有核心網(wǎng)設(shè)備、無線網(wǎng)絡(luò)作為支持、還設(shè)有無線終端的系統(tǒng)元器件。5、調(diào)度通信設(shè)備:這一個(gè)子系統(tǒng)算是一個(gè)核心的部分了,調(diào)度在鐵路當(dāng)中是一個(gè)敏感詞,火車的正常運(yùn)行全靠調(diào)度室進(jìn)行安排,該子系統(tǒng)主要是運(yùn)用星形的網(wǎng)絡(luò)配置進(jìn)行連接,使得到各個(gè)點(diǎn)的距離都需相等,傳輸?shù)乃俣鹊恼`差降低到最小值。客運(yùn)專線用數(shù)字調(diào)度主、分系統(tǒng)設(shè)備,組建數(shù)字調(diào)度通信,并與無線核心網(wǎng)MSC設(shè)備互聯(lián),實(shí)現(xiàn)有線調(diào)度和移動終端通信。6、綜合性的視頻監(jiān)控系統(tǒng):在這個(gè)子系統(tǒng)當(dāng)中,運(yùn)用是十分的廣泛,在各個(gè)行業(yè)都需要進(jìn)行視頻的監(jiān)控問題,尤其在公路的道路交通和鐵路的客運(yùn)專線當(dāng)中運(yùn)用是十分廣泛的也是非常重要的。在這個(gè)地方,監(jiān)控鐵路運(yùn)輸狀況的不僅僅是鐵路運(yùn)營專線公司,只要與他們掛鉤有牽扯的部門都系要進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控,及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問題并且第一時(shí)間去解決問題。
三、SDH技術(shù)介紹
作為通信基礎(chǔ)承載網(wǎng),數(shù)字傳輸網(wǎng)在鐵路通信網(wǎng)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,沒有傳輸承載網(wǎng),任何鐵路業(yè)務(wù)系統(tǒng)的搭建都無從談起。沿線各傳輸節(jié)點(diǎn)組成鐵路接入網(wǎng)承載CTC、數(shù)字調(diào)度、TDCS、5T等眾多關(guān)系鐵路行車安全的通信與信息系統(tǒng)。因此確保數(shù)字傳輸?shù)南到y(tǒng)暢通、運(yùn)行可靠。同步現(xiàn)在仍然是世界的一個(gè)主流技術(shù),同步數(shù)字處理技術(shù)在當(dāng)今的通訊業(yè)仍然占有一壁江山,擁有一個(gè)很高的評價(jià)。對于這個(gè)技術(shù)他自己有很清晰的邏輯思路、信息結(jié)構(gòu)等級分的相當(dāng)明確、接收的信號口也是很完善、幀節(jié)的結(jié)構(gòu)組成統(tǒng)一有序,傳輸?shù)男盘柗€(wěn)定誤差小,電路結(jié)構(gòu)簡單易懂,同時(shí)網(wǎng)管的結(jié)構(gòu)完善,優(yōu)點(diǎn)可以碾壓很多相同系統(tǒng)的其他元器件。
四、鐵路通信網(wǎng)的發(fā)展趨勢
伴隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展要求越來越高,在鐵路的運(yùn)營專線當(dāng)中要求的大的寬帶的應(yīng)用也是越來越多,不要說鐵路這種大的公司,就是家庭網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)在基本也都說20兆或者50兆的帶寬了,兩年之前還是2兆或者5兆的帶寬,所以說技術(shù)日新月異,在鐵路的通信系統(tǒng)當(dāng)中,像我們說的IP地址、MIS系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)以及調(diào)度系統(tǒng)都會運(yùn)用越來越頻繁。在這里面還有如下的幾個(gè)特點(diǎn):1、在鐵路當(dāng)中還是用的光纖通訊,傳輸速度快,效率高;2、這個(gè)雖然都是用到了光纖傳輸,但是它的結(jié)構(gòu)是相當(dāng)復(fù)雜的,在我國對于這一方面的研究還沒有那么成熟和先進(jìn),這就給我們提出了難題。3、鐵路系統(tǒng)所敷設(shè)光纜通常需承載很多不同的傳輸系統(tǒng),應(yīng)盡量節(jié)約光纖通信系統(tǒng)所占用的光纖芯數(shù)。4、為滿足整個(gè)鐵路部門目前和將來的所有通信需求,需要做到話音、視頻和數(shù)據(jù)多網(wǎng)融合。
總結(jié):本篇論文就是淺談了一下我們鐵路運(yùn)營專線當(dāng)中通訊網(wǎng)絡(luò)在里面起到的作用,傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)其實(shí)主要是分成三個(gè)大的部分:骨干層,交匯層和接收層三個(gè)部分,每一個(gè)部分都不是孤立存在,里面之間的聯(lián)系的相互交織在一起,形成了一個(gè)整體的網(wǎng)絡(luò)框架。
參 考 文 獻(xiàn)
[1]于佳亮,于天澤.鐵路通信網(wǎng)概論[M],北京:人民郵電出版社,2009.
關(guān)鍵詞:BIM技術(shù);鐵路;通信工程;應(yīng)用
【中圖分類號】U231.3【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A【文章編號】1674-3733(2020)21-0221-01
引言:將BIM技術(shù)用于鐵路通信工程中,采用三維數(shù)字技術(shù)獲得工程信息,工程設(shè)計(jì)效果通過模擬的方式立體展示,工程人員據(jù)此從技術(shù)角度分析通信工程,對設(shè)計(jì)不斷完善,工程保質(zhì)保量完成,并提高了工程效率[1]??梢?,應(yīng)用BIM技術(shù)對于鐵路通信工程建設(shè)的順利展開具有重要的意義。
1BIM技術(shù)在鐵路通信工程中所發(fā)揮的作用
1.1BIM技術(shù)的應(yīng)用提高工程設(shè)計(jì)質(zhì)量
鐵路通信工程中發(fā)揮BIM技術(shù)的作用,就是將三維模型建立起來,所有的工程結(jié)構(gòu)以及相關(guān)功能信息都納入到模型中,構(gòu)建空間關(guān)系。在模型中對這些信息參數(shù)化,在修改設(shè)計(jì)內(nèi)容的時(shí)候,通過參數(shù)調(diào)整的方式就可以實(shí)現(xiàn)。在鐵路通信工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用三維模型完善設(shè)計(jì)圖紙,不需要重復(fù)繪制,在三維圖形上直接修改即可[2]。當(dāng)進(jìn)入到施工階段、運(yùn)行維護(hù)階段的時(shí)候,三維模型信息發(fā)揮指導(dǎo)作用,各個(gè)單位之間的合作也以三維模型信息展開,提高了合作效率。
1.2BIM技術(shù)將各項(xiàng)工程信息建立關(guān)聯(lián)性
鐵路通信工程中應(yīng)用BIM技術(shù),在項(xiàng)目的各個(gè)階段都可以應(yīng)用三維模型,隨之全新的工程建設(shè)理念樹立起來,對于傳統(tǒng)工程設(shè)計(jì)中所存在的不足之處能夠有效規(guī)避。處于施工階段,由于三維模型的直觀性和透視性特點(diǎn),可以讓施工人員對設(shè)計(jì)內(nèi)容直觀了解,準(zhǔn)確掌握設(shè)計(jì)信息并展開施工。由于應(yīng)用BIM技術(shù)所構(gòu)建的三維模型是建立項(xiàng)目信息的基礎(chǔ)上的,當(dāng)鐵路通信工程進(jìn)入到不同階段的時(shí)候,如果不同的單位提出的需求有所不同,在設(shè)計(jì)圖的修改中,只要將三維模型的參數(shù)予以調(diào)整即可,修改效率高,操作簡單,避免產(chǎn)生信息不一致的問題,可以保證質(zhì)量,避免發(fā)生安全事故。在應(yīng)用BIM技術(shù)設(shè)計(jì)工程圖紙的時(shí)候,采用建立三維模型的方式,其中所涵蓋的信息包括與鐵路通信工程有關(guān)的結(jié)構(gòu)信息,其中還包括幾何尺寸方面的信息,保證工程項(xiàng)目信息完整性[3]。在三維模型中涵蓋與工程項(xiàng)目相關(guān)的各種信息,這些信息屬于不同的對象,雖然不同對象之間是存在獨(dú)立性的,但是處于三維模型中,相互之間建立了關(guān)聯(lián)性,可以互相識別,通過對某個(gè)組成部分的信息進(jìn)行修改,就可以對整個(gè)的工程結(jié)構(gòu)變化情況全面掌握。所有的三維信息都是模型空間的組成部分,相互之間都是密切關(guān)聯(lián)的。
2BIM技術(shù)在鐵路通信工程中的應(yīng)用
鐵路通信工程中應(yīng)用BIM技術(shù),主要體現(xiàn)為工程設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用和建立通信專業(yè)族庫兩個(gè)方面。具體如下。
2.1鐵路通信工程設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用
鐵路通信工程建設(shè)中會產(chǎn)生大量的信息,而且信息的種類非常多,都有各自的特點(diǎn),涉及到地理學(xué)方面以及幾何學(xué)等等,這些信息都與BIM技術(shù)存在關(guān)聯(lián)性,所有,應(yīng)用BIM技術(shù)可以將其優(yōu)勢充分發(fā)揮出來,使得整個(gè)的工程設(shè)計(jì)效果直觀展示,立體化呈現(xiàn)。鐵路通信工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM技術(shù),由于設(shè)計(jì)的程序多,內(nèi)容繁瑣,操作的時(shí)候需要嚴(yán)格按照流程進(jìn)行。
具體的工作中,需要選定族樣板;定義三維模型的參照平面,設(shè)定好原點(diǎn);創(chuàng)建幾何圖形之后,向前期設(shè)計(jì)的族文件中傳入項(xiàng)目文件,調(diào)整機(jī)房布置情況,保證其合理性,通信機(jī)柜要放在合適的位置,在幾何形體上標(biāo)注好,使用文字對標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)描述;將圖紙創(chuàng)建出來,對視圖合理公布值;最后制作設(shè)備明細(xì)表[4]。
2.2將通信專業(yè)族庫建立起來
關(guān)鍵詞:冶金企業(yè),鐵路運(yùn)輸,自動化管理,信息系統(tǒng)
0.引言
鋼鐵市場的競爭日益激烈,冶金企業(yè)面臨巨大的機(jī)遇和挑戰(zhàn),各企業(yè)大顯神通彌補(bǔ)不足,提高效益。其中冶金企業(yè)現(xiàn)行的鐵路運(yùn)輸管理模式已不能滿足生產(chǎn)要求,為了提高生產(chǎn)的可靠性、安全性、高效性,在對目前鐵路運(yùn)輸管理系統(tǒng)運(yùn)作模式、職能劃分以及基層作業(yè)詳細(xì)調(diào)查研究的基礎(chǔ)上開發(fā)了鐵路運(yùn)輸綜合自動化管理信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)建成以后可以大大地提高鐵路運(yùn)輸管理的現(xiàn)代化水平和工作效率,將為公司領(lǐng)導(dǎo)的決策提供真實(shí)可靠、全面快捷的信息,生產(chǎn)作業(yè)更加流暢。
1.系統(tǒng)總體構(gòu)成
鐵路運(yùn)輸綜合自動化管理信息系統(tǒng)涉及鐵路運(yùn)輸?shù)母鱾€(gè)方面,能及時(shí)、準(zhǔn)確地為各運(yùn)輸調(diào)度指揮管理部門提供現(xiàn)代化的調(diào)度指揮管理手段及平臺。該系統(tǒng)由生產(chǎn)指揮控制中心網(wǎng)、運(yùn)輸部中心網(wǎng)及車站設(shè)備構(gòu)成。
2.職能管理部門的系統(tǒng)劃分
針對宣化鋼鐵公司具體情況,運(yùn)輸部中心主要負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)各作業(yè)區(qū)之間的運(yùn)輸調(diào)度和管理,并協(xié)同路局準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)路局車輛在工廠作業(yè)區(qū)、成品作業(yè)區(qū)、西車務(wù)作業(yè)區(qū)以及煉鐵作業(yè)區(qū)發(fā)生的交接、調(diào)入、待卸、卸車、空停待裝、裝車、交出等八個(gè)主要業(yè)務(wù)活動和解凍、維修兩個(gè)輔助業(yè)務(wù)活動的滯留時(shí)間及業(yè)務(wù)活動的時(shí)間間隔;準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)路局車、自備車裝/卸運(yùn)量、停時(shí)以及班組運(yùn)量、停時(shí)、運(yùn)送時(shí)間;實(shí)現(xiàn)在廠車總數(shù)、車種、品名、交接時(shí)間,各作業(yè)區(qū)路局車總數(shù)、車種、品名、交接時(shí)間、站場股道占用情況,當(dāng)日內(nèi)到達(dá)、發(fā)出車數(shù)、車種、品名、收貨單位、發(fā)貨單位的查詢;通過網(wǎng)絡(luò)查詢車輛掛鉤計(jì)劃的編制和執(zhí)行情況、股道詳細(xì)信息及車輛詳細(xì)信息;還可通過調(diào)度監(jiān)督系統(tǒng)掌握廠內(nèi)鐵路全線列車的運(yùn)行情況。論文參考網(wǎng)。
生產(chǎn)指揮中心主要負(fù)責(zé)下達(dá)月、周、日的運(yùn)輸計(jì)劃,實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸?shù)膽?yīng)急管理,協(xié)調(diào)運(yùn)輸調(diào)度指揮,實(shí)時(shí)掌握廠內(nèi)車的位置和狀態(tài),查詢和統(tǒng)計(jì)各種運(yùn)輸調(diào)度信息。
車站設(shè)備主要完成各種作業(yè)基礎(chǔ)信息的錄入,調(diào)度計(jì)劃的輸入、發(fā)送,調(diào)度監(jiān)督、微機(jī)聯(lián)鎖、機(jī)車信號信息的采集等功能。論文參考網(wǎng)。
3.系統(tǒng)功能簡介
3.1貨車實(shí)時(shí)跟蹤管理系統(tǒng)
該系統(tǒng)利用計(jì)算機(jī)及其網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),以車站為基礎(chǔ)信息源點(diǎn),收集、處理和交換車流信息,由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)向各級車號、調(diào)度提供日常計(jì)劃和調(diào)度指揮所需的各種貨車資料。一方面提高各崗位生產(chǎn)人員的工作效率,另一方面使運(yùn)輸組織人員能及時(shí)準(zhǔn)確地掌握車流和貨流,組織有計(jì)劃裝車、卸車和排空車,從而保證均衡運(yùn)輸和良性循環(huán),提高運(yùn)輸生產(chǎn)的能力和效益。通過該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對整個(gè)運(yùn)輸系統(tǒng)中的機(jī)車、車輛、原料和產(chǎn)品的位置及狀態(tài)的實(shí)時(shí)跟蹤和管理,同時(shí)自動生成各級查詢和統(tǒng)計(jì)報(bào)表,為各級調(diào)度人員和運(yùn)輸部領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行生產(chǎn)指揮提供實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。
3.2運(yùn)輸調(diào)度管理信息系統(tǒng)
運(yùn)輸調(diào)度管理信息子系統(tǒng)是提高運(yùn)輸效率、實(shí)現(xiàn)廠內(nèi)鐵路運(yùn)輸自動化指揮、集中管理、集中監(jiān)視、集中控制的必不可少的系統(tǒng)。通過該系統(tǒng)可直接指揮行車,實(shí)時(shí)掌握列車運(yùn)行狀況、信號設(shè)備顯示狀態(tài),完成運(yùn)輸計(jì)劃的編制、調(diào)整及調(diào)度命令的生成和下達(dá)等功能,并進(jìn)行信息匯總、處理;可對列車的運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視并具有歷史查詢功能;還可為調(diào)度指揮管理人員提供管轄范圍內(nèi)信號設(shè)備狀態(tài)及列車運(yùn)行狀況。
3.3調(diào)度命令無線傳送系統(tǒng)
一般情況下,調(diào)度作業(yè)指令的傳輸是通過調(diào)度手寫調(diào)度計(jì)劃,再用人工的方式將調(diào)車計(jì)劃單交給調(diào)車人員和機(jī)車上的司機(jī)。這種方式嚴(yán)重限制了機(jī)車的作業(yè)范圍、導(dǎo)致了機(jī)車作業(yè)的不連續(xù)性,降低了機(jī)車的作業(yè)效率,給生產(chǎn)運(yùn)輸帶來了極大的不變。為此我們可以安裝使用調(diào)車計(jì)劃無線傳輸系統(tǒng),即在各站設(shè)立調(diào)度命令無線傳送控制中心,并在每臺機(jī)車上加裝機(jī)車信息臺,地面控制中心接收鐵路貨物車輛實(shí)時(shí)跟蹤管理信息系統(tǒng)的調(diào)度作業(yè)指令,通過無線方式發(fā)送到機(jī)車信息臺上,機(jī)車信息臺通過液晶顯示器顯示調(diào)度作業(yè)計(jì)劃單并通過打印機(jī)打印出來,作為機(jī)車作業(yè)的依據(jù),同時(shí)機(jī)車信息臺還將機(jī)車的作業(yè)完成情況及時(shí)反饋給地面控制中心和鐵路貨物車輛實(shí)時(shí)跟蹤管理信息系統(tǒng)。這種方式可以大大提高機(jī)車的作業(yè)效率。
該系統(tǒng)由中心局域網(wǎng)和基層網(wǎng)兩層網(wǎng)絡(luò)組成。其中基層網(wǎng)由微機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)成,是面向用戶的開放性設(shè)計(jì)的系統(tǒng),使安裝、調(diào)試、使用、維護(hù)更加方便、簡捷。
3.4智能計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)
我們現(xiàn)在正在使用智能型計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng),它是模塊化系統(tǒng),采用了雙機(jī)熱備的冗余結(jié)構(gòu)以保證其具有很高的可靠性和可用性,實(shí)踐證明該設(shè)備安全、可靠、實(shí)用。該系統(tǒng)具備有進(jìn)路的選排、鎖閉、解鎖以及信號操作、道岔操作、特殊操作等聯(lián)鎖功能。操作和顯示均通過電氣聯(lián)鎖上位機(jī)實(shí)現(xiàn),同時(shí)可根據(jù)需要,給車站值班員配置若干臺監(jiān)視器,以達(dá)到安全行車的重要目的。
4.結(jié)束語
鐵路運(yùn)輸綜合自動化管理信息系統(tǒng)是為了適應(yīng)鐵路運(yùn)輸發(fā)展需要而開發(fā)的,完全實(shí)現(xiàn)了運(yùn)輸管理的自動化。論文參考網(wǎng)。如果完全投入使用,將會徹底改變了傳統(tǒng)落后的管理模式,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益,該系統(tǒng)對于我公司的鐵路運(yùn)輸管理將有極大的使用價(jià)值,將給我們帶來巨大的效益。目前,我們雖然只使用了部分的無線傳送系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng),但是運(yùn)輸效率卻取得了質(zhì)的飛躍。相信未來,我們的無線平調(diào)系統(tǒng)將更加完善,鐵路物流將更加順暢。
參考文獻(xiàn)
[1]平調(diào)無線調(diào)車系統(tǒng).
[2]微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)技術(shù).
[3]網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的集成管理.概念、體系及其應(yīng)用.
(一)傳導(dǎo)瞬變和高頻干擾
1.由于雷擊、斷路器操作和短路故障等引起的浪涌和高頻瞬變電壓或電流通過變(配)電所二次側(cè)進(jìn)入遠(yuǎn)動終端設(shè)備,對設(shè)備正常運(yùn)行產(chǎn)生干擾,嚴(yán)重還可損壞電路。2.由電磁繼電器的通斷引起的瞬變干擾,電壓幅值高,時(shí)間短、重復(fù)率高,相當(dāng)于一連串脈沖群。3.鐵路電力供電中,特別是現(xiàn)代高速鐵路對電力要求都比較高,一般都是幾路電源供電,母線投切轉(zhuǎn)換比較頻繁,振蕩波出現(xiàn)的次數(shù)較多。
(二)場的干擾
1.正常情況下的穩(wěn)態(tài)磁場和短路事故時(shí)的暫態(tài)磁場兩種,特別是短路事故時(shí)的磁場對顯示器等影響比較大。2.由于斷路器的操作或短路事故、雷擊等引起的脈沖磁場。3.變電所中的隔離開關(guān)和高壓柜手車在操作時(shí)產(chǎn)生的阻尼振蕩瞬變過程,也產(chǎn)生一定的磁場。4.無線通信、對講機(jī)等輻射電磁場對遠(yuǎn)動終端會產(chǎn)生一定的干擾,鐵路中繼站通常會和通信站在一處,通信發(fā)射塔對中繼站電力遠(yuǎn)動終端設(shè)備的干擾比較大。
(三)對通信線路的干擾
1.鐵路變電所遠(yuǎn)動終端的數(shù)據(jù)由串口通信經(jīng)雙絞線進(jìn)入車站通信站,再經(jīng)過轉(zhuǎn)換成光信號沿鐵通專用通信光纜送至電力遠(yuǎn)動調(diào)度中心,遙信和遙控?cái)?shù)據(jù)在變電所到通信站的過程走的是電信號,由于變電所高低壓進(jìn)出線纜很多,遠(yuǎn)動終端受的干擾比較大。2.中繼站一般距鐵路都比較近,列車通過時(shí)的振動對遠(yuǎn)動終端設(shè)備有一定的干擾。
(四)繼電器本身原因
繼電器本身可能由于某種原因一次性未合到位而產(chǎn)生干擾的振動信號,或負(fù)荷開關(guān)、斷路器、隔離開關(guān)等二次側(cè)產(chǎn)生振動信號。
二、干擾對電力遠(yuǎn)動系統(tǒng)的影響
無論交流電源供電還是直流供電,電源與干擾源之間耦合通道都相對較多,很容易影響到遠(yuǎn)動終端設(shè)備,包括要害的CPU;模擬量輸入受干擾,可能會造成采樣數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤,影響精度和計(jì)量的準(zhǔn)確性,還可能會引起微機(jī)保護(hù)誤動、損壞遠(yuǎn)動終端設(shè)備和微機(jī)保護(hù)部分元器件;開關(guān)量輸入、輸出通道受干擾,可能會導(dǎo)致微機(jī)和遠(yuǎn)動終端判斷錯(cuò)誤,遠(yuǎn)動調(diào)試終端數(shù)據(jù)錯(cuò)誤遠(yuǎn)動終端CPU受干擾會導(dǎo)致CPU工作不正常,無法正常工作,還可能會導(dǎo)致遠(yuǎn)動終端程序受到破壞。
三、抗干擾設(shè)計(jì)分析
(一)屏蔽措施
1.高壓設(shè)備與遠(yuǎn)動終端輸入、輸出采用有鎧裝(屏蔽層)的電纜,電纜鋼鎧兩端接地,這樣可以在很大程度上減小耦合感應(yīng)電壓。2.在選擇變電所和中繼站電力設(shè)備時(shí)盡量選設(shè)有專門屏蔽層的互感器,也有利于防止高頻干擾進(jìn)入遠(yuǎn)動終端設(shè)備內(nèi)部。3.在遠(yuǎn)動終端設(shè)備的輸入端子上對地接一耐高壓的小電容,可以有效抑制外部高頻干擾。
(二)系統(tǒng)接地設(shè)計(jì)
1.一次系統(tǒng)接地主要是為了防雷、中性點(diǎn)接地、保護(hù)設(shè)備,合適的接地系統(tǒng)可以有效的保障設(shè)備安全運(yùn)行,對于斷路器柜接地處要增加接地扁鐵和接地極的數(shù)量,設(shè)備接地處增加增加接地網(wǎng)絡(luò)互接線,降低接地網(wǎng)中瞬變電位差,提高對二次設(shè)備的電磁兼容,減少對遠(yuǎn)動終端的干擾。2.二次系統(tǒng)接地分為安全接地和工作接地,安全接地主要是為了避免工作人員因設(shè)備絕緣損壞或絕緣降低時(shí),遭受觸電危險(xiǎn)和保證設(shè)備安全,將設(shè)備外殼接地,接地線采用多股銅軟線,導(dǎo)電性好、接地牢固可靠,安全接地網(wǎng)可以和一次設(shè)備的接地網(wǎng)相連;工作接地是為了給電子設(shè)備、微機(jī)控制系統(tǒng)和保護(hù)裝置一個(gè)電位基準(zhǔn),保證其可靠運(yùn)行,防止地環(huán)流干擾。
3.由于高低壓柜本身都是多都是采用鍍鋅薄鋼板材料,本身也有屏蔽作用,將高低高柜都可靠接地。4.遠(yuǎn)動終端微機(jī)電源地和數(shù)字地不與機(jī)殼外殼相連,這樣可以減小電源線同機(jī)殼之間的分布電容,提高抗共模干擾的能力,可明顯提高電力遠(yuǎn)動監(jiān)控系統(tǒng)的安全性、可靠性。
(三)采取良好的隔離措施
1.為避免遠(yuǎn)動終端自身電源干擾采取隔離變壓器,電源高頻噪聲主要是通過變壓器初、次級寄生電容耦合,隔離變壓器初級和次級之間由屏蔽層隔離,分布電容小,可提高抗共模干擾的能力。2.電力遠(yuǎn)動監(jiān)控系統(tǒng)開關(guān)量的輸入主要斷路器、隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)的輔助觸點(diǎn)和電力調(diào)壓器分接頭位置等,開關(guān)量的輸出主要是對斷路器、負(fù)荷開關(guān)和電力調(diào)壓器分接頭的控制。3.信號電纜盡量避開電力電纜,在印刷遠(yuǎn)動終端的電路板布線時(shí)注意避免互感。4.采用光電耦合隔離,光電耦合器的輸入阻抗很小,而干擾源內(nèi)阻大,且輸入/輸出回路之間分布電容極小,絕緣電阻很大,因此回路一側(cè)的干擾很難通過光耦送到另一側(cè)去,能有效地防止干擾從過程通道進(jìn)入主CPU。
(四)濾波器的設(shè)計(jì)
1.采用低通濾波去高次諧波。2.采用雙端對稱輸入來抑制共模干擾,軟件采用離散的采集方式,并選用相應(yīng)的數(shù)字濾波技術(shù)。
(五)分散獨(dú)立功能塊供電,每個(gè)功能塊均設(shè)單獨(dú)的電壓過載保護(hù),不會因某塊穩(wěn)壓電源故障而使整個(gè)系統(tǒng)破壞,也減少了公共阻抗的相互耦合及公共電源的耦合,大大提高供電的可靠性。
(六)數(shù)據(jù)采集抗干擾設(shè)計(jì)
1.在信息量采集時(shí),取消專門的變送器屏柜,將變送器部分封裝在RTU內(nèi),減少中間環(huán)節(jié),這樣可以減少變送器部分輸出的弱電流電路的長度。2.遙信由于合閘一次不到位或由于二次側(cè)振動而產(chǎn)生的誤遙信干擾信號,并且還會產(chǎn)生尖脈沖信號,也可能對遙信回路產(chǎn)生干擾誤遙信號。
(七)過程通道抗干擾設(shè)計(jì)
(八)印刷電路板設(shè)計(jì)。在印刷電路板設(shè)計(jì)中盡量將數(shù)字電路地和模擬地電路地分開;電源輸入端跨接10~100μF的電解電容。
(九)控制狀態(tài)位的干擾設(shè)計(jì)
(十)程序運(yùn)行失常的抗干擾設(shè)計(jì)
(十一)單片機(jī)軟件的抗干擾設(shè)計(jì)
(十二)對于終端至通信站的數(shù)字通信電纜加穿鋼管,特別是穿越其他電力電纜時(shí),避免和其他電力電纜等同溝敷設(shè)并保持一定的交叉距離。
(十三)對于特殊的變(配)電所或區(qū)間信號站的環(huán)境
(十四)提高遠(yuǎn)動信息傳輸?shù)目煽啃?,在電力調(diào)度中心和遠(yuǎn)動終端之間建立出錯(cuò)重發(fā)技術(shù)直到住處確認(rèn)信息為止。