周广汇 楼向东
矿区铁路是兖州矿区煤炭销售的主干运输系统。矿区铁路以铁运处为中心,呈伞面状分布。它由184公里的铁路线和16个车站将9对矿井、矿区机厂和总库等与兖州矿区的三大出口:邹县车站、凫村车站及邹县电厂联接在一起。矿区铁路的运量已近2000万吨/年。
一、应用环境
由于兖州矿区采用放顶煤综采的现代化开采技术,煤炭的开采速度不断加快,开采量不断加大,因而铁路沿线造成多处塌陷区。这种情况对铁路有线通信系统的畅通造成了严重威胁。此外,由于矿区基建规模的扩大及铁路沿线的人为施工等诸多因素,时常造成通信线路中断故障,给行车调度指挥造成很大干扰,为了确保行车调度指挥通信系统的可靠运用,我们决定引进无线技术建立无线列车调度通信系统。如采用国铁上大量运用的有线——无线转接的无线列车调度电话系统,将无法避免有线通信线路质量低劣对系统的影响,铁路运输调度通信势必无法畅通,直接影响运输生产安全。因此,我们结合兖州矿区车站分布的特点,运用德国R/S公司ACCESSNET集群系统开发了全无线的兖州矿区铁路无线列车调度电话通信系统。
二、系统组成
目前,兖州矿区无线集群调度系统由1个R/S无线基站、1个无线集群交换机、16个车站固定电台、15个机车电台、1个REM-927调度台及30个集群电话组成。图2是兖州矿区无线集群调度通信系统网络图。 具体配置如下:
1.无线基站
采用R/S公司的ACCESSNET集群无线设备—8信道无线基站ND950/8。
2.无线集群交换机(MMX)
无线集群交换机(MMX-8)的作用是在各个级别上交换、控制所有的无线电呼叫和接续,使得每一个呼叫和接续占用尽可能少的线路和接口。配接16个四线接口,8个用于连接无线电信道机,6个用于连接本地交换机,2个用于连接调度台。
3.调度台
采用REM-927调度控制台,用UPT编程工具进行技术参数设置,通过四芯电缆与MMX交换机四线接口相连,最大呼叫时间控制在10分钟以内。
4.车站固定电台
采用建伍公司的集群终端设备。行车人员通过选择机车台和调度台地址号码或数字编号完成呼叫任务,具备良好的工作性能和简易的可操作性,响铃延时设置为1分钟,通话时间设置为3分钟。
5.机车电台
采用薄膜开关技术及工艺,每个薄膜开关代表一个对应的呼叫地址,将调度台及所有车站台设置为17个薄膜开关,通过开关旁边的表示灯显示当前呼叫用户。
6.手持台
采用NOKIA双工集群H70手机。手机之间直呼对方机号,手机呼叫有线行政电话在号码前冠“0”,行政电话呼叫手机采用先呼中继号码的二次拨号方式。
三、系统功能
1.行车调度—车站—机车三方“大三角”的列车调度通信
(1)行车调度台对车站(机车)电台实行选呼,组呼和全呼。
(2)车站(机车)电台对行车调度台实行直接呼叫。
(3)车站电台与机车电台之间实行选呼。
(4)车站与车站之间实行选呼。
2.集群无线通信行政电话通信功能
(1)集群纳入无线集群列调系统不单独成网。
(2)集群与无线集群列调之间相互独立不连通。
(3)集群电话手机之间相互拨号通话。
(4)集群电话手机与有线行政电话之间相互拨号通话。
四、系统特点
1.系统采用绕射能力强的400MHz频段,通信覆盖范围半径达35公里。
2.系统网络拓扑采用星型结构,全无线独立成网,不受有线通道质量影响。
3.一网两用,同时完成无线列调通信和集群电话通信功能,充分利用信道冗余,灵活组网。
4.无线列车调度电话通信具有信道的优先使用权,对集群电话通信有强拆功能。
5.针对蒸汽机车使用环境,对无线列调机车台进行了“五防”改造,实现了防噪音、防震、防烟尘、防水油渍、防高温的要求。
6.针对蒸汽机车电源极不稳定的现状,采用了美国LAMODA公司生产的专用DC-DC电源转换模块,实现机车电台供电可靠。
7.采用TTL电流控制器件为核心的过放电保护电路,对蓄电池放电进行限制,延长蓄电池使用周期。
8.系统采用MPT1327/1343集中信令方式,采用FFSK调制,1200波特速率,其中一个作为控制信道,其它是公共信道,无线移动台和网络之间的数据讯息以1200bit/s速率在控制信道上交换。
9.系统中的每个用户具有唯一识别码,该识别码由3位首码、4位快捷码和2至3位的用户码组成。在呼叫号输入中转换成20字节的地址。
10.在系统的部分信道机损坏时,中心控制器能够自动检测有故障的信道机,屏蔽掉有故障的部件,整个系统依然可以正常工作,并产生相应的报警指示。
1.系统响应时间短,呼叫的建立不超过0.2秒。
2.系统集群电话用户容量可达200部。
五、操作和维护
系统通过操作和维护计算机OMC(Operating and maintenance computer),同时对无线列调用户和集群电话用户进行呼叫数据的管理。网络操作系统NeOS(Network operating system) 通过一条串行数据线连接到无线集群通信系统的系统主控制器上,使用者登录其身份和口令后,可对用户和集群进行管理。并通过NeOS 对各列调和集群通信用户进行分别授权,给每个用户分配唯一的身份。
操作和维护计算机OMC的功能如下:
1. 移动用户台的管理
2. 呼叫数据管理
3. 加密管理
4. 呼叫数据输出
5. 数据回叫管理
六、运用效果
自2001年1月系统正式投入运行以来,我局铁路沿线先后出现北宿下沉区、鲍店下沉区、南屯下沉区、兴隆下沉区等,对有线通信设备的正常运用造成一定影响。此外,还发生数起人为施工造成通信线路中断故障。本系统由于不受有线通信线路质量的影响,系统行车调度通信未受到任何影响,通信联络保持高效畅通。系统以显示直观、操作简便、音质清晰、联络迅速等特点受到车务、机务及调度等用户的一致好评,大大提高了列车调度指挥效率,尤其在月运量超250万吨煤炭高运生产活动中发挥了巨大作用。铁路安全运输生产上了一个新台阶。