维普资讯 http://www.cqvip.com ２００６年３月 铁道通信信号 Ｍａｒｃｈ．２００６ 第４２卷第３期 ＲＡＩｌ ＷＡＹ ＳＩＧＮＡＩ Ｉ ＩＮＧ＆ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩ（）Ｎ Ｖｏ１．４２ Ｎｏ．３ 辽宁铁煤集团通信系统改造整体解决方案 郭忠平 摘要：从设计思路、设备集成的角度详细描述了辽宁铁煤集团铁路运输部通信系统改造的整体解 决方案。 关键词：整体解决方案，专用调度，视频监控，通信电源 Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｖｉｅｗ ｏｆ ｄｅｓｉｇｎ ｉｄｅａｓ ａｎｄ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ ａ ｔｏｔａｌ ｒｅｎｏ— ｖａｔｉｏｎ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｒａｉｌｗａｙ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ Ｌｉａｏｎｉｎｇ Ｔｉｅｆａ Ｃｏａｌ Ｍｉｎｅ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏｍｐａ— ｎｙ，Ｉ ｔｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｔｏｔａｌ ｓｏｌｕｔｉｏｎ，Ｐｒｉｖａｔｅ ｄｉｓｐａｔｃｈｉｎｇ，Ｖｉｄｅｏ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ，Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐ ｐｌｙ 位于辽宁省北部的铁法煤业集团有限责任公司 扩大，铁煤集团原有的铁路通信系统已不能满足要 （简称铁煤集团），现拥有铁法矿区惟一一家与国铁 求，需要对其进行大规模改造。 接轨的准轨地方铁路。铁路线全长２２０ｋｉｎ，沿线 铁煤铁路运输部通信系统的改造工程分成二 横跨三县一市，主要承担铁法矿区煤炭外运、职Ｔ 期。一期丁程主要改造三家子、调兵山、太平山、 通勤及铁法市、康平县和法库县的生产、生活物资 法库、西岗子、小康、东关、大平共计８个站，实 运送任务。随着煤炭运量的增长，铁路基建规模的 现工街、西岗子、姜家道口的电话和图像监 控，取代原有的模拟调度网系统，完成行调、货 ＊北京佳讯飞鸿公司 工程师，１０００１３北京 调、电调、车务调、养路和原有车站电话集中机的 收稿日期：２００６—０１—１２ 功能。图像监控系统实现在大青调度楼对各车站和 Ｑ 管子，恢复正常，转发信号正常。此时用便携 传输。接口电路ＲＳ一４２２／ＳＮ７５１７６有问题，内部开 台在４５７．５５ＭＨｚ频点能听到蛙叫声。 路，造成无信息输出，更换后故障排除。 实际检修时，可观察机车ＴＤＣＳ面板各功能 灯的情况，判断ＴＡＸ和编码器Ｔ作状况，以及 ＦＦＳＫ（快速移频键控）码的发送情况。 实例２ 车站调监分机收不到数据信息。测量车站电台 电源供电２２０Ｖ正常，将解码器（４４０２）输出端与 调监分机模拟器连接，车站电台重新开机，解码器 图３解码器输出接口电路图 有显示后灭灯，然后输出公里标（Ａ 、Ｂ ）一组 此接口电路直接与调监分机相连，中间没有隔 数据。机车模拟编码器根据Ａ 、Ｂ 发送信息，解 离电路，如果调监分机有问题，也会影响解码器的 码器（４４０２）显示某车次Ｋ＊＊＊字样，显示正 输出，应在此增设保护电路，可大大降低故障率。 常。测量解码器与调监分机的接口９芯矩形插头， 另外，车站台解码器的Ａ 、Ｂ 公里标数据非 接口电路ＳＮ７５１７６和９芯插头电路如图３所示。 常重要，应将数据设置为大于进站、出站信号机公 ９芯插头中１、２分别为通信线Ａ（ＴＤ一）、Ｂ 里标值，否则解码器无法解码、传送。 （ＴＤ＋），１、２之间电压约５Ｖ，实际测量达不到 （责任编辑：诸红） ５Ｖ，但最低不能低于３．５Ｖ，电压太低会影响数据 维普资讯 http://www.cqvip.com ＲＡＩＬＷＡＹ ＳＩＧＮＡＩ Ｉ ＩＮＧ＆ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ Ｖ０１．４２ Ｎ０．３ ２００６ 道口的实时图像监控，通信电源系统完成对上述系 统的供电。监控中心与运输部现有局域网相连，根 据设定权限，不同等级的用户可对现场摄像机进行 ＯｐｔｉＸ州１５５／６２２Ｈ ＳＤＨ光传输系统在每个站 点最多可提供６４个Ｅ１接口。随着业务的发展， 配置的ＳＤＨ１５５Ｍ系统可升级成ＳＤＨ６２２系统， 远程控制和观看。二期工程将实现对全线车站的数 字化调度通信、专用通信、站场通信、站间通信和 它是现代通信整体传输方案中集成型的末端网传输 设备，具有灵活的交叉连接功能，特别适应城域 网、本地网接入层数据业务发展的需要，其特点 如下。 区间通信，为调度监督设备提供通道，并完成对这 些车站的视频监控及自动电话业务。 根据铁煤运输部所管理的车站站点分布、所需 １．采用标准盒式结构设计，体积小，易于安 业务的基本特征和未来业务的发展及运营，整 个通信 程将由传输、专用调度、视频监控和电源 等４个子系统组成。 １传输子系统 传输子系统构成铁煤运输部整个通信系统的骨 十，也是整个系统中最重要的部分，所以它必须具 有可靠、冗余、可扩张和灵活特性。为避免不同的 业务采用不同的网络来传送，该子系统除了传输通 信系统所需的话音、数据等各种信息外，还提供了 视频监控等方面的信息传输。 系统集成了华为公司的ＯｐｔｉＸ ’Ｍ １５５／６２２Ｈ新 一代ＳＴＭ一１／ＳＴＭ ４兼容型ＳＤＨ多业务接入光传 输平台。ＯｐｔｉＸＴＭ １５５／６２２Ｈ采用ＭＤＡＭ设计思 想，可作为ＳＴＭ一１／ＳＴＭ ４系统的终端复用器 （ＴＭ）、分捅复用器（ＡＤＭ）、再生器（ＲＥＧ）及 多路分插复用器（ＭＡＤＭ），极大地方便了复杂网 络的建设．．其网络组织图如图ｌ所示。 图１ 铁煤铁路运输部通信系统改造传输子系统网络组织图 改造Ｔ程光传输系统将采用跳站式连接方式组 成环网，并采用二纤单向通道保护方式。将Ｏｐ— ｔｉＸ。。。Ｍ １５５／６２２Ｈ的网络管理终端设置在大青站调度 所，用以对传输网络进行集中操作、维护和管理 （ＯＡＭ），实现电路的配置和调度。 装、维护和扩容。 ２．强大的多系统支持能力。单一设备可以配 置成多ＴＭ和ＡＤＭ。 ３．灵活的组网能力。支持多种网络拓扑，包 括点对点、线形、环形、环交叉、环相交、环带链 等多种复杂组网结构。 ４＋丰富的业务接口和辅助接口，如ＳＴＭ一１／ ＳＴＭ一４光接口、ＳＴＭ １电接口、ＳＴＭ—ｌ ＡＴＭ光 接口、Ｅｌ／ＴｌＰＤＨ接口、Ｅ３／Ｔ３ＰＤＨ接口、ｌＯ／ １００Ｍｂ／ｓ兼容的Ｅｔｈｅｒｎｅｔ接口、Ｇ＋ＳＨＤＳＬ电接 口、支持Ｖ．３５／Ｘ．２ｌ／ＲＳ一４４９／Ｖ．２４／ＥＩＡ一５３０和 Ｆｒａｍｅｄ Ｅ１等多种物理接口协议的电接口以及如 Ｅｔｈｅｒｎｅｔ、Ｍｏｄｅｍ、Ｆ接口，１个二线公务联络电 话接口，４个用户自定义ＲＳ一２３２串行数据接口等 辅助接口。 ５．完善的保护机制。支持线形网的ｌ＋ｌ、 ｌ：Ｎ（Ｎ≤３）线性复用段保护，二纤环形网的通道 保护和复用段保护，子网连接保护（ＳＮＣＰ），共享 光纤虚拟路径保护，ＡＴＭ的ＶＰ—Ｒｉｎｇ保护和以太 网透传板的ＬＰＴ（Ｌｉｎｋ Ｐａｓｓ Ｔｈｒｏｕｇｈ）保护。 ６．功能完善的网络管理系统。可对ＯｐｔｉＸ ｌ５５／６２２Ｈ组成的复杂网络进行集中操作、维护和 管理（ＯＡＭ），实现电路的配置和调度，保证网络 安全运行。 ７．具有电源及环境监控功能。 ２专用调度子系统 采用了飞鸿９８铁路数字专用通信系统。该通 信系统分为枢纽主系统（以下简称ＭＵ）和车站分 系统（以下简称ＢＵ）。枢纽主系统ＭＵ是专供组 织铁路运输生产的行车、货运、电力及各专业生产 调度员，通过调度台向所管辖区段内的各站业务值 班员发布命令和听取汇报的专用设备，一般位于调 度所和指挥中心。车站分系统ＢＵ作为各车站内数 字化调度分机及数字化站场集中机设备，构成以车 站运转室值班员为中心的站内通信系统，包括调度 一５１— 维普资讯 http://www.cqvip.com 铁道通信信号２００６年第４２卷第３期 分机、区间通信、站间通信、站场用户及无线列调 的接入等，一般位于指挥调度中心所管辖的各个车 站或各个小调度指挥中心。ＭＵ与ＢＵ及ＢＵ与 铁煤运输部现有的各站调度监督设备通过模拟 电缆连接，存在着电缆老化等～系列问题，随着其 整个通信系统的数字化，需将现有的调度监督设备 迁移到数字通道上来。为此，经过对调度监督设备 的电路分析、试验与测试，采用飞鸿９８系统提供 ＢＵ间通过Ｅ１接口连接组成，并保留模拟电缆连 接方式，使数字和模拟方式互为备份。 在专用调度子系统的建设中，考虑到Ｔ程站点 的调度监督设备的数字通道即可解决。其解决方法 如图３所示。 的分布和业务要求及光纤的走向，采用Ｅ１数字共 线型组网方式，通过传输子系统来组建专用调度通 信网络。同时充分利用原有资源，将原有的模拟调 度实回线接入ＭＵ和ＢＵ，作为数字传输通道的备 份通道，形成数字／模拟实时热备份的方式，大大 提高了调度系统的安全性和可靠性。其具体网络组 织图如图２所示。 晓商站 模拟实 线 Ｅｌ 赢 丽萄莉 塑 东关站 三家子站 大平站 ——一期工程 ……二期工程 图２铁煤集团专用调度于系统网络图 铁路运输部的列车调度分为２个区段，以三家 子站为区段分界站，一期工程共８个站由列调２台 指挥；二期工程共计１５个站，由列调１台指挥。 工程包括行调、电调、货调、工务调、车务调５种 调度业务。调度台被安放在大青站调度所，其用户 分布于沿线各个车站 每种调度业务占用Ｅ１通道 里的１个６４ｋｂ／ｓ时隙。 站间通信是相邻二车站值班员办理有关行车业 务的专用电话。为保证行车安全，一般只在相邻二 站间直通。飞鸿９８系统可采用分段方式实现站间 通信，每种站间通信占用Ｅｌ通道里１个６４ｋｂ／ｓ时 隙，多个车站同时使用时，只是将这个时隙分段使 用。出于安全的考虑，在Ｅｌ通道里再用１个 ６４ｋｂ／ｓ时隙作为站间通信的备份。飞鸿９８的网管 设置于大青站调度所，对整个专用调度子系统进行 统一维护管理，便于实现全线车站的数字化调度通 信、专用通信、站场通信、站间通信、区间通信， 并完成这些车站的自动电话业务。 ５２ 调度所 车站１ 车站２ 【 ＬｒＥ＿１ Ｊｌ 》二＝＝＝ 二＝＝＝ ＜二＝＝ Ｒｓ接电一Ｍ２３ 路ｏ口２ｄ ｌＩ转ｅｍ 换ｌＩ ｌ ｌＲ网Ｓ－Ｍ２ｏ３２ｄ ｌＩｅｍ ｌ网 Ｉ ｌＭｏｄｌＩ ｅＲｍＳ一２＿３２Ｊ 审奄 Ｉ接电 路口转换 ｌｌ接电口转换ｌ ｌ ｌ ｌ ｌ ｌ 调度监督ｌ ｆ 调度监督 ｆ Ｉ 调度监督 Ｉ 图３调度监督解决方法 将调度监督设备的模拟电缆接口经转换电路转 换成ＲＳ一２３２接口，再通过专用调制解调器与飞鸿 ９８的枢纽主系统／车站分系统连接，在飞鸿９８网 络经过半永久连接，从而将调度所及各车站的调度 监督设备连接起来，实现了调度监督业务。在大青 调度所，飞鸿９８的主系统从ＯｐｔｉＸ １５５／６２２Ｈ设 备中提取时钟信号作为子系统的时钟，车站分系统 从枢纽主系统获取时钟，下一个车站向上一个车站 提取时钟，构成主从同步的时钟同步方式。 ３视频监控子系统 视频监控子系统可实现对各车站的主要设施、 关键设备及重要部位的全面、直观和实时的安全监 视。Ｔ程采用了ＦＨ０２０１视频监控系统，它包含了 用户在监控应用中涉及的各种模式，提供了强大 的、灵活的组网和应用能力，前端信号采集设备采 用监控主机，在１个软件平台上完成数字图像监控 采集、压缩、存储、传输、防盗报警的监控管理、 远程控制等功能，降低了系统造价，提高了监控维 护的效率并降低了使用难度。 监控主机的图像压缩模块可以高效地压缩处理 接入的图像，通过电脑监视器实现所有图像的实时 动态监视，同时利用该系统可以调用存储在硬盘中 的历史资料。系统采用业内顶尖压缩技术ＭＰＥＧ一４ 算法，压缩比高达１：５００，每路每小时只需６Ｏ～ １８０ＭＢ硬盘空间，网络传输所需带宽１０ｋｂ／ｓ～ １Ｍｂ／ｓ可调。此外实现了自动磁盘空间动态检测 维普资讯 http://www.cqvip.com ＲＡＩＬＷＡＹ ＳＩＧＮＡＬＩ ＩＮＧ＆ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩ（）Ｎ ＶｏＩ．４２ Ｎｏ．３ ２００６ 功能，图像动则录，不动则不录或慢录。 另外，系统还可以灵活设置报警信号和图像的 联动关系，当系统发生报警时，通过事先的设置， 启动相应的摄像机录像及报警输出功能。调度所也 可同时得到报警信号，并通过远端控制进行实时监 控观察等功能。 在工程中，视频监控系统在大青调度所实现了 对各车站和道口的实时图像监控。在调度室的监控 中心设置ｌ台视频监控服务器及１台总控工作站， 在各个车站分别设置ｌ台监控主机，各个车站的摄 像机直接连到监控主机，在道口的摄像机就近接人 到本站的监控主机上（道口离车站较远，需增加视 频光纤传输设备），经监控主机进行压缩处理后， 通过传输子系统传到大青调度所的监控中心。其网 络组织图如图４所示。 视 频 控 服 务 器 。， 姜家道ｒ］西岗子道口 图 铁煤铁路运输部一期改造视频监控系统网络组织图 在调度室监控中心设置的总控工作站，可以同 屏１６路监控前端任意监控主机的任何多路视音频 信号，通过授权可以控制前端云台和镜头；监控主 机发生的报警会实时传送到相应的总控工作站，总 控Ｔ作站会以声光和短信的方式通知管理人员；还 可以和多个前端交互点进行音视频交互，指挥人员 可以向前端工作人员下达命令。 监控服务器提供了对前端监控主机的分层次管 理和对用户的分级权限管理。用户可以根据需要通 过网络，将前端音视频数据实时存储在中心服务器 上；服务器数据库记录了所有视频资料信息、报警 信息、监控点信息和其他数据信息。一般用户通过 Ｗｅｂ登录服务器，可以在统一的界面查询任何对 他授权的信息。对于前端和中心之间不支持多播的 网络环境，服务器提供了单播到多播的数据转发， 这样，中心的多个人员可同时查看前端的实时流， 节省带宽。 ４电源子系统 电源子系统为通信系统提供不间断电源 （ＵＰＳ），以保证在市电中断时，各通信子系统仍能 正常工作８ｈ以上。工程配备了美国ＥＭＥＲＳＯＮ公 司的ＰＳ４８１００／２５型智能高频开关电源。每个站点 配置的一４８Ｖ直流电源，最大输出电流可达５０Ａ， 并可扩充到１００Ａ，并配置ｌＯＯＡ・ｈ免维护型蓄电 池，保证在市电停电情况下可靠供电８ｈ以上。 ＰＳ４８１ＯＯ／２５型智能高频开关电源满配置时可输出 额定电流ｌＯ０Ａ，广泛应用于ＧＳＭ、ＣＤＭＡ移动 基站、高速公路通信、接入网、微波和卫星通信 站。该电源具有以下特点：①采用高可靠双正激电 路拓扑，超宽输入电压范围（１５（）～３００Ｖ），电网 适应性强；②２路市电输入，具有自动切换功能； ③整流模块体积小重量轻（５．５ｋｇ），电源系统对 机房承重要求低；④采用囝际安全标准ＥＮ６０９５０， 保证安全可靠运行；⑤超低辐射，达到最高环境等 级要求，适用于居民区环境；⑥集散式监控，实时 多任务（ＲＴ０ｓ）操作系统，提供多种通信接口，实 现无人值守；⑦智能化电池管理和电池低电压保 护，提高电池使用寿命并保证网络安全；⑧采用低 压差自主均流技术，不平衡度小于±３ ，模块均 分电流性能好；⑨具备电池仓，可放置一组 ４８Ｖ１ＯＯＡ．ｈ电池。 ５ 结束语 改造工程解决方案的优点是在１对光纤上实现 了话音、数据、图像的传输，不仅满足用户当前的 需要，而且适应用户未来业务的发展（如今后可将 机房环境、动力监控业务纳入到系统里），切实保 障了运输的安全畅通。该整体解决方案对今后煤炭 运输行业通信系统的改造具有一定的参考意义。 参 考 文 献 ｌ铁煤集团铁路运输部通信系统改造＿１ 程技术建议书，北 京佳讯飞鸿电气有限责任公司．２００４，１０． ２ ＯｐｔｉＸ １５５／６２２Ｈ新一代多业务接人光传输平台产品 介绍，深圳华为技术有限公司．２００ｌ＿ ３飞鸿９８铁路专用数字调度系统产品说明书，北京佳讯飞 鸿电气有限责任公司．２００４． ４ ＦＨ０２０１视频监控系统产品说明书，北京佳讯飞鸿电气 有限责任公司． ５ ＰＳ４８１００／２５型智能高频开关电源产品介绍，美国艾默生 网络能源集有限公司． （责任编辑：李晓敏） ５３一一
