地铁通信系统新技术探索

地铁通信系统新技术探索

深圳市地铁集团有限公司518000

【摘要】地铁通信由很多子系统组成,如专用电话系统、时钟与同步系统、电源及接地系统、传输系统、无线通信系统等。由于我国各个城市地铁建设时间有所差异,每个阶段所采取的技术有所不同,因此,各个城市的通信系统应根据实际情况进行选择。本文主要论述了地铁通信系统中的新技术应用,旨在促进地铁通信水平。

【关键词】新技术;地铁;通信系统

前言

通信系统是由时钟与同步系统、电源及接地系统、传输系统、无线通信系统、公务和专用电话系统等众多子系统组成。各个城市的发展不一样,通信系统也有所不同,如北京、上海、天津、深圳等一线城市,所采取的通信系统就有差异。在应用技术、基础理论方面,我国还处在开拓发展阶段,大部分设备技术都需要引进,在城市轨道交通通信系统技术方面,我国还没有相应的施工规范和验收标准,同时也没有统一的通信技术性能指标,因此,提高我国地铁交通通信技术和信息应用能力,是我们地铁行业工作者比较关注的主要问题之一。

一、地铁通信系统中传输子系统的新技术应用

开放式传输网(OTN)是比较灵活的网络,因为OTN技术是继承和结合了已有的SDH和WDM两种传统优势,而且扩展了与业务传送需求相适应的组网功能。它根据语音、数据、LAN以及视频等业务的相关标准设计了接口卡,从而使符合这些标准的设备可以通过OTN结点机实现直接互连。若能直接接入普通电话机、数据终端设备、影像设备,还可与交换机用户电路或2Mb/s的E1口连接。另外,它还提供带宽达15kHz的音频接口,在网络方面,支持10M/100M以太网的接入。鉴于OTN的特点,实现一卡到位,其对于专用通信网的传输较为合适。OTN网采用双光纤环路结构,不仅可靠性高,同时自愈能力也很强。虽然OTN技术作为一种新型传送网络技术,然而并不是完美无瑕的。其中美中不足的是其无法支持2.5Gbit/s以下颗粒业务的映射和调度。这最终导致OTN组网时会出现一系列问题:包括业务透明度不够,以及传送颗粒速率不匹配等等。对于当前OTN所面临的这些缺陷,相关组织已经在共同探讨,并结合OTN的特性开发出相应的产品,将这些问题予以有效解决,随着时间的推移,这些产品将会被投入到专用通信网方面。

二、地铁通信系统中时钟子系统的新技术应用

据相关调查得知,当前新技术时钟子系统正逐步被地铁通信系统所推广及应用。地铁时钟子系统的主要组成部分包括:传输通道、中心设备、车站2级母钟和子钟等部分。与此同时,其中心设备主要由中心传输接口、监控系统以及中心母钟控制系统等组成;然后中心母钟控制系统主要有四大模块,包括:GPS校准模块、切换模块、工作时钟模块以及CCTV校准模块等。地铁通信系统中的时钟子系统则主要具备四大功能:中心1级母钟显示驱动功能、2级母钟显示驱动功能、子钟显示功能以及同步校时功能。

(一)先进的系统扩展性

为了使系统实现更佳的稳定性、可靠性和先进性,应将中心母钟的电路设置接入到其它校时扩展接口处,中心母钟在通过中心接口时,会向其他设备系统以及2级母钟发出校时的信号,随时可以调整和更换接口的类型和数量,假如要增加新的类型的接口,则增加相应的中心编码模块即可,而且也不会影响到设备的其他功能单元。通常来说,只要采用主备两路的,基本上可以确保系统的可靠性,当然这个是以2级母钟和中心母钟间的传输通道具备充足的资源为前提的。

(二)指针分控技术

指针式子钟三个指针分控,作为最新的一种指针分控技术,其所具备的优点非常显著,比如:绝对相同的电接口与数显式子钟,在上电之后,其不仅可以自动完成校准工作,同时其自动校准工作的速度也是非常快的;此外,在安装和使用时,其不会存在诸如传统指针的钟表般的束缚,也不会产生追视现象等等。

二、地铁通信系统中乘客信息系统的新技术应用

乘客信息系统,简称PIS,是依托多媒体网络技术,以计算机系统为核心,通过设置在站台、列车客室、站厅的显示终端,乘客可以实时关注多媒体综合信息系统,实现对列车运营信息和公共媒体信息的动态了解;是地铁系统实现以人为本、提高服务质量的重要保证,可以加快各种信息有效传递,包括:乘客行车、交通信息、地铁公益广告、安防反恐等等,该系统不仅扩大了地铁对旅客服务范围,而且提高了地铁运营管理水平。一般来说,该系统是支持运營信息、公共媒体信息发布两者兼容使用的,但如若真有特殊情况时,运营信息则是第一考虑。

三、地铁通信系统中广播子系统的新技术应用

广播子系统方案应该适应地铁系统的特殊要求。首先是功能技术性能满足要求,其功能包括有:广播系统的传输联网、故障自动报警、远程自动监控等。高度智能化的简便操作,高指标的技术参数,良好的声音效果。除此之外,地铁系统作为公共交通设施,高频率的操作使用,处于电磁环境作业,故而可靠性高的配套设备是极其关键的。为了合理地权衡以上因素,结合地铁广播系统的过往运行经验,同时在广播系统中应用现代化技术和新工艺,从而提高广播子系统可靠性、先进性[2]。

(一)数字化信号处理技术

伴随着数字信号处理技术(简称DSP)的不断升级,其功能愈来愈强大和完善。广播系统中,数字化处理可以实现前级信号所需参数的调整,比如:调整频响或者电平、选择通道,而且可以进行遥测、遥控等,做到了全线中的任何一个车站中,都具备对其他车站进行调测的能力,记录或检测增益、输出电平以及失真度等项指标。

(二)先进的控制总线技术

串行码总线技术与新一代单片机应用,非常适用于标准化与模块化的结构,不仅电路结构和编程简洁,具备多功能,同时其可靠性和可维护性也是非常高的。在设计中其拥有多项保护功能,比如:掉电保护、后退功能、自动复位,和带电插拔等。新一代I2C器件具有更为优异的特性,外围电路更为简化,更多的智能化功能。

四、地铁通信系统中闭路电视监视系统的新技术应用

闭路电视监视子系统,简称CCTV系统,是地铁保证运输安全和维护的重要手段。车站内部的控制信号经过控制电缆实现传输;视频信号则是由视频同轴电缆传输。在站间传输时,从控制中心至各车站的共线低速数据通道主要是由SDH传输系统所提供的,而控制信号可通过改数据通道进行传输;而视频信号的传输则是采取数字图象传输方式来实现的,也就是每个车站的多路视频信号通过数字压缩编码处理后,由SDH传输系统传送到控制中心,然后通过数字交换控制模块,从而筛选出多路压缩编码数字视频信号后,进行视频解码,各个调度台的监视器通过接收还原后的视频信号,实现视频监控。因此,用以上的方式时,考虑到车站和每站所传的视频信号涉及较多路数,则带宽的占用较大,这时在网上传输需要监视的视频信号即可,其余的信号如有需要,可以在主干中传输。

五、结语

总之,地铁通信系统设计是一项既复杂又系统的工作,可谓是“任重而道远”,这就要求地铁通信系统必须具备更高的可靠性。新技術在地铁通信系统的应用,关乎着地铁行业的发展与未来。因此,只有不断提高和完善新技术在地铁通信系统的应用,我国的地铁工程才能更快、更好地发展壮大。

参考文献

[1]吴丽.地铁车辆新技术的发展与应用简析[J].现代城市轨道交通,2017(4):5-8+12.

[2]田志刚.地铁建设中通信系统的关键技术研究[J].中国新通信,2015(13):33.

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