通信系统的认识

任务4　通信系统的认识

【活动场景】在城市轨道交通通信各子系统设备位置现场教学，或用多媒体展示城市轨道交通通信系统及其各子系统情况。

【任务要求】掌握城市轨道交通通信系统基本情况，及通信各子系统相关知识。

【知识准备】

通信系统是确保城市轨道交通正常运营的中枢神经，它为城市轨道交通运营各系统、各部门和控制中心间相互传递信息提供传输手段和通道，以便各岗位及时采取行动确保整个系统正常运营。

城市轨道交通通信系统包括传输系统、无线通信系统、公务及站内电话系统、广播系统、视频监控系统和时钟系统。

1　传输系统

通信网的主干是基于光纤的传输系统，它是轨道交通通信系统中最重要的子系统之一，能够为通信其他子系统和列车自动监控（ATS）、综合监控（ISCS）、防灾报警（FAS）、自动售检票（AFC）、电力监控（PSCADA）等系统提供高可靠性的、冗余的、接口灵活的多种宽、窄带传输通道，构成传送语音、数据和图像等信息的综合业务传输网。

在城市轨道交通系统内，传输系统主要为各个系统提供传输通道：

①为电话、广播、闭路电视等传输语音和图像信息；

②为无线通讯系统提供通道；

③为供电电力监控系统提供通道；

④为自动售检票系统提供通道；

⑤为环控系统及防灾报警系统提供通道；

⑥为办公及其他自动化系统等提供必要的通道。

2　无线通讯系统

城市轨道交通无线通讯系统是通讯系统重要的子系统之一，它是调度与司机通讯的重要手段，同时也是移动中的作业人员、抢险人员实现通讯的重要手段。

无线通讯系统提供处于移动状态的运营工作人员（如：司机、现场检修人员及站务人员等）与调度或指挥处所保持联系，必要时可以使用无线通讯发布调度口头命令，指挥行车。无线通讯由基地台、天线（隧道内泄露电缆）、列车无线台、便携式无线台及电源等设备组成。

无线通讯系统根据使用主体的不同包括列车无线调度电话、车辆段无线电话和应急抢险无线电话等。其中列车无线调度电话又简称无线列调，是指挥行车的重要工具之一，可实现列车司机与行车调度员、车站值班员之间的即时通话联系，使列车运行置于调度员的实时控制之下。

3　公务及站内电话系统

城市轨道交通的电话网是利用同一套程控交换机网组成公务电话网和专用电话网。公务及站内电话系统可分为公务电话子系统和站内及轨旁电话子系统两部分，能为管理部门、运营部门、维修部门提供一般公务联络服务，主要是电话业务和部分非话业务。本系统能够提供各种新业务功能，能识别非话业务能力，能与分组交换网连接，能与无线集群系统连接，能与本地公用电话网互联，实现与本市用户特种业务通话，还可以实现国内、国际长途通信。

（1）公务电话网

各车站、控制中心、各系统设备的维修单位、各管理单位内部以及各单位之间利用程控交换机联成程控交换机网络，形成城市轨道交通内部的公务电话网。该网和市话网有中继接入功能并根据需要分配有关用户。

（2）专用电话网

1）调度电话

调度电话用于行车调度、电力调度、环控调度、维修调度、专用调度所和各车站、车辆运用单位等用户之间的直接通话。

2）站间直通电话

站间直通电话由专用通道传递，主要用于车站之间办理行车业务用。

3）轨旁电话

轨旁电话是指设置在线路轨道旁的电话，用于供有关专业人员和调度及其他有关分机联系，及时报告运行线路发生的故障及其他紧急情况，一般轨道旁隔一定距离（200 m）就设置一部轨旁电话机。

4　广播系统

广播系统由控制中心广播、车站广播、列车广播子系统组成，控制中心、车站、列车通过使用操作终端操控整条运营线路、一个车站、一列车的广播。广播系统的主要作用是：对外向乘客及时通报运营信息，播放温馨提示或音乐以改善候车环境；在故障等非正常情况下通报行车、客运等安排情况；对内亦可紧急召唤检修、抢修人员和车站其他工作人员等。

控制中心通过遥控、遥测，对车站、列车的各播音区进行控制和监测。

所有车站均设置一套有线广播子系统，分为若干个播音区，例如：站厅，上、下行站台，设备用房，管理用房等，可以同时广播，也可分区广播，正常情况下的车站广播可采用自动广播，必要时切换为人工通报有关信息。

各种广播台类型、使用地点、功能如表2．1所示。

所有列车设置一套有线广播子系统，对整列车厢同时广播，正常情况下自动广播到站信息，必要时切换为人工通报有关信息。

表2．1　广播台类型及功能

5　视频监控系统

视频监控系统（简称CCTV系统）主要作用是使控制中心调度管理人员、车站值班员、站台工作人员等实时监控或事后察看方式监控所管辖车站客流、列车出入车站及旅客上下车等情况，以确保车站、乘客安全和合理进行客流组织。

视频监控系统是通过安装在车站各处所的摄像设备，供控制中心的调度人员或车站的值班人员实时、有选择地监视沿线各车站或本站站台及站厅的状况：

①监视客流动态以确保乘客进出站及乘降列车的安全有序。

②监视列车在车站的作业情况，以确保行车安全。

一般设在站台的摄像头采用固定式，一侧站台两个摄像头相对设置，监控范围可涵盖整个一侧站台。设在站厅及重要通道的摄像头宜采用摇头式，便于工作人员根据需要变换角度去观察相关重点位置。

监视终端显示器设置在控制中心大厅调度台、车站控制室工作台、站台端头司机立岗处等，供相关人员及时监控。设在站台端头司机立岗处的显示器，其位置可使司机在列车驾驶室就能看清，司机不出驾驶室就可以监控到乘客上下车情况，确保开关门安全。

6　时钟系统

时钟系统通过全球卫星定位系统（GPS），为轨道交通各生产单位及乘客提供一个标准的时间信息，为轨道交通通信系统、自动售检票系统、综合监控系统、电力监控系统、火灾报警系统等提供统一的时间信息。

城市轨道交通时钟系统主要为各线、各车站提供统一的标准时间信息。为城市轨道交通的其他各设备系统提供统一的定时信号。时钟系统由中心母钟（简称一级母钟）、车站和车辆段母钟（简称二级母钟）和时间显示单元（简称子钟）组成，如图2．22所示。

图2．22　时钟系统组成框图

一级母钟设置在控制中心，二级母钟设置在各车站和车辆段，子钟设置在中央调度室、车站控制室、牵引变电所值班室、站厅、站台以及其他与行车工作直接相关的办公场所。

当设有数字同步网设备时，一级母钟应能接收外部全球卫星定位系统（GPS）基准信号校准，一级母钟定时向二级母钟发送时间编码信号用以校准；二级母钟产生时间信号提供给车站等地的子钟。

【任务实施】

以西安地铁为例对西安地铁的通信设备进行概括总结：

有线调度电话系统中，在OCC设有有线行车调度台2部，电力调度台、环控调度台、维修调度台、值班主任调度台各1部。各车站控制室、信号楼、DCC各设操作台1部。车辆段内防灾控制室、各个变电所及各个车站控制室设有调度分机。

隧道内每200 m左右设有隧道电话，运营分公司各单位设有公务电话。

无线子系统中，行车调度设2台无线调度台，环控调度、维修调度、车辆段信号楼各设了1台无线调度台，DCC及正线各车站车控室设置1台无线固定台，电客车每端司机室内配置1套车载台设备，乘务运转值班室及设施部各维修车间配置手持台若干。

正线广播系统设备包括17个车站和1个控制中心的设备；独立设备包括车辆段设备。车站值班员只对本站广播，控制中心调度员可对全线进行广播。

OCC、车站控制室配备闭路电视监控系统（CCTV），调度员和车站值班员利用它监视列车运行、客流情况、乘客上下车情况。在上、下行站台头端墙处设置站台监视器，便于司机监视乘客上下车、屏蔽门开关情况。

时钟系统主要为地铁各专业系统设备及乘客提供标准统一的同步时间，由一级母钟、二级母钟和子钟构成，一级母钟设在控制中心，正线各车站、车辆段设置二级母钟和子钟。OCC、DCC、信号楼、车辆段牵引降压混合变电所、空气压缩机房配置数字子钟设备，正线车站的站厅配置模拟子钟设备，站台、车控室、票务管理室、屏蔽门控制室、35 kV控制室配备模拟子钟设备。

车辆段及正线由MSTP技术为基础的光纤设备构成传输网络，为地铁各专业系统设备提供各类信息的传输通道。

【效果评价】

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