铁路通信工程应用接入网技术的一些思考

姚岗

摘要：近年来，随着我国交通运输发展水平的提升，铁路交通逐步朝着高速化与轻型化方向发展，从而对铁路通信提出了更高的要求，为了能够满足铁路运输指挥以及运营维护管理的需要，我国不断将铁路运输发展的重点转移到通信工程建设上，通过接入网技术的应用，优化传统的通信系统，为此，文章对铁路通信工程应用接入网技术展开了思考，探究了接入网技术的具体应用以及未来应用趋势。

关键词：铁路通信工程;接入网技术;应用

铁路通信工程技术水平的提升对保障铁路交通稳定运行有着重要的意义，因此，随着通信技术水平的提升，建立各个车站、单位之间的数字同步传输技术，利用网络IP进行通信，并改进传统接入网，提升网络运行速度，能够优化整个通信工程的运行效率与运行质量，不仅能够满足铁路交通运输之间的通信需要，也能够为乘客提供更便利的通信服务，而且可以基于乘客的需要不断扩展通信工程功能，创造更丰富的效益。

1、无线接入技术的发展

1.1接入网定义

接入网是指由业务节点与用户网络接口等传输实体构成的网络，是OSI/RM中构成中继系统或中间系统组成通信子网的重要部分。它可以用于部分或完全替换传统用户本地线路网，具有传输、复用、可交叉连接等功能。实际应用中，通过多样的传输煤质，可以实现光纤与铜线的共同接入。接入网主要有线接入网与无线接入网两种形式。

1.2 铁路接入网技术的现状

如今高速运动铁路列车的主要特点，因有线接入网的智能性、方便性，在铁路通信网络中占据着较大比重。但在固定产所之间或固定设施之间通信仍然选择以SHD光数字同步传输设备为主，同时通信主干网及光纤用户接入网还应采用网络通信和ATM交换等先进技术来构成。比如采用高速、安全、传输质量高、价格合理的双纤单向环接入方式，这种方式集成了光纤通信的优点，并且还实现了设备备用、路由迂回、自愈合等功能，有效的提升了通信系统的稳定性。此外，使用数字环路载波设备与远端用户单元使通信系统中组网更加灵活便捷。

在组网过程中投资与效益综合统筹是必须重点考虑的问题，由于当前铁路通信并不能满足铁路各部门开展正常生产业务的需要，为旅客提供更为先进的电信业务，需要组网具备扩容功能。从目前的技术来讲，铁路通信网络被分为主干网、局域网、接入网三个部分，其中接入网所占比重较大，负责的业务也相对多元，主要业务包括各业务室数据接入、数字调度、话音、传真接入、图像接入等;接入网主要由有线与无线两种形式。

1.3 无线接入技术

在接入网中引入部分或全部无限传输媒介则被成为无线接入网，是接入网的一种形式，为用户提供移动或固定终端业务。无线接入网主要由两种类型，一种是固定接入，另一种是移动接入;最基本的构成需要具备控制器、用户终端设备与基站;应用过程中还涉及到蜂窝技术、微博I点多址技术等技术的应用;该项技术具有灵活便捷，易于建设的特点，目前已得到通信领域高度的重视。

2、铁路无线接入网现状

近年来，随着社会发展水平的提升，铁路运输以及广大出行民众对铁路通信技术提出了更高的要求，也引起了铁路部门的重视，需要通过对传统通信网络的改进，将更为先进的接入网技术应用到通信工程系统中，实现铁路通信网络系统的升级，以便提供更高水平的通信服务。铁路通信網络的主要作用是为铁路公务沟通、旅客通信、行车维修、应急抢险等提供通信渠道，保障信息的高效、高质量传递，从而实现列车的安全、稳定的运行。这一事项集列车公务通信与区间移动作业通信于一体的移动通信系统，但是通信系统必须体现铁路结构的特点，所以该系统有区别于正常的通信系统，具有线面结合、以线为主的特征，形成了完整的链状网。

目前的铁路通信系统中仅在400MHZ无限列调系统中应用了部分无限接入，保障列车进站与出战过程中，列车值班员能够进入列车所在地区管辖区段与列车长、司机展开通信。但通常为了减少资源的浪费，保障通信系统通畅，在无特殊情况下不进行使用。但是随着铁路运输业的发展，这样的通信系统并不能满足于铁路现代化发展的需求，需要通过引入先进的小区制、具备大三角功能的无限通信系统。简单来讲，调度中心、车站值班中心、列车司机三者之间能够畅通的展开通信，实现线路管理区间公务移动通信、双向数据通信等功能;并将CDMA、GSM-R等多种通信方式接入铁路通信网络中。

集群系统作为目前铁路移动通信方式的首选，其是一种集成微处理机技术、计算机网络技术、通信技术、程控交换技术于一体的产物，是目前移动通信系统中最强大的专用系统。它集交换、控制、通信于一体，分配给系统内部用户一组信道自动最优地动态，通过无线拨号的方式最大限度地利用系统资源和频率资源及各种可利用的资源，最终目的是提高服务质量。同时，该系统不能能够应用于应急抢险、调度指挥等领域，也有效的处理了通信频率分配的问题，实现了群呼、组呼、强插、强拆等多项功能，但是这一系统也存在明显的缺点，其频率分配通过动态形式完成，未考虑到对周围公用网以及与公用网融合的问题，路由选择上并不先进，在通路过程或自动过网时经常出现丢失信息的情况，不利于通信过程保密，容易受到外界干扰。这些问题虽然会对铁路通信造成影响，但最为重要的是其导致通信过程中列车与调度指挥中心展开双向数据通信时容易造成误码，并不适用于较高数据通信误码率场合。

3、铁路通信工程中接入网技术的运用

3.1 接入网技术在铁路通信工程中的具体运用

目前铁路通信系统中接入网技术的应用可以从两部分展开探究：

一是，推广接入网技术时，应始终遵守“大容量”的原则，充分发挥出接入网技术的优势，减少铁路通信系统建设中交换点、交换网分级、延长交换机的出现，优化网络整体架构，以便降铁路通信网络建设成本，增强网络系统的安全性与实用性。此外，应将自动波交换机的接口设置为统一型号，便于交换机的升级，完善设备功能。

二是，图像传输过程中，将车站货场监控、道口监控、有线电视的传输也纳入到接入网系统中，能够有效实现对铁路通信网络系统架构的优化，将信号以数字信号的方式从铁路局通信段提供的通道传输到接入网中，在系统中纳入现场设备、局域网、监控中心等设施，值班人员可以直接通过远程控制，确定现场设备的IP地址进行图像解锁，传输到电视墙上，不仅可以实时获取到车站货场、道口的监控图像，也实现了对车站等位置的有效控制。车务段以及铁路局可以在办公网上通过分控终端直接在浏览器上查看监控视频与图像;而监控中心可以对图像进行处理、存储以便用于后续工作中。视频监控系统与铁路局的办公系统、MIS系统实现兼容，实现了通讯信息的多元化传递，将成为铁路局信息管理的重要组成内容。

3.2 铁路接入网技术的系统应用方法

接入网在铁路通信系统中的应用，主要功能为用户数据、图像、话音、传真、调度等综合业务接入，用于铁路系统办公与生产业务中，实现各个部门之间电话通信、站间形成电话通信、运输调度电话通信、专用电话通信等，并对数据进行处理，再配合信息管理系统实现铁路客票预订与互联网售票。未来随着铁路通信系统的进一步发展，接入网技术与通信工程之间展开更深层的融入，能够在铁路通信系统内部实现远程监控，并为各个部门之间信息管理上提供ISDN、64K数据以及自动电话与音频等业务。

3.3轴温监测技术应用

通过轴箱红外辐射能量的变化来测定轴箱温度的变化称为轴温监测。车轴是钢制的，在常温下既坚硬又富有弹性，列车在高速行驶的过程中，车轴与轴承之间相互摩擦所产生的热将导致列车车辆轴温的升高，随着温度的升高，车轴的刚性和弹性性能减弱，可能造成车体变形，燃轴、切轴事故，更严重的甚至造成列车颠覆。为了避免出现因轴温过高而造成行车安全事故，需要定时监测轴温。铁路相关车辆管理部门认识到轴温监测的重要性，认识到轴温监测的重要性，因而在铁路沿线设有车辆检修所，大量的铁路工人以手工的办法来检测机车车轴的状态。随着车轴温检测技术的不断发展，目前所有铁路机车轴温检测均已采用轴温监测技术的方法。

轴温监测技术是在主要监测站点的铁路上安装RFID专用读写器，同时列车车辆上安装监测轴温温度传感标签，形成数据发送、接收、传输点对点的连接。按照不同的温度告警范围，动态显示车轴温度情况。路局车辆段的轴温监测系统通过路局通信段提供的接入网通信通道进入通信系统可串联传送至每一个机车车辆检修所，可随时查阅各线路列车的实时轴箱温度动态变化情况。相关数据显示，该技术的应用有效减少了轴温过高引起的故障和事故率。

3.4电力远动技术应用

随着科学技术水平的提升，根据铁路局供电段发展需求的变化，铁路电力远动系统的功能将会不断拓展，以便帮助铁路局供电段对电力线路运行、电力系统故障、维护等多项工作的落实，而且该系统还具备自检与自诊断功能。这项系统的主要构成部分为远动调度系统、远动终端、通信网络，其中远动调度系统根据铁路局接入的通信网提供被控终端与专用主/备光纤数字通道通信服务，能够实现远程监控的功能;远动调度系统采用环形光纤数字通信结构通信，配置双以太网，从逻辑上实与现远动终端通信的点对点通信方式。而远动终端主要由杆上开关监控终端、变电所监控终端、信号电源监控终端等设备构成，利用變电所与配电所监控终端实现对变电所的遥信、遥控与遥测，保障变电所内基础单元之间信息真实的传回调度系统中，为远方诊断、设备维护、设备在线检测听可靠的数据。此外，该项系统利用计算机局域网通过分布式控制，对网络系统中各个节点单元展开配置，包括后台处理机、操作员节点机、通信前置机、等多项设备，并实现打印机、监视设备、卫星时钟等设备的同步。铁路局通信段可以通过远动系统实现远动调度与远动接入网终端之间的信息交换与共享，实现系统的可靠运行，并减少了电缆等设施的数量，使铁路通信系统得到优化。

在系统正常运作状态下，被控制站可以展开工作与通道的动态分配，如果某一通道出现故障，系统可以自动进行通道切换，并在切换后自动恢复工作，同时也可以通过手动操作完成。

在线路故障检测过程中，远动系统也能够发挥重要作用，线路出现故障后，基于过流检测原理，判断线路是否需要通过整定值展开检测，在这个过程中杆上开关监控终端会将故障信息上报，调度系统在控制中线的配合下定位故障位置，明确故障原因，隔离故障点，自动进行故障线路两侧负荷开关断开，在重新下达恢复已闭合两侧配电所出现开关开启，恢复供电。整个过程产生的信息都会传回调度中心，供相关技术人员分析。

4、结语

随着社会发展水平的提升，铁路通信的需求也不断提升，这需要铁路通信网络展开系统的升级与优化，实现通信的安全运营，以便适应快速发展的社会，而且要充分突出全程全网的优势，提升通信服务水平，并引入移动通信技术，实现对通信网络系统的改造，增加系统功能与优化系统结构。从无限接入网技术的应用来看，基于未来铁路发展对通信系统的要求，通信系统的建设需要明确自功能，规划其指标构成，确定弹性需求空间;并考虑系统容量扩充问题，应用便于扩容的通信方式，在保障系统可靠性的基础上，实现通信系统与其它系统的结合，形成统一的整体，便于备份。

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