通信網(wǎng)banner.jpg)
相關(guān)專題：
關(guān)鍵詞：無(wú)線通信；GPS；信令；數(shù)據(jù)傳輸
在鐵路鋪架施工過(guò)程中，鋪軌作業(yè)、工程運(yùn)輸、道床穩(wěn)定、上渣、以及其他專業(yè)施工任何一個(gè)環(huán)節(jié)稍有疏漏就會(huì)造成巨大經(jīng)濟(jì)損失甚至造成不可挽回的后果。由于受現(xiàn)場(chǎng)施工設(shè)備、人員認(rèn)識(shí)角度及技術(shù)水平等方面的限制，難免出現(xiàn)錯(cuò)誤判斷而造成指揮操作不當(dāng)。因此基地調(diào)度人員需要及時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)，制定出相應(yīng)的行車(chē)計(jì)劃指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工。對(duì)于地形復(fù)雜的高山、交通不便的沙漠施工區(qū)，調(diào)度信息的傳遞和實(shí)時(shí)再現(xiàn)顯得尤為重要和迫切。
無(wú)線通信發(fā)展至今，在現(xiàn)代通信領(lǐng)域中已經(jīng)成為一種重要通信手段。由于無(wú)線通信系統(tǒng)投資低、建設(shè)快，設(shè)備可重復(fù)使用等特點(diǎn)，被廣泛地應(yīng)用到航海、氣象、鐵路、公路、水力、電力、林業(yè)、石油、軍事等各個(gè)行業(yè)。GPS具有功能多、精度高、覆蓋面廣、應(yīng)用成功范例多等特點(diǎn)，已經(jīng)在全球得到廣泛應(yīng)用，有關(guān)資料表明GPS的民用占有量達(dá)到75%，全世界不完全統(tǒng)計(jì)已有300多萬(wàn)個(gè)民用接收機(jī)在使用，并在不斷增加。將無(wú)線通信和GPS定位技術(shù)相結(jié)合應(yīng)用于鐵路鋪架工程中，在遂渝鐵路 進(jìn)行了有益的探索，國(guó)內(nèi)尚屬首次。
1概述
遂渝鐵路處于川東丘陵地區(qū)，設(shè)計(jì)里程144.273 km，橋遂總長(zhǎng)占全線的2/3，橋隧多、能見(jiàn)度差、工期緊、任務(wù)量大。在鋪架沿線有大量不同種類(lèi)的行駛車(chē)輛和作業(yè)車(chē)擁入在一個(gè)閉塞區(qū)間。對(duì)機(jī)車(chē)進(jìn)行作業(yè)管理，內(nèi)容包括機(jī)車(chē)行走路線、速度、停車(chē)位置、車(chē)輛和車(chē)廂類(lèi)型、牽引方式（相對(duì)車(chē)輛是推還是拉）和牽引數(shù)量等，使行車(chē)安全和機(jī)車(chē)調(diào)度成為鋪架工程最重要、最緊迫、急需解決的問(wèn)題。
為了保證鋪軌工程的行車(chē)安全，加快工程進(jìn)度，我們?cè)谒煊彖F路全線建立一個(gè)用于鋪架工程的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)應(yīng)用GPS和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在調(diào)度中心及時(shí)、準(zhǔn)確、直觀地顯示機(jī)車(chē)的位置，沿線運(yùn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。通信網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過(guò)調(diào)試、運(yùn)行，整體性能穩(wěn)定、可靠，為高效、安全的施工建設(shè)提供了可靠的保障，并多次得到業(yè)主好評(píng)。
2應(yīng)用案例
系統(tǒng)方案主要解決遂渝鋪架基地調(diào)度中心對(duì)沿線各站和機(jī)車(chē)的調(diào)度通信，監(jiān)測(cè)行駛車(chē)輛的 運(yùn)行狀態(tài)。分為調(diào)度通信和GPS定位2個(gè)子系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)包括1個(gè)調(diào)度中心、10個(gè)固定站（前方指揮車(chē)）和8輛移動(dòng)機(jī)車(chē)。其中，調(diào)度中心設(shè)在鋪架基地調(diào)度室，固定站分別設(shè)在沿線各個(gè)車(chē)站。
2.1系統(tǒng)的主要功能及特點(diǎn)
�。�1）系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)鋪架工程調(diào)度、行車(chē)調(diào)度和站間閉塞調(diào)度功能。
�。�2）建立在無(wú)線通信網(wǎng)基礎(chǔ)上的GPS定位功能。
�。�3）調(diào)度室監(jiān)視和控制線路上各種運(yùn)行車(chē)輛的安全運(yùn)行，顯示屏直觀顯示機(jī)車(chē)的運(yùn)行狀態(tài)。包括車(chē)號(hào)、車(chē)次、告警狀態(tài)、里程等信息。
�。�4）協(xié)助行車(chē)調(diào)度員完成指揮鋪軌、卸渣作業(yè)中的車(chē)輛運(yùn)行指揮和作業(yè)位置確定工作，具有車(chē)輛行駛中的聲響告警功能。
�。�5）軟件功能強(qiáng)，用戶界面簡(jiǎn)潔、明了、實(shí)用。采用鐵路行車(chē)的專用語(yǔ)句，通俗易懂。
�。�6）自動(dòng)產(chǎn)生操作和告警記錄，存入主、備計(jì)算機(jī)，永久保留。
2.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
無(wú)線通信傳播條件很復(fù)雜，而且主要靠多徑反射傳播，所以有時(shí)信號(hào)深衰落達(dá)20 dB，這就要求信令系統(tǒng)有較高的可靠性。由于當(dāng)?shù)氐匦沃饕獮榍鹆�，�?duì)電磁波的傳輸造成了嚴(yán)重的衰落。為使無(wú)線電通信網(wǎng)能夠覆蓋到全區(qū)間7個(gè)車(chē)站和沿線90%以上區(qū)域，充分提高通信效率，使調(diào)度信息和GPS數(shù)據(jù)傳輸快捷可靠，設(shè)2個(gè)一次中轉(zhuǎn)站和1個(gè)二次中轉(zhuǎn)站構(gòu)成主干通信網(wǎng)。通信網(wǎng)服務(wù)區(qū)分為3個(gè)小區(qū)，在每個(gè)小區(qū)中設(shè)1個(gè)基站，基站通過(guò)無(wú)線接力，移動(dòng)機(jī)車(chē)可自動(dòng)越區(qū)轉(zhuǎn)接。
一次中轉(zhuǎn)站設(shè)在遂寧和北培，二次中轉(zhuǎn)站設(shè)在潼南，3個(gè)中轉(zhuǎn)站均由太陽(yáng)能電源供電，全網(wǎng)實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)轉(zhuǎn)接，無(wú)人值守。調(diào)度中心和沿線各車(chē)站設(shè)基地臺(tái)，機(jī)車(chē)配置車(chē)載臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)基地到各機(jī)車(chē)之間的通信聯(lián)絡(luò)。各機(jī)車(chē)上安裝GPS 控制終端（包括GPS接收機(jī)、電臺(tái)、控制器），經(jīng)主干通信網(wǎng)，實(shí)時(shí)地將定位信息傳到基地調(diào)度中心，顯示在電子地圖上。
無(wú)線通信系統(tǒng)采用450 MHz超短波，分話音通信和數(shù)字通信2個(gè)通道，各自獨(dú)立工作，互不 影響。傳輸制式為異頻單工。
調(diào)度中心為2臺(tái)互連的工控機(jī)，RS232連接控制終端和電臺(tái)，由電臺(tái)完成整個(gè)系 統(tǒng)的通訊工作。在系統(tǒng)軟件支持下，按臺(tái)號(hào)對(duì)沿線各機(jī)車(chē)進(jìn)行輪詢，將數(shù)據(jù)信息存入數(shù)據(jù)庫(kù) 。輪詢周期可以設(shè)定，如果通道出錯(cuò)或有告警狀態(tài)出現(xiàn)，中心會(huì)發(fā)出報(bào)警，直到機(jī)車(chē)確認(rèn)后 報(bào)警結(jié)束。
為了保證通信質(zhì)量，滿足鋪架施工中的實(shí)際需求，通信網(wǎng)中的主要設(shè)備選用性價(jià)比 高的產(chǎn)品。中轉(zhuǎn)臺(tái)選日本泰和公司專業(yè)的KG510，該中轉(zhuǎn)臺(tái)達(dá)到專業(yè)級(jí)水準(zhǔn)，頻率穩(wěn)定度高，性能超群，并具有自動(dòng)檢測(cè)及故障告警功能。屬臺(tái)選用日本建伍公司的優(yōu)質(zhì)基地臺(tái)。
通信網(wǎng)中轉(zhuǎn)站均為高山中轉(zhuǎn)站，站房在山頂修建，天線架設(shè)高度一般為10 m，并有避雷接地裝置。中轉(zhuǎn)站使用全向高增益天線，固定或移動(dòng)機(jī)車(chē)使用吸盤(pán)天線。
2.3頻率的選擇
在無(wú)線通信網(wǎng)中，工作頻率是影響通信穩(wěn)定的重要因素，為了統(tǒng)一管理和分配，使用鐵道部無(wú)委分配給臨時(shí)通信的頻點(diǎn)（450 M高端）。另外，施工區(qū)干擾較大，如高頻電焊、火花干擾等，這些干擾頻譜寬、強(qiáng)度大小不等，因此在網(wǎng)絡(luò)中加用數(shù)字信令，在信噪比較差的條件下，仍能正常工作。
3應(yīng)用及推廣前景
該系統(tǒng)的應(yīng)用及前景在鐵路鋪架工作、調(diào)度管理等方面將會(huì)十分廣闊：
(1)采用無(wú)線通信技術(shù)、GPS技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)車(chē)運(yùn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)再現(xiàn)，改變鋪架施工單位的面貌，提高企業(yè)的現(xiàn)代化、信息化水平及管理能力。
(2)通過(guò)無(wú)線調(diào)度和對(duì)實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程傳輸數(shù)據(jù)的分析，調(diào)度室能夠了解現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)，監(jiān)控沿線機(jī)車(chē)，發(fā)現(xiàn)事故隱患，采取及時(shí)有效的措施，合理安排工程進(jìn)度和行車(chē)計(jì)劃。
(3)傳統(tǒng)的無(wú)線電通信網(wǎng)僅實(shí)現(xiàn)了話音通信，而該通信網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離的無(wú)線電數(shù)據(jù)傳 輸，利用計(jì)算機(jī)面向調(diào)度和通過(guò)全新的調(diào)度管理手段，大大提高了工作效率，降低了生產(chǎn)成本。
無(wú)線通信和GPS技術(shù)的結(jié)合是鐵路鋪架企業(yè)在施工建設(shè)中開(kāi)拓性的嘗試，在提高施工水平、完善管理方式、增強(qiáng)行車(chē)安全等方面起到了比較好的作用。隨著無(wú)線通信事業(yè)的發(fā)展和數(shù)字系統(tǒng)的日益成熟和完善，今后的發(fā)展趨勢(shì)不是單一的通話，也不是單一的數(shù)據(jù)網(wǎng)，而是話音﹑數(shù)據(jù)、圖像、信息兼容的綜合網(wǎng)絡(luò)。
